03.01 量子力學推翻決定論了嗎?

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答:如果你完全相信正統量子力學詮釋的話,量子力學確實推翻了決定論;但是量子力學詮釋本身還處於爭議當中,所以,目前下結論還為時過早。


玻爾建立的哥本哈哥學派,已經成為量子力學的正統解釋,不做特別說明的時候,我們所說的“量子力學”,就是哥本哈哥詮釋的量子力學。



哥本哈根詮釋把不確定性原理,作為量子力學的基本假設,而且已經得到無數實驗的證實,在前面100年的時間裡,量子力學正統解釋,給人類文明來帶全新的技術革命。

所以,量子力學的成功是舉世矚目的。


我們很難相信量子力學是錯的,只要你接受不確定性原理,那麼量子力學的確推翻了決定論,因為你連單個粒子的行為細節都預測不了,何來談論微觀粒子組成的宏觀決定論。



我們堅信人生是有意義的,所以決定論的觀點讓人很難受,但是物理定律都具有“決定性”,這讓二十世紀以前的科學家疑惑不已。



但是量子力學給我們提供了一個解決方案,物理定律從概率上預言粒子行為,但是具體細節隱藏在大自然當中,從而在決定論和非決定論之間,取了個折中的結果。

這不失為一個完美的解釋,至少我很崇敬“不確定性”這條基本原理。


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艾伯史密斯


這個問題,我來回答!

現在一般認為,決定論已經被推翻了,是被量子力學和混沌理論推翻的。量子力學向我們展示,在量子的微觀世界中沒有什麼是確定的;而混沌理論向我們展示,在世界上存在著的許許多多混沌系統中,一點微小的擾動就可以帶來極大的變化因而難以預知。而之前,決定論者認為,只要我們掌握了宇宙此時刻的全部信息,那麼我們能夠預言未來世界的一切變化,這毫無疑問已經被推翻了。

但是,我們知道,我們所看的世界越微觀,就越傾向於混沌;而越宏觀(既包括空間也包括時間),就越傾向於決定。雖然一個電子在某一時刻的位置和運動狀態不可能同時被確定,但是宏觀上觀測我們就能統計出一個原子身邊的電子概率雲,從而知曉其電子層數等信息。氣象雖然是典型的混沌系統,但是宏觀觀測的話我們也能總結出其規律加以預報。

不光自然世界是這樣,社會科學也體現出這樣的規律。簡單地說:宏觀世界就是微觀世界的統計效應。因此,如果你從一個足夠宏觀的層次上來看世界,那麼把世界大致當成是決定論的也沒啥問題。


軒雜談


量子論是不是能夠推翻決定論,目前還在爭論之中,不過我想很多科學家都傾向於沒有。

為什麼呢?因為雖然在微觀領域,我們觀測到了大量的詭異的量子現象,比如電子雙縫實驗中,我們發現電子從a縫和b縫過的疊加態,又比如海森堡測不準原理。但是在宏觀物體上,我們從來也沒有發現過一隻既死又活著的疊加態的“薛定諤的貓”。

上世紀80、90年代,物理學家們發現,一個孤立的量子系統如果和宏觀的測量裝置發生耦合,或者是和周圍的宏觀環境發生相互耦合,那麼按照量子力學的規則,與量子系統耦合的宏觀物體中那百萬億個原子,也必須以疊加態存在。然而,系統中的大量的原子相互之間作用,會產生更加複雜的疊加態,在這個複雜的疊加態中,一些精細的疊加態,就像熱能從高溫物體上散失一樣丟失了,這個現象叫做“量子漏失”,物理學家把漏失的過程叫做“退相干”。

2006年,劍橋大學的羅斯·卡本特和安德魯·安德森用實驗證實了量子疊加態的坍縮和退相干現象發生在蓋革計數器的使用上。

退相干究竟如何發生,又是發生在微觀量子體系到宏觀系統之間的哪個層級上,目前還是有待解決的問題,可能還有我們沒有發現的物理規律。

但從現實事實上看,雖然在微觀世界,量子力學表現出了很多奇妙的特性,比如測不準原理,又比如量子疊加態。可是一旦進入宏觀世界,量子效應迅速的退相干。宏觀上看,大量的物理事實依然回到了牛頓體系。

因此,我個人也比較傾向於量子論目前還不能說推翻了決定論。


陳徵博士


是的,在量子世界裡沒有因果律,所謂”上帝是擲骰子的”


