量子力学的故事

量子力学相对更简单。使他更加难以理解。是他的思想难以理解。而是在实验中发生的现象难以理解。举几个例子。初中的物理曾经讲道光具有波粒二象性。记得吗？这就是一个非常我们难以理解的东西。我们知道波是什么呢波，比如水波就是在水。在形成的一种荡漾的一种，水的一种表面的波动。它本身并不是一种物质。而是水的一种状态。这是波？那他怎么会是腻子呢？但是在物理实验中就发现这个光它既会是粒子又会是波。这个在当时。波尔所领导的哥本哈根学派。他们在实验中发生了一个非常诡异的现象。这个现象是为了测量电子的。所以在现代的量子力学看来，所有的这些质子中子和电子他们都和光一样，具有波粒二相性。我们来看这个实验。是从一个地方发出一个电子。然后在中间留一条缝。后面一个平。你是这样的实验的时候，结果就会发现这个垫子就会从这种这个缝穿过。打在那个屏上面。这样就显示了粒子的特性。也就是说在这种情况下，电子显示它是一个粒子。电子。然后当你。做一个垫子。中间一个平。上面有两条缝。然后再在后面立一个平。结果发现这个垫子会同时从这两条缝中穿过。可以在后面的屏上显示出一个干涉的条纹。高中的物理应该学过光的干涉和衍射现象？也就是说这个时候这个电子它发生了这个干涉现象。他在后面的屏上显示一个一条暗一条明，一条暗一条明的这样一个干涉的条纹。这就非常诡异了。说明这个电子它既是波又是电又是例子。而且更诡异的是。还和你想测量的思想有关。测它是粒子的时候，它结果就显示它是粒子。两侧它是波的时候，它就显示它就是波。这实在太不可思议了。哥本哈根学派提出了他的解释。他说就是人类的测量行为，我们的意识改变了这个世界。使得在测量的时候，当你想测测它是粒子的时候，它就显示是粒子。你想他是播的时候他就是播。这可能吗？所以后来的着名的物理学家费曼说过，这个世界没有人真正的懂量子力学。大家都看到了这种现象，然后这样解释而已。让人的这种思想可以改变这个世界吗？如果没有人存在，那么这个世界这个电子到底是粒子还是波呢？是量子力学的第1个诡异之处。这种现象所以量子力学。有些科学家提出了所谓的什么多宇宙理论，因为这个垫子它可以同时穿过两。小凤。所以也就是说可以两个宇宙同时存在。我们再来想量子力学的另外一条原理。叫做测不准原理。这条原理是物理学家海森堡提出来的。他是波尔的学生。日本哈根学派有一大批这样的人。都是当时最伟大的物理学家。都市诺贝尔物理学奖获得者。这些人有泡利。德布罗意。迪拉克。那还有海参煲。他们的老师波尔。森宝提出了一个什么原理呢？牛顿的经典力学里面。可以测量一个物体，它运动的时候测量它的位置。和它的动量。到了一个物体，它的位置和它的动量我们就可以。计算出他将来的任何时间，任何所在的位置。如果我们把我们周围所有的物体都测出了它的位置和动量。就可以通过方程计算出所有物体它未来的位置。比如太阳月亮地球。知道他们的位置和他们的动量。我们就可以计算出他将来的位置。就是牛顿力学最伟大的成就。就是说我们可以用我们的理性去计算这个世界。 I我们人类就用这方式，有一个数学家通过计算算出了海王星的位置。当是已经发现了天王星。但是发现天王星的运行轨迹和理论上的计算有差别。物理学家就猜测应该在它外面有一个行星干扰了它的轨迹。数学家就根据牛顿的力学的原理算出了那颗行星的位置。后物理学家天文学家就用天文望远镜在他计算的位置进行观测。结果真的发现了一颗行星就是海王星。这是一个非常伟大的成就，它证明了我们的理性，可以去。完整的把握这个世界。这对人类来说。形成了一种非常强大的自信。也就是人类可以征服自然。然后海森堡在进行量子力学研究的时候发现。我无法去同时测到一个电子的位置和动量。为什么呢？因为我要测量一个电子它的位置和动量的时候。你必须要把光打在垫子上。你把光打在它上面，你一次只能测量一个量。要不测量位置。要不测量动量？不可能同时测量位置和动量。然后你测量了其中的一个量之后。我因为你的光打在了垫子上，这个时候电子的位置和动量都会发生变化。在测量电子的另一个量的时候，就不是原来的那个状态的那个量了。由此得出结论，我们无法同时测得一个电子的位置和动量。这就是测不准原理。这是颠覆性的。为按照牛顿的经典力学，我们可以同时测量一个物体的动量和位置，然后由此可以去预测整个世界它的运行。现在海参保认为我们只能够测量到这个世界的50%。不能测量到这个世界的100%。并不能同时测量动量和位置。此得出结论，我们无法去预测这个世界。只能去用概率的去估计这个世界。也就是说在量子力学里面，我们没有办法去准确的估计一个垫子它的位置在哪里。我们只能给出他在某个位置的概率。从而得出结论。这个世界是一种概率的世界。爱因斯坦对此相当反对。说出了一句着名的话。就是上帝不掷骰子。就是说他不认为这个世界是一种概率的。应该是确定的。波尔和哥本哈根学派就和他进行了辩论。长达30年。结果是没有结论的。爱因斯坦死后，物理学又进行了几十年的研究。结果倾向一波尔和哥本哈根学派是对的。但是量子力学到底是什么？费曼认为谁也不懂。是根据实验的现象，大家做出了一种猜测性的解释而已。我们来想象一下。质子中子电子它们都是波。都是例子。我们所见到的物体他们都是我们看我们的桌子凳子电视机。他们不是波吧？那么既然电子中子自己都是波，我们的现实的物体又是由质子电子中子他们组成的，它们又为什么会形成一个固定的物体不是波呢？而且根据实验发现我们想观察的时候让它是例子，它就是例子，让它是波就是波，那么我们的世界怎么会每天就是固定的，他不会一下子是例子，一下子是波呢。所以是无法理解。力学到底是什么天知道？