量子力学波函数到底是真实存在,还是仅仅是科学家用来计算的工具?

MM姠咗啭


“真正去学习量子力学,才发现越来越不懂量子力学。”

量子力学奇特的现象让很多人望而却步,但也有人迎难而上,挑战自己脑力的极限。我就在我的理解范围内讲讲物理学中尖端的“量子力学”。


量子力学的创始人是德国的物理学家马克斯·普朗克(1858-1947年)。在1900年提出了能量子假说:电磁波的发射和吸收是一份一份进行的,每一份的能量就是能量子,用HV表示,(H是常量=6.63×10ʌ-34焦秒,V是辐射电磁波频率)。爱因斯坦也因能量子启发,在1905年提出了光量子学说,认为光在介质中传播也不是连续的,也是一份一份传播的。


能量子假说在当时被认为是荒诞离奇的说法,连普朗克自己都弃之不用,认为是窄小范围的数学假设。但在这特殊情形下却推导了正确的公式,几年后还应用到各种物理现象(除黑体辐射),物理学家玻尔在1913年研究原子结构中也应用到这个量子概念。1918年普朗克因此获得诺贝尔物理学奖:认为量子学说是正确的,而且在物理理论中具有根本又深远的重大意义。


量子力学是二十世纪最重要的科学发展,现今认为普朗克常数H是三大基本物理常数之一。

量子力学的波函数和概率是否真实的存在?

波函数及概率的证明是复杂又漫长的,当然也是真实的,物理学研究的本就是真实存在的东西。那么我简单概括一下波函数和概率。


量子力学中物理体系的形态由波函数来表达,波函数的任何线性叠加仍旧代表体系的抽象物理状态,是描述微观系统形态的函数,表达用微观质点的位置和动量(速度)来表达宏观质点。通俗说是空间和时间的函数,且是复函数Ψ=Ψ(x,y,z,t)。物理学家玻恩假设Ψ×Ψ为粒子概率密度,就是粒子在时间刻度的t上,在点(xyz)旁边单位体积内被发现的概率(几率)。



因此波函数是代表概率的波动,波函数表示的波常称为几率波。波函数就是概率波。


弄潮科学


这个问题无人回答么?可惜题主费神打这么多字了,那要不然我说两句大家参考吧。

量子力学波函数到底是真实存在,还是仅仅是科学家用来计算的工具?

回答:不是真实存在,这仅仅是用来描述和计算客观现象的抽象工具。

凡是数学的其本身都是抽象工具。这个世界上并不存在某个东西叫“1”,或者叫“X”,从“1”到“X”都只是人类在主观世界里的主观抽象。而且,我们在回答其他问题时也讨论过,这个世界上客观存在“热运动”,但并不客观存在“温度”,温度只是人对分子(原子)热运动这种客观现象在主观世界里抽象度量时发明的工具(即“概念是认知和思维的工具”)。一样的,客观世界里并没有一个东西叫“波函数”,波函数是人类抽象发明出来的,对客观事物进行描述的主观工具。

当然了,题主提出的问题,也可以理解为“量子力学波函数到底是对客观世界的真实描述,还是仅仅是科学家用来计算的工具,在客观世界里并不完备?”

如果是这个意思,那么在波函数的有效范围内,其是对客观世界的“真实描述”,是可靠的,我们还没有客观证据证明其有那个地方是不完备的。

这也就引出了题主在对问题的描述中说到的困惑,就是“造成这个现象的根本原因是什么。为什么会有这样的不实在感。”。

答案是;这是因为进化环境造成的。人是进化出来的,进化过程中的环境塑造了人。人在漫长的进化过程中,都生活在“确定性”占主导地位的“表观环境”上,而不是生活在“不确定性”占主导地位的“微观环境”中。于是,人被“确定性”塑造,而不是被“不确定性”塑造。这种进化(环境的特征)就带来了人相应的特征,或者叫做局限性。这和沙漠里的沙鼠为什么没有能力在深海中快速的潜泳?这个问题是一回事。沙漠这种环境里根本就没有大量的海水,自然也谈不上沙漠动物有深海潜泳能力了。一样的,只要你理解了这个,那么你就能明白,很自然也很应该的,人类没有进化出来,按照进化论也不可能进化出来对微观世界不确定性的直接理解与直观思维。

类似的问题还有很多,举个例子;比如说人为什么想象不出来高于三个维度的多维空间(如四维空间,五维空间等)?其实这也是因为进化造成的,因为人在进化过程中,根本就没接触过高于三个维度的多维空间,所以不可能进化出对多维空间的直观想象力。

题主在对题目的进一步说明和描述中,还提出了一大堆困惑和问题。比如“因何而产生。”,比如“什么是概率?”,还有“……都意味着什么?”。这些问题要是展开了讲,那可要千言万语也未必能说明其万一了。

但提纲挈领的说,我们只要知道人是进化的造物,是被客观世界和客观规律塑造出来的,是在客观世界和客观规律之“后”,被客观世界和客观规律决定着的。客观世界(的真相)和客观规律不因人的意志而变化,所以,因人的“习惯”,人的“局限性”而产生的很多困惑和问题都是“伪”问题。客观世界就是那个样子,客观世界就是如此这般,人的思想应该跟上客观世界,应该“跟随”客观规律。当你做到跟上和跟随时,很多困惑和问题,也就不是困惑和问题了。

好了,就说这些吧,希望我表达清楚了。这个问题这么冷清,说了也不知道有没有人看?时间有限,也不配图了,这样的问题配图也意义不大,请见谅。上面的内容供题主和大家参考,抛砖引玉,欢迎斧正,期待在交流中共同进步。


137亿年前的氢二氧一


所有函数都是人为的,我猜你是想问该波函数是否真实描述了粒子的状态?目前量子力学波动方程是能精准预测结果的,但这并不能就说它是对的,就如在低速时牛顿力学可以准确得到物体运动状况,但条件变了就需要相对论了。


Ztopkuang


我没有去研究物理学方面有关量子的空间存在信息,只是获知了太球(宇宙)信息机体内部两大信息机体中的最小的信息机体的空间运动信息,很对不起!谢谢!


脊梁268


对一个外行人问此类问题,回答你的只有无可奉告。


手机用户55927841750


科学家的计算,


分享到:


相關文章: