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费恩曼: 没人懂得量子力学, 超光速10000倍的量子纠缠无解

时间:2019-11-13 12:08:44 点击:

  核心提示: 美籍犹太裔物理学家、1965年诺贝尔物理学奖得主费恩曼曾经说过一句著名的话:“谁要是懂得量子力学,那他就是真的不懂量子力学”。 费恩曼因发明了量子力学里的路径积分和费曼图,构建了量子电动力学的新理论...

美籍犹太裔物理学家、1965年诺贝尔物理学奖得主费恩曼曾经说过一句著名的话:“谁要是懂得量子力学,那他就是真的不懂量子力学”。

费恩曼因发明了量子力学里的路径积分和费曼图,构建了量子电动力学的新理论而获得了诺贝尔物理学奖,他被称为爱因斯坦之后最睿智的理论物理学家,他不懂量子力学?

不光是费恩曼这么说,如果你上了大学要学量子力学,老师会告诉你:“量子力学只要会算就可以了,自己回去慢慢去理解,不要问我为什么,因为,我也不知道为什么!”

怎么这么奇怪?老师讲了半天不知道为什么?获得诺贝尔物理学奖的物理学家也不知道为什么?

那到底为什么那么多物理学大咖都说没有人真正懂量子力学呢?

关键是到目前为止,没有任何一种理论可以用来揭示微观世界粒子的诡异现象!为什么说诡异呢?因为这种现象颠覆了我们对任何事物都是客观存在的这一基本逻辑的认知!

单电子的双缝干涉实验是量子力学的核心

单个电子通过双缝的时候也能自己与自己干涉,产生亮暗相间的条纹,说明单个电子是同时通过了两个狭缝的,不然怎么会有干涉图样呢?

可是当我们想观测电子是如何通过狭缝时,神奇的一幕出现了,电子只是通过了一条狭缝,并且干涉图样消失了!

这怎么回事呀,难道电子如何通过狭缝与我们是否观测有关?电子是怎么知道我们在观测它的?电子有思想?

对这个实验有多种理论解释,谁也说服不了谁,主流的解释有如下几种:

哥本哈根学派

以波尔为首,主要人物有波恩、海森堡、泡利、狄拉克等的哥本哈根诠释被称为量子力学的“正统解释”。

他们认为:在量子力学里,量子系统的量子态,可以用波函数(粒子在某位置或处于某种运动状态的概率)来描述,测量的动作会造成波函数坍缩,原本的量子态概率坍缩成一个测量的量子态。

也就是说,不测量时电子处于位置、动量和自旋的叠加态,而测量时只能得到一个确定的结果,或者说,不测量时电子表现出波动性,测量时就表现出粒子性!

这个解释你认同吗?不测量就处于叠加态?测量就是确定态?电子怎么知道你有没有测量的?所以薛定谔提出了一个著名的思想实验,就是著名的“薛定谔的猫”来反驳这一理论,难道没有测量之前猫处于既死又活的状态?

所以说,哥本哈根诠释只是对微观粒子的状态进行了看似合理的解释,并没有揭示其内在机制!所以说服不了包括爱因斯坦在内的部分物理学家。

多世界解释

量子力学的多世界解释是由埃弗雷特提出的,他用一个宇宙波函数来整体描述被测量系统、测量工具和观测者,将宏观的物体也纳入了量子体系中,观测者的波函数会在每次测量之后发生分叉,宇宙波函数包含了叠加态的所有分支!

啥意思呀,这么绕,其实很简单,就是平行世界,薛定谔的猫不用既死又活这么难过了,它有两种情况:死和活,存在于两个互不影响的平行宇宙中。如果在我们观测者的世界中猫是死的,那在另一个平行宇宙中猫就是活的!

电子到底通过那个狭缝我们也不用纠结了,它在我们观测的宇宙中如果通过了这个狭缝,那么在另一个平行宇宙就通过了另一个狭缝,在下一个平行宇宙中就通过了两个狭缝,互不影响!

多宇宙解释更不可思议!难道在另外一个宇宙中还存在另外一个你?多宇宙到底在哪儿?谁也不知道,所以说,这也只是对微观粒子状态的一种表象解释,没有深入本质,况且真实性也有待检验!

隐变量理论

隐变量理论认为,量子力学不能描述客观事实的确定性和定域性,所以是不完备的,肯定是没有发现或者漏掉了一些非常重要的隐含变量,正是这些隐含变量,控制了微观粒子的行为!

爱因斯坦是隐变量理论的主要倡导者,他很本不相信事物的客观规律需要用概率函数来描述,他确信任何事都遵循某种客观规律,一种完备的理论应该是确定论而不是概率(或的关系)论,上帝是不会掷骰子的!

爱因斯坦、波多尔斯基、罗森提出了EPR佯谬来论证量子力学的不完备性,认为量子纠缠的超距作用是不可能的,不过后来贝尔发表了贝尔定理,证明这个假设与量子力学的预测不相符,也就是说,隐变量是不存在的。

百年后我国科学家潘建伟和他的团队在青海做实验测量量子纠缠的作用速度得出的结论是:量子纠缠的作用速度至少是光速的4个数量级,通俗的说至少是光速的10000倍,这个实验也说明了爱因斯坦的EPR佯谬是不成立。

作为旧量子力学创始人之一的爱因斯坦和哥本哈根学派创始人的波尔那可都是量子力学的奠基人呀,这么伟大的物理学家都没有搞清楚微观世界粒子运动规律的内在机制到底是什么,不能相互说服,谁还敢说自己懂量子力学呢?

我是科学易简通,致力于通俗的语言跟您聊深奥的科学知识,欢迎留言交流!

作者:不详 来源:网络

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