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连高智商的爱因斯坦都无法理解的理论,彻底颠覆了我们的世界观!

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作为地球上唯一的智慧物种,人类自诞生以来一直在努力揭开各种大自然奥秘,很长一段时间里,我们做得确实不错。几百年前人们就发现了太空中天体的运行规律,牛顿定律几乎能“上天入地”,诠释了平时我们所见物体的运动。



而牛顿之后的爱因斯坦提出了更加普适的相对论,把只适用于低速世界的牛顿定律扩展到了适用范围更广的相对论,完全统治了宏观世界。同时麦克斯韦创建的麦克斯韦方程组,统一了电磁学。

科学家们认为,人类越来越接近世界的真相,并为之欣喜若狂,直到另一种理论的出现,彻底颠覆了我们的传统认知,这个理论就是量子力学。



量子力学描述的是量子世界里微观粒子的运动行为。在我们的宏观世界里,每天都能看到各式各样的事物,但无论是什么事物,不管是石头还是我们的身体,本质上并没有什么不同,都是由最基本的微观粒子组成的。

而微观粒子的运行行为完全出乎了所有人的意料,它们根本不受牛顿定律和相对论的束缚,这两大理论在量子世界完全失效了,量子世界向我们展示了一个所有人都无法相信的诡异状态。

在量子世界,那里的一切都像是“赌博游戏”,完全是碰运气的游戏世界。因为那里的一切都是不确定的,只能用概率去描述微观粒子的状态。



微观粒子的速度与位置具有不确定性,我们永远无法同时确定粒子的速度和位置信息,只能确定粒子在某个位置出现的概率。也就是说,微观粒子可以随时出现在任何地方,甚至可以同时出现在两个不同的地方。

言外之意,微观粒子看起来无处不在,它们并不像玻璃球那样的实体粒子,更像是波,这也就是所谓的“波粒二象性”。也就是说,量子世界的本质是由概率决定的,随机才是量子世界的本质特征。



而且,量子世界的随机是真的“随机”,并不是我们所在宏观世界的那种随机,我们世界的任何随机行为其实都是“伪随机”,并不是真正的的随机事件。

比如说掷骰子,看起来是随机事件,其实并不是。如果我们能够控制掷骰子的力度,角度,同时考虑到周围环境对掷骰子的影响,比如说风速,温度,湿度,噪音等因素,最终一定可以准确判断掷骰子的点数。

哪怕是电脑游戏里爆出来的装备,也并非是随机的,也有一定的规律可循,这里就不深究了。



对于量子世界的这种概率行为,爱因斯坦表示完全无法接受,他不相信这个世界是由概率决定的,表示“上帝不会掷骰子”,他坚信世界是确定的,可预测的,也是可描述的。

更不可思议的是,人们的任何观测行为都会影响到微观粒子的状态,让微观粒子的不确定性“坍缩”为确定性,最有说服力的证据就是电子双缝干涉实验,相信伙伴们都有所了解,这里就不详述了。



总之就是,根据量子力学的不确定性,人们的测量行为,会迫使微观粒子放弃它们原本可能存在的地方,进而选择某个明确的位置,也就是我们看到它们的位置,正是人们的测量行为迫使微观粒子做出了这样的选择。

这就意味着,我们现实世界的本质其实是不确定的,是模糊的,一切都只能用概率去描述。这种不确定性如果放到微观世界,会让人疯狂。

打个比方,此刻的你正在饭店吃饭,你之所以在饭店是因为我观测到你在那里了,如果我没有观测,你可能不在饭店,可能在任何地方。对于这样的结果,你是不是会发疯?



但这种模糊和不确定性确实会出现在量子世界,是量子世界固有的属性。不过爱因斯坦坚决不认可这种让人发疯的观点,他一直坚信世界是确定的。

爱因斯坦坚信事物并不会因为任何观测行为才会存在,而始终会在那里。在他与哥本哈根学派代表人物波尔辩论时,就曾这样反驳:不看月亮时,难道月亮就不在那里吗?



在我们的固有思维里,不管我们看不看月亮,它始终都在那里。但如果月亮来到量子世界,一切都大为不同了,月亮真的不在那里,而是可能在任何地方。

诚然,诡异的量子力学确实颠覆了我们的世界观,但不可否认的是,经过一百多年的发展,量子力学早就成为现代物理学大厦的基石之一,它完全统治了微观世界。



更重要的是,量子力学其实距离我们并不遥远,它早就走进了我们的日常生活,因为量子力学早就催生了很多重大发明,比如说集成电路,晶体管,激光器等,这些领域都包含着量子力学。

毫不夸张地说,量子力学的影响力早就深入到了整个电子学领域!

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