有趣的量子

先分享一张物理大咖的合照，全都是牛人级别的存在！

有趣的量子

波尔的互补原理、波恩的概率解释、海森堡的不确定性以及奇怪的光的波粒二象性。

这是近几天阅读量子物理相关书籍后脑子里留下的最为印象深刻的几个词，前三个构成了所谓的“哥本哈根派”量子理论解释，光的波粒二象性更是个善于捉弄人的高手，众多的明星级的物理学家都被它弄得狼狈不堪。读完量子书，最大的感觉是：完了，我的世界观被颠覆了，最起码基于物理基础的世界观被颠覆了。但我想我还不是最悲催的，想想爱因斯坦看着自己无比信仰的客观确定的世界被量子理论一点点肢解，最终得出这个世界是不连续的，不确定的，是成概率分布的，这种信仰坍塌的感觉想必是令人绝望而又无助的吧。犹记得《三体》当中，当科学家发现“宇宙普适的物理规律不存在，那物理学……也不存在了”的时候，想必比这种由确定向不确定规律的转变更加难以让人接受，所以有人发出科学已死的结论。

无论怎样，现在科学都依然活着，且在争论中越活越好了。可是我还得消化消化，我想静静。

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老早就知道，世界是由原子构成的，原子是由质子电子构成的，再往下还有中子、夸克等等单位，但从来没想过这个世界竟然是不连续的，不确定的，甚至连时间和空间也是分段的，还存在着最小的不可分割的普朗克时间和普朗克长度。天呐，想象一下，这个世界是一段段拼起来的，是支离破碎的，我们的每一天都是想放电影一样一帧帧过的，虽然速度奇快无比，但确实是这样，而不是我们习以为常的连续的平滑的不带任何磕绊的流逝。确实是有点匪夷所思。

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波恩的概率论解释则直接推翻了我们建立在经典物理理论基础上的世界观。在经典理论中，世界是有规律的，规律是可以被认识的，世界万物都已经由物理规律所规定下来，连一个细节都不能改动，过去和未来都像已经写好的剧本，宇宙的发展只能严格地按照剧本进行，这也是大多数人在过去所接受的物理知识所构建起来的宇宙观念。但是，这个观念被推翻了，宇宙变成了概率分布的了，事物的发展变得不可预测，无法确定它下一步会怎么样，只能说有多大可能会变成什么样，乍一看好像是上帝在掷骰子一样，这对于爱因斯坦来说是不可接受的，毕竟曾经的经典物理是那么的辉煌，以至于很多物理学家觉得物理已经没有什么可发展的了，现在让他接受这个理论是错误的，确实是一个比较难的事情。不要说是爱因斯坦，即便是我们这样只是接受了最为粗浅的物理学知识的人要一下子改变这个观念也不是那么容易的。好在，理论的发展具有继承性，最起码在现在对现实宏观世界和人们的实际生活还没有产生什么实质性的变革性的影响，要不然，我们都会奔溃的。

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还有一个就是我们认为一个物体的速度和位置是很容易测量和确定的，比如一辆汽车，我们很容易测定他的速度和方向，但量子物理告诉我们，一个物体的速度和位置是不能准确测定的，因为存在一个测不准原理，要准确速度就没有准确位置，要准确位置就没有准确速度，而且一个越准确，另一个误差就越大，也就越不准确。还有我们认为的“空”，从古人的没有东西，到后来的没有空气的所谓真空，再到后来认识的的电磁场、引力场等，到现在的“空”的概念仅仅是指一个物理空间而已，跟我们平时所说的“空”已经完全不同。同时根据测不准原理推测，在现在的所谓真空当中，应该存在大量的瞬时的能量波动，因为能量和时间也是一对符合测不准原理的物理量，时间越精确，能量起伏越大，甚至可以考虑作为以后的星际旅行能量来源。

可如果测不准的话，我们的数学怎么办？建立在数学基础上的我们常用的物理规律怎么办？好在这种测不准原理体现在宏观物体上的尺度非常非常小，小到我们无法感觉到它们，所以，饭照吃，班照上，歌照唱，舞照跳，该干嘛干嘛去吧！

有趣的量子

最后，光这个接触最多却知之甚好的东西，真是狡猾的无以复加，一会表现粒子性，一会表现波动性，把人类的众多物理学家弄得神魂颠倒，争论不休，争论了三百多年还是没能彻底统一意见。而且在人类实验时总会冒出新的让人摸不着头脑的乱七八糟的特性。在对光的持续的探索过程中，“哥本哈根派”逐渐认为，没有什么原本的世界，只有我们能够测量和观察的世界，我们无法测量和观察的世界对人类而言是没有意义的，也不能认为其是存在的，就像是说车库中有一条喷火龙一样，其透明无法目视，其火焰特殊，无法感温，其形无定态，无法触摸，总之无论采用什么方法都无法观察和测量它的存在，那么它是否存在与否对我们而言没有意义。这有点唯心哲学的味道，但又不是同一回事。还是想再说说光，但又词汇贫乏，不知从何说起，只能用奇怪来形容，如此常见却又如此隐秘，就像是顽皮的孩童一样，总会让人操心不已却又无法完全进入其内心世界，哪怕只是对其进行一个简单的定性都是那么困难，都难以找到一个恰当的词语来表达，只能用波粒二象性这么一个模棱两可的词语应付。借用一句歌词：女孩的心思你别猜，光就是那个美丽又多变的女孩，物理学家们继续努力吧，期待这位美丽的女孩打开心扉的那一天。

量子物理，真是有趣又调皮的科学，虽然读了两本科普书，但依然似懂非懂，不过没关系，连伟大的理查德.费曼都相当有把握地说：“没人能理解量子力学”，看来我的似懂非懂不是我太愚笨，原来是量子太狡猾啊！