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令人吃惊的事实:我们的量子力学理论竟然“不完备”?

12-26 棋牌协会

前面一期文章中我详细讲解了爱因斯坦和波尔两派关于“观察”是否对微观世界进程造成干扰相关争论,爱因斯坦认为一个“观察者不能影响到客观世界的进程”,一个微观粒子在被观察前是具有确定的“位置”,观察粒子只是“发现”了位置而非“创造”位置。而波尔则认为一个微观粒子在被观察前处于不确定状态,观察“创造”了位置,“观察”和“粒子处于某个位置”是有内在因果关系的。这两派争论的焦点我们可以用图画出来,如下图所示。

如果你没看前面的文章可能就看不懂这个“位置概率图”,我再简单解释下,我们把一个粒子在空间中的位置放到横坐标,然后计算每个位置粒子出现的概率,把这个概率值当成纵坐标,然后把这个线连起来就变成了“位置概率图”。

当一个粒子位置很确定,那么这个粒子只在很少空间范围内有出现的概率,且概率值基本等于100%,其余地方的概率值为0%,图像看起来就好像中间有一条竖线,也就是图像很瘦。

当一个粒子位置很不确定,那么这个粒子在很大的空间范围内都有出现的概率,且概率值在0%到100%之间,图像看起来就就是一条曲线。

对图上做了解释后我们来看爱因斯坦和波尔的观点就可以发现,爱因斯坦认为观察前,粒子的“位置概率图”就很瘦,观察后粒子的“位置概率图”依然很瘦,这说明爱因斯坦认为,粒子观察前就已经有确定位置了,观察本身不影响粒子。

但是波尔则不同,认为观察前粒子的“位置概率图”很胖,正是“观察”这个行为让粒子“位置概率图”变廋的,观察会影响到微观粒子的状态。

大家发现两者观点差别没,其实爱因斯坦并非反对量子力学的一切,爱因斯坦只是觉得这个世界本质应该是有自己的确定规律,这个规律不以人的意志为转移,我们描述一个物体的运动,应该像牛顿力学一棋牌app下载样给出某时刻该“物体运动状态”确定的值,而不应该给出概率,举个例子。

某个理论A告诉你:一个物体在t=10s时,物体的位置是x=10,我们会觉得这个理论才叫真正掌握了“物理规律”,因为它给出了确定的值。

某个理论B告诉你:一个物体在t=10s时,物体的位置是x=10的概率是70%,我们会觉得这个理论简直再说废话,你给一个概率出来有毛线用啊。

这个理论A就是爱因斯坦所认为的,这个理论B就是波尔一派所认为的(也是哥本哈根学派)。爱因斯坦一直认为波尔一派所研究的量子力学,虽然实验可以证明,但是你永远只能告诉我概率,所以这个理论是一个“不完备”的理论。请注意我的用词“不完备”,爱因斯坦并不是全盘否定量子力学的一切,他只是认为一个“只能给出概率,不能给出确定值”的理论不能叫一个“完备”的物理规律理论。

爱因斯坦认为,既然一个理论只能告诉我概率,那就说明你的理论不完备,肯定还存在一个所谓“隐变量”我们还没发现,当我们发现了这个“隐变量”我们就能把这个理论完善化,让这个理论能够给出一个确定值,而非概率。

说到这里,希望大家不要再认为爱因斯坦是反对量子力学的,爱因斯坦只是认为量子力学还不完善而已。爱因斯坦这种思想到底对不对呢?波尔又是如何反击的呢?后面我们会继续谈到爱因斯坦对量子力学比较厉害的一波反击“光子箱实验”,这波组合拳当场就把波尔打蒙了一晚上,哈哈。我是百家号《小彭来给您解惑》,如果喜欢我的文章可以关注我,如果对文章有异议可以留言评论。

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