量子的发现动摇了物理学的所有根基,影响的只有物理学么?

等一个人T


准确的来讲,量子的发现并没有动摇物理学的根基,但是对于物理学的影响,应该是巨大的。相对论和量子力学一同组成了现代物理学的基础,而不论是量子力学或者是相对论,其都有一个相同的目的,那就是将物理学统一。


量子是什么?首先量子不是一种物质粒子,但是诸如亚原子、质子、中子、电子、中微子、光子……我们都可以将其统称为量子。量子的定义是:将一个物质分割至不可分割的状态,就把这个最小的微粒子称为量子,没有人能够说得清楚它究竟是什么。量子的发现开启了人类对于微观世界的探索。量子现象,动摇了物理学曾经认定的所有根基,其影响的不仅仅是所谓的物理学认知,而是以唯物观认识定义真理的整个世界。科学的唯物观认为,一切都是物质的,能量由物质所转化,但是光量子现象告诉人们,能量的存在可以是没有物质座位依托的,这就是颠覆科学唯物认识观的要命事实。


量子力学和相对论一样,都对物理学的发展有着巨大的影响,但如同相对论并没有否定经典物理学一样,量子力学也没有,只不过是经典物理学存在着一定的局限性导致在研究范围扩大的时候,原有的理论基础不能够满足实验事实,这就需要一种更为精细的理论,不过这不意味着抛弃原有的理论,只是适用范围不同罢了。相对论不是万能的,如果在速度远远低于光速的前提下,使用牛顿力学和相对论来解决问题基本没差异,相对论是精确一些,但是精确的数值对于我们来说也没有什么意义,反而增加了繁琐的运算。相对论也并不是完美无缺的,量子的发现便印证了相对论的局限性,但是它也并不能因此就可以否定相对论,只能说是完善。


提到量子力学,很自然的会想到测不准原理和量子叠加态。测不准原理说的是我们无法同时精确测定一个粒子的位置和动量,这个测准了那个就测不准,只能用动态波函数加以描述,而经典物理学认为一切都是确定的甚至是可以预测的,但是量子力学的发展否定了这一观点。量子叠加态也就是通常所说的薛定谔的猫的问题,按照常理猫要么活着要么死去,但是量子力学告诉我们还可能存在一个中间状态,猫不死也不活。

总而言之呢,量子力学是一门高深的理论,哪怕经过了百余年的发展,我们所能够探索到的还很有限,足以见其影响之深远。


镜像宇宙


如果只从单方面讲,只是影响科学界,应该是巨大震撼。如果算上科学知识的普及,可能也刷新了相当一部分人的世界观。

对于量子力学的神奇之处,也是它的几条基本定理。

①测不准原理:德国物理学家海森堡在上世纪20年代末提出,简单来讲就是指,人们无法测量到一个粒子在同一个时刻的的位置和动量,要注意:和用什么测量仪器的没有关系。但是为什么会这样呢?

一个小例子来说明,假如你要观察一个实物粒子,势必要通过光子传播图像信息,而且最少也得一个光子,但是你会发现,如果你准备测量粒子的速度,那么测量的越精准,所要求的光子频率越低,而频率越低,对粒子的位置就不能很好的判断;而去测位置的时候,所要求的光子波长就越短,则光子能量上去了,那么速度的判断就不准了。

②叠加态原理:可能大家都听过薛定谔的猫这个故事。对于那只又死又活的猫,放到微观世界的解释就是:微观粒子在未被观测前,可以同时处于几个状态,列如一个盒子,它既可以存在于盒子外面,也可以存在于盒子里面。然而当有人去观察的时候,描述粒子的波函数瞬间坍塌,只露初一一个本征态。

实际上这个就是最让人感到不可思议并难以理解的。因为看到的听到的摸到的都是宏观世界的体现,而叠加态原理的出现,好比告诉你,月亮只有当你看的时候才存在,不看就不存在一样的“荒唐”。


赛先生科普


量子――原子以下的粒子――诸如亚原子、质子、中子、中微子、光子、电子夸克····可统称(只是人们约定俗成地把它们称作)量子。量子的定义是:将一个物质分割至不可再分割的状态,就把这个最小的微粒子称为量子。现在,这最小的微粒子找到了吗?没有!

量子的发现,开启了人类对微观世界的探索,并且已经有所发现和成就。但是能不能颠覆对包括物理学在内的所有学科领域的根基呢?不能――这是因为――以分子为最小的宏观物质,是由微观粒子由量变到质变形成的(原子是最大的微观粒子,分子是最小的宏观物质)!质变了的分子已经具有与微观世界(微观粒子)完全不同的特性!人类正是基于对这些特性的把握、构建了我们对宏观世界的认知和应用(别忘了我们是生活在分子以上的宏观世界里的)!

请分别、请注意这个分界(原子是最大的“量子”,分子是最小的“物质”)吧!请放心地应用已有的各个学科领域的定理、定律吧!对量子世界的研发只能是增加我们在宏观世界的科技红利!而不会有对已有的认知有任何颠覆性的改变(《假说》除外。《假说》――未经实证的推理、判断)!

那些把微观粒子的特性无界限、无区别地引入宏观世界里来(诸如把量子的叠加态引入到宏观世界――整出个什么多重宇宙、平行宇宙等)是注定要失败的!

量子力学的很多“理论”还处于《假说》阶段!这些《假说》要么被实证为科学理论,要么被抛弃!如果有人把未经实证的《假说》当作“真理”去试图说明、解释量子行为――注定失败!而要用此《假说》去解释、说明宏观世界――那,只能是“科幻小说”!

宇宙无限大(即无中心,也无边际),时间无限长(即无起点,也无终点),世界是物质的,运动是绝对的(没有没有物质的运动,也没有没有运动的物质),物质是无限可分的(但绝对不会是分没了――犹如你每次把你手中的火柴折半扔掉――你手中所剩会“无限小”――但绝不是零)人类对大到宇宙、小到粒子的认识是相对的!人类对客观世界(大到宇宙,小至量子)的认知是永远也不会完结的!努力吧!勇于探索的人们!人类正是在这不断地探索中收获着一份份物质世界的馈赠。


言为心声124271091


施郁

(复旦大学物理学系教授)

首先我们要定义一下物理学。按照我的定义,物理学就是所有自然科学。那标题中的问题就是有没有对自然科学之外产生影响。

实际上是有的,很大的影响。比如说1945年爆炸的原子弹,是建立在量子物理基础上的,改变了世界,加速了日本的投降,减少了他们在中国和其他地方的犯罪时间。在比如,信息技术首先建立在半导体物理和磁性物理的基础上,这两个物理分支都是建立在量子力学的基础上。信息技术怎么改变世界的就不用多说了吧,只要你想想你怎么能在这里问问题。

1990年代,诺贝尔奖得主莱德曼就说过量子力学贡献了当时美国国内生产总值的三分之一。更何况今天?

你可能说这些技术上的进步也是量子力学在物理学上的变革引起的。 但是,技术本来就是建立在科学基础之上的。

你可能不同意将物理学等同于整个自然科学。那么,另一种说法是,正是量子力学使得其他科学统一到物理学。

比如化学以前是经验科学,对化学反应的本质认识不够深入。有了量子力学,终于明白化学反应不过是分子或原子之间交换电子而已。所有的化学过程本质上都可以用量子力学去解释。所以说化学是物理学的一部分。

再比如天文学。虽然行星运动这些天体力学问题可以算是牛顿力学的应用,但是原来有很多天文现象无法解释。一个很简单的问题是星星为什么会发光。有了量子力学后,才知道这是恒星内部的原子核反应导致的。

如此等等等等。


物理文化与施郁世界线


这个题目是个“伪命题”。是个“彻头彻尾”的科学“骗子”命题!

“量子的发现,动摇了物理学的所有「根基」”。可能吗?回答:是不可能的!

