量子力学里的哲学秘密

近日,中国量子京沪干线顺利开通,引起了世界的瞩目,标志着中国不仅在高铁速度上领先世界,在量子力学的应用领域也走在了世界前列。

100多年来,量子力学自产生起就一直在不断的挑战中奋力前行。

1900年,注定是不平凡的一年,量子力学的开山鼻祖普朗克发表了一篇名为《黑体光谱中的能量分布》的论文,文中为了解释黑体能量辐射的问题,从而假设能量是一份一份传输的,从而提出了“量子”的概念!

但是,之后很多年普朗克一直不太能够接受“量子”这个东西。

从经典物理学开山鼻祖牛顿开始,从牛顿和莱布尼茨的微积分开始,我们这个世界一直是连续的,怎么到了量子的世界,世界变得“不连续了”,变成一份一份的了?


原来我们生活在一个不连续的世界中!


之后,量子理论便在世界开花,出现了量子力学领域的“四大天王”:玻尔、海森堡、泡利、狄拉克。

玻尔提出了量子力学的“互补性原理”。

海森堡提出了“不确定性原理”。

泡利提出了“不相容原理”。

狄拉克提出了“量子场论”。

每一个量子理论的提出,都让我们对微观世界有了更深一步的认识和了解。

而玻尔更是带领海森堡、泡利等一大批科学家开创了“哥本哈根学派”,和爱因斯坦辩论了几十年!

实际上,波尔领导的“哥本哈根学派”致力于量子力学探索世界的微观世界,而爱因斯坦的相对论学派探索的世界的宏观层面,就像武林中的少林和武当一样,都很重要!

当时,为了完美解释光到底是波还是粒子,科学家们做了一次又一次的杨氏双缝干涉实验。

海森堡提出的不确定性原理再一次颠覆了世人的三观,原来光子通过杨氏双缝的时候,走哪个路径是不确定的,因为我们的观测行为也参与了宇宙创造的过程!


原来我们生活在一个不确定的世界中!



薛定谔针对海森堡的矩阵方程提出了的“优美”的波动方程,由德国科学家玻恩用概率论做了完美解释,这时大家才发现,原来我们真的活在一个不确定的世界里,事情的结果竟然是概率的结果!


原来我们生活在一个概率的世界中!


那么,概率的多少取决于什么呢?薛定谔搬出了一个“非生非死”的猫,来嘲笑量子力学理论。

之后,美国科学家维格纳干脆把话挑明了:“意识,无疑在触动波函数中担当了一个重要角色!”


原来我们生活在一个意识决定物质的世界!


1929年,量子力学领域出现了一代宗师,法国科学家德布罗伊。

这位凭借一页纸长的博士论文即获得了诺贝尔物理学奖的法国贵族,用一个公式:E=mc2=hv,解决了困扰科学家几百年的问题,光到底是波还是粒子。

德布罗伊提出了物质波的概念,就是光同时具有波和粒子的性质,即“波粒二象性”。

德布罗伊喜欢过平俗简朴的生活,他后来卖掉了贵族世袭的豪华巨宅,选择住在平民小屋。他深居简出,从来不放假。上班通勤,他喜欢步行,或搭巴士,不曾拥有私人汽车。对人彬彬有礼,他绝不发脾气,是一位贵族绅士。

为什么说德布罗伊是量子力学的一代宗师?不仅是因为他看明白了量子力学的波和粒,而且还活得了很明白!

1952年,美国物理学家玻姆在《物理评论》期刊上发表了一篇“以隐藏变量尝试诠释量子论”的论文,开创了“量子势”的时代。

量子势的“势”,就是一个事件发生与否的倾向,就好像是事件发生的形成因。物质的量子势愈高,对外放送的信息场愈强,事件发生的几率也愈大。

同时,玻姆提出了一个重要的哲学概念,那就是“破碎性和统一性”,他认为整个宇宙是一个整体,世间万象只不过是整体的破碎性体现,说白了世界只不过是宇宙的一个全息影像!

这和《道德经》所述:“道生一,一生二,二生三,三生万物”,何其相似!

1982年,法国科学家阿斯派克特“量子纠缠”实验,秒杀贝尔不等式,后来多个科学家证实了“量子纠缠”的存在,原来不管多远,两个量子比特之间都可以互相联系。


原来我们生活在一个超光速的世界!


1982年,美国科学家施瓦茨和格林提出量子“超弦理论”,他们认为任何粒子其实都不是传统意义上的点,而是开放或者闭合的弦。当它们以不同方式振动时,就分别对应自然界的不同粒子!

天哪!这不正是古希腊毕达哥拉斯提出的“万物和谐”吗!这是自古诸多哲学家一生强调的事情,比如达芬奇的“人体和谐”,开普勒的“宇宙和谐”!


原来我们生活在一个“和谐”的世界!


最后,引用一句量子力学死对头爱因斯坦的一句话:“哲学要是不同科学接触,就会变成一个空架子;科学要是没有哲学,就是原始的混乱的东西”。

未来,当量子力学的“向内探索”和相对论的“向外探索”互相融合之时,或许就是《心经》中所说:“空即是色,色即是空”吧!

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