南山有喬木


物理理論體系都有適用範圍。如牛頓力學適用於低速宏觀系統,愛因斯坦力學適用於接近光速的物體,熱力學適用於分子熱運動系統,電磁學適用於電磁系統,量子力學適用於量子系統……。不過愛因斯坦及以前的物理都是基於“因果律”這一哲學觀點的。舉個倒子,子彈在槍鏜裡受推力(因)一定了,那麼它的出膛速度,射程(果)就定了。這就是提問中提到的“決定論”。量子力學不遵守“因果律”,而遵守統計規律,這也是不爭的事實。但量子力學中的測不準(不確定)關係,量子疊加態,幾率波等概念只適用於量子,不適用於宏觀物體,所以力、熱、電、光等系統並沒有因量子力學的出現而推翻。由此,量子力學的出現推翻決定論的說法也是錯誤的。謝謝,更多知識請點擊“關注”沈大哥


沈大哥


決定論,也叫因果論、歷時論、過程論、非超距論,指事物發展是一個先後順序的過程。這是人類認識自然與社會的共同經驗與普遍共識,是一個公理。

非決定論,也叫不確定論(海森堡測不準說)、共時論、薛貓論、超距論,指事物發展過程的幾個節點可能同時發生。這是主流量子力學的核心理念,也是一種據說是“被無數事實證明”的怪論。

決定論與非決定論,孰是孰非,孰優孰劣?是二者必居其一,還是二者相輔相成?這是關係物理學何去何從的重大命題,也是一個極具挑戰性的哲學命題!

我認為,時間不可倒流,歷史不可逆轉,新陳必然代謝,原因決定結果,人死不能復生。這才是被“被無數事實證明”的鐵律與公理。

我認為,量子力學用“概率論”否定“因果論”,是一種科學界的想當然與莫須有,屬於典型的數學唯心主義。我的理由如下。

一,概率統計論,作為一種唯象法,本質上不能意味著否定因果律。


以玻爾氫原子模型為例。一個核外電子繞軌視覺的電子雲,是電子在特定時段裡的旅行軌跡的全局性圖景,是時間的累積效應。電子每繞一圈皆有先有後,不可能一蹴而就。一個電子不可能同時既在這裡又在那裡。

概率論的本意是:對於特定時段發生的不規則的大量若干事件,由於測量技術的限制,我們無法精準測量過程的每一個細節,而只能依據伯努利大數法則,用統計分佈的方法作總體估計。顯然,概率論並不違背因果論。這也是熱力學與統計力學構造狀態函數的初衷。

二,量子糾纏論,表象上鐵證如山,本質上是不清楚光量子的本質。


以單光子雙縫干涉實驗為例。電磁振盪發生器,發射一個光子,穿過一個狹縫,然後同時穿過兩個狹縫,最後在底屏上留下明暗相間的條紋。

如果認為光子具有波粒二象性,作為一個粒子同時穿越兩個狹縫,只能做出奇葩而荒唐的貓論。

而根據麥克斯韋位移電流效應與卡西米爾真空諧振效應,光子不是純一量子,而是電磁振盪推湧的大量真空漣漪子簇。

正確的解釋是:第一步,電磁振盪諧振子震盪一週,激發並推湧附近的6.4億個真空漣漪子(作為1個光子),從1個狹縫穿出,形成一個波陣面。第二步,波陣面上大量漣漪子,分佈從兩個狹縫穿出,激發並推湧後續的大量漣漪,形成兩個波陣面。第三步,兩個波陣面上的真空漣漪子相互交集、疊加或共振,最終在底屏上留下若干明暗相間的條紋。

可見,光或電磁波是承載電磁振盪能量的高能態真空漣漪簇。純粹單一的光子不存在。


物理新視野


我認為量子力學並未推翻決定論。一方面有有必有無,有上必有下,決定論與非決定論即然在邏緝上是合理的概念,現實世界中必然就會有其對應實在。宏觀的決定論現象與微觀的不確定性的對立應是普遍現象。比如在人類文明領域,研究宏觀的歷史現象就可以試圖找出其中的統計性的規律,但要研究個體在社會中的在,就會具有絕對的不確定性。我們無法通過社會組織中每個個體的生存的研究進行推導歷史現的宏觀規律。這一對立在物理學宏觀與微觀領域中也是比較突出的。


國學新知堂


縱然有千萬個實驗證明微觀世界不存在決定論,但是隻有一個實驗證實決定論存在於微觀世界中。那麼這種現象又如何解釋呢?這會不會提醒人們不要被眼前的所謂的大量事實所迷惑,當初認為地球是一平面的事實更多。


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