一 有一点科学知识的人都知道,“物理学”涉及领域是自然界所有内容。「化学:是由物理分子产生作用的化合物而已,并没有离开物体的本质。仅是化合变化不同」。这里暂不论「化学部分」

二 “量子”是人类科技发现的一种新的“物理”现象。请大家一定要明白:量子是自然的物理现象。他的本源是“自然界的产物”。是先天就有的,不是后天产生的~。仅是人类“后天”发现的。

三 对于“量子”及量子缠绕现象,科技界感觉是“震惊”的。为什么震惊?如下原因:

1. “量子缠绕”的运动模式,速度。超出了人类现今科技理论的理念,感觉不可思议。接受困难。

2. “量子缠绕”用目前的科学理论依据,不好解释和揭示其原理。

3. “量子”只有在“缠绕”的环境中,量子才会“稳定”。如果没有“缠绕”,量子即是“一匹暴烈”野马,任性无碍~。

4. 由于目前人类科技发展已接近“科技跳跃”阶段。一定会出现这样或那样的“不解”的跳跃自然现象。就像:将“一大块冰”抛到1000度的钢水中,没见落下~冰块不见了。 “违反常规。没到液态,连气体也没看到。惊讶,惊讶”。后来知道这个现象叫“升华”现象。

目前人类科技在“跨越”发展期间。遇到不解很正常。不要一遇到“不解”,就“惊慌失措”,推翻前“任”。这是“哲学”的弊病。应该“改造”。

“物理学”的理论基础不会动摇。这是“根本”。科技发展可以“跨越”。离开根基的跨越~不靠谱的。没有理论的系统性连续性。这样的“跨越”是不会成功和持续的。

我的一点浅薄的认知。如有冒犯,请原谅。谢谢。


侠客岛69176191


量子力学影响的是人类对客观物质世界的基本认知,在量子力学发展之前,人们认为的世界是确定性的,如果给定研究对象的初始位置和初速度,则可以对其之后的运动轨迹做精确的预言,但在量子力学中,由于不确定性原理,我们不能同时确定微观粒子的位置和动量,而只能用波函数去描述它。

图1. 遗传物质DNA

由于量子力学的理论涉及到的是物质微观世界最基本组成部分的理论,因此势必对由基本物质粒子组成的宏观世界造成影响。在量子力学发展之后,随之便如雨后春笋般地发展出了许多新的学科,比如量子化学 、量子技术、量子计算机等等。因此与其说量子力学的发展影响的是物理学,倒不如说影响的是所有基础科学和工业技术,甚至有可能导致一场(有可能正在发生)量子技术引起的工业革命。

图2. 薛定谔著作《生命是什么》

奥地利物理学家薛定谔在其著作《生命是什么》一书中,从量子物理的角度去描述了生命的微观奥秘和进化的秘密。他的基本出发点就是如果我们知道了单个粒子的基本规律,那么运用量子统计物理的基本原理是否可以推导出生命的本质规律。在这本书中,薛定谔前瞻性地提出了很多很具革命性的概念,比如“负熵”,薛定谔认为,一个生命体在处于开放环境中时,从环境中汲取“负熵”,使生命体系统实现有序,达到一个“熵减”的需求,正是生命体的“新陈代谢”过程让其可以消除它自身活着的时候产生的熵。正是基于这一点,北大生命科学学院教授饶毅老师把生命的离去定义为“你所含全部原子再度按热力学第二定律回归自然”,也就是不能再实现“负熵”的过程。

图3. 饶毅在北大2015年毕业典礼上的演讲

因此,量子物理学的发展从根本上改变了人类对物质世界的认知,并将在以后不断发展的过程中继续改变人类的认知。


量子驿站


量子现象,动摇了物理学曾经认定的所有根基,影响的不仅仅只是所谓的物理学认知,而是以唯物观认识定义真理的整个科学界!因为,科学的唯物观认为,一切都是物质的。能量也是由物质转化的。如果量子现象能被所谓的唯物科学肯定,那人类所谓科学唯物的认识根基,就会因量子的无物质状态,而被彻底的否认了!也就是说,光量子现象告诉人类,能量的存在是可以毫无物质的!这就是颠覆科学唯物认识观的要命事实。再就是所谓量子“自主自决自隐自现”的微妙表现,也已彻底否定了人类所谓科学已建立起的认识根基。就象曾经“非典冠状病毒”的出现,彻底否定了人类科学百年建立起来的消炎抗生(灭杀微生物病毒)的治病理念一样!因为,在非典流行的时候,整个医学界认定的抗生药物都不能使用,用则死的更快。所以才有了以微量激素增强患者体质对抗非典病毒的游戏治疗方法的使用。只是人类还没有从这些所谓的人生游戏中玩明白而已!一个非典呼吸道综合症的游戏性质,既否定了百年的现代西医理论药物学认定,也否定了千年的中医理论药物学认定。一个量子现象的实验游戏性质,就彻底否定了人类以科学唯物观认定的科学游戏理论和科学的游戏定义!这就是造化向人类传递人生游戏终结的不言信息!


