爱因斯坦的错误!测不准的量子力学,还能是当今物理学的支柱吗?

与经典力学平起平坐的量子力学如今地位甚至高于经典力学,它一举成为了当今物理学界的最大支柱,人们在对宏观事物的研究过程中发现只有回到最基本的粒子研究才能看清其本质,然而,基于人类目前研究微观世界的技术,人类对量子这个“幽灵”依然有着惧怕心理。人们掌握了量子?人们其实只是获得了事情发生的概率。由于量子力学测不准的“基本定律”,不少人开始反驳这是一门实实在在的科学,那么,测不准的量子力学真的还能是物理学最重要的支柱吗?会不会人类的研究方向完全错误了呢?

何为量子力学?

量子力学一直到 20世纪前后才诞生。它很快显示了灿烂的生命力,深刻地改变了人们对于自然界,尤其是微观世界的认识。 量子力学是研究微观粒子的性质,结构,运动规律等的理论。这里的微观粒子是个含义广泛的词汇,包括几乎所有的微观粒子,例如分子,原子及其组成部分电子,质子,中子及其他更小的粒子如夸克等。量子力学将所有这些微观粒子都作为研究对象。

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测不准的量子力学

量子力学与经典力学最大的区别在于,在经典力学里,它所计算与分析的对象具有确定的性质,若能给定力物体的质量、初始位置、运动速度等元素,就能够精确预言运动对象过去与未来的速度、位置等性状。但在量子力学里就完全不同了,量子力学的一个基本原理就是“海森堡测不准原理”。该原理认为,我们不可能同时精确测定微观粒子的位置与动量。为什么呢?这是因为当我们去测量一个物理量时,这种测量行为本身往往会影响另一个物理量从而导致它的性状改变,反之亦然,量子力学就如同一个极其复杂的函数,细微的变量都可能导致输出结果截然不同。 测不准原理导致的一个必然结果是,我们不可能精确描述微观粒子在其轨道上的运动细节,它只能够给出可能发生的事件以及在不同情况下发生的相对概率

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爱因斯坦的失败

量子力学的诞生使人们对微观世界特征的认识前进了一大步,但也在物理学界掀起了一场轩然大波。使物理学界分成两大派,一派以“哥本哈根学派”为主,认为这种不确定性乃是物质的基本属性,因此不需要去试图改变之,只要对这种不确定性进行更详细的了解就行了。以爱因斯坦为首的另一派物理学家则认为,测不准乃是由于现有技术不够先进,将来随着技术与理论的进步必会有所改变。基于此,爱因斯坦对量子力学的整体都持怀疑态度,他有一句名言“上帝是不掷骰子的”,也就是万能的上帝在创造万物时不会只满足于对它有一个概率性的了解,包括微观粒子也是如此。

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针对量子力学的这个争论乃是现代物理学史上最著名的争论之一。爱因斯坦诚然伟大,在这场争论中却失败了,倒是哥本哈根学派大占优势。爱因斯坦虽然是量子力学理论的奠基者,但由于对之持怀疑态度,因此后来在量子力学这一现代物理学的主要领域之内无所作为。据说这也是他后半生没有重大成果问世的原因之一。各位看官朋友们,对于量子力学,你是站在爱因斯坦一旁,还是更认同哥本哈根学派,欢迎评论交流!


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