我乃天空


首先要更正一点,量子理沦并没有动摇物理学的根基,反而是促进了物理学的发展。

1、物理学并没有相关定理说过“量子不能有意识”,传统物理学反对的是这个结论的推理过程是否合理,是否经得起科学逻辑体系的质疑。

在中国哲学观里里,自古就有“万物有灵”的说法,它量子意识不谋而合,当然两者同样没有得到验证。

实际上,基于最简单的判断,生命由物质组成,生命能有意识,为什么物质就不能有?为什么生命意识就不能是物质意识的放大版?

因此,如果量子理论给出了经得起推敲的推理过程,反而能填补其他学科的空白,为其他学科提供更好的发展平台。

2、量子理论的出现,就象是人类文明这颗大树上的新枝嫩芽。

通观人类文明的发展历程,最早的科学与哲学、神学、社会学等是不可分割的一家人,它由巫师或神职人员掌控。在发展过程中随着新的知识出现,不同的专业从中分离。一方面,新知识在与传统知识的博弈过程中相互去伪存真;另一方面,即使已被证伪的某些知识,比如迷信崇拜思想,因其仍然满足社会稳定和人的心理需求,会持续存在。

而量子理论与传统物理学最大的区别在于,传统物理研究的是物质群体特征,注重粒子的共性;而量子理论则精细化到每一个量子,一些被忽略的个体行为将会呈现出来。两者理论如果都是对的,就不会有本质上的对立。

3、

而量子理论作为新出现的东西,自身难免会带有某些错误的认识,同时也会成为一些无良商家广告推销甚至传销的噱头,即“智慧出,有大伪。”

作为量子理论对的部分,其实已给我们的生活带来实实在在的好处,如医疗上的核磁共振,蕊片存储容量大幅提升,量子通讯等,这点已勿庸置疑。

因此,对代量子理论,保持一颗平常心就好。


石风历史


量子论属于高等物理,只有高中文化的我看不懂公式和那些可怕的方程!但真的是特别感兴趣,凡是和量子有关的,我是逢文毕读逢书毕看!关于这个问答我说说自己的想法,(知识有限。)看法一,量子力学所动摇的一定不仅是物理学!还会有哲学,化学,生物学,等等。看法二,人类会重新认识自己!人类会通过量子力学渐渐揭开人类自身之谜!再后来长生及瞬移将变成现实!

以上结论的理由:量子力学我所知的两个特性,一.超距作用。二.叠加态,在有意识参与时塌缩。(后半句我不确定是否得到验证)

意识会影响物质?没有意识不会有物质(物质不会感觉到自己,如果能感觉那物质也有意识了),没有物质意识不知道自己存在。意识和物质同根。剩下的就是到底是物质创造了意识,还是意识创造了物质!反正我们已知的是意识能够创造物质。什么?意识能够创造物质??对,举个例子,我们睡着后做的梦,里面的场景,多么的真实,梦里面的我们无法分辩那些物质是假的!对于物质能否创造意识就不知道了,应该也能。

不说了困了!!


章122362646


我觉得恰恰相反,量子的发现不仅没有动摇物理学所有根基,而且加强了物理学的影响!

首先,虽然量子力学中的测不准原理看似挑战了经典物理的根基!实际上,量子力学的出现,才使物理学更加可靠,更加能解释很多以前不能解释的现象。比如按照经典物理,就很难解释星星为什么发光,而量子物理就可以用恒星内部原子核反应来解释。

其次,量子力学所描述的物体的状况才更符合现实的情况。经典物理由于限定条件太多,比如匀速、光滑、弹性碰撞等等,因而只能大致描述物体的状况。而量子力学虽然看起来不能确定的描述整体的状况,但是却对每个单个物体的状况描述更加精确,因而更能描述物体的精确状况!

总之,量子力学虽然难以理解,但是已经在我们的日常生活中有着广泛的应用,也更能适应现代科学的需求,因此正是由于量子的发现,才使物理学逐步居于各门科学的中心位置!


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