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深究:爱因斯坦为何抵触量子力学?

发布时间:2019-01-08 10:16:10  作者:宇宙探索  来源:宇宙探索  阅读:68

      在上世纪20年代,一群年轻的科学家夺走了爱因斯坦的光环,他们对物理学的研究提出了新奇的思路,他们对宇宙的看法是那么独特,甚至连科幻小说都望尘莫及,彻底颠覆了爱因斯坦对统一宇宙理论的诉求。在丹麦物理学家尼尔斯玻尔的带领下,这些科学家开拓了宇宙全新的领域,一直被认为是自然界中最小粒子的原子,被发现是有更小的粒子组成,质子和中子组成了原子核,外围则是电子作轨道运动,爱因斯坦和麦克斯韦的理论都无法解释这些微小粒子的行为以及原子内相互作用。
    深究:爱因斯坦为何抵触量子力学?
      原子内部的一切太神秘了,随着原子被以各种各样的方式分解开,之前的理论完全无法解释它们,引力作用微乎其微,电磁现象也并不显著。由于没有一种理论能解释着新奇的世界,科学家们在陌生的原子领域迷失了,他们苦苦地寻找着辨识的地标,直到20世纪20年代末期,这一切都改变了。
      在那些年里,物理学家发明了一个新的理论“量子力学”,它可以成功解释微观领域中粒子的行为,但有个问题,量子力学是个激进的理论,完全粉碎了先前对于宇宙的认识。爱因斯坦的理论认为宇宙是有序并且可预测的,但是玻尔不这样认为,他和他的同事宣称在原子世界是个随机的世界,在原子或量子级别中存在不确定性。根据量子理论,你所能做到最好的就是预测一次又一次结果的概率。这个奇怪的想法描绘出了一个令人不安的新世界,它是如此的令人忐忑。
    深究:爱因斯坦为何抵触量子力学?
      量子力学的规则与我们过去习惯的法则大相径庭,我们日常的经验与在量子世界见到的任何一切截然不同,量子世界非常疯狂。近90年来,量子力学成功证明这些看起来奇异的现象在微观世界确实存在。如果有一个事件有一千个可能性,连量子力学也不能确定究竟哪一个才将发生,所有的可能都会实现!
      甚至在我们的宇宙中,被量子力学认为存在概率的事情虽然通常被我们认为绝不可能,但却事实发生了。例如,粒子真的有概率穿越墙或者障碍物,你我都感到不可思议,甚至你我都有一定的概率穿过一睹实体墙,经计算显示,以上情况发生的可能性微乎其微,直到这个可能性的发生前,以至于你我有可能永远的抵在那面墙上!
      为了理解量子原理,我们需要放弃那些关于世界的假设。但有太多人接受不了量子力学的理论,爱因斯坦也是这么想的,他坚信世界是按可预知的规律运作。对于那些认为我们只能计算事件概率的想法,爱因斯坦坚决抵触。
    深究:爱因斯坦为何抵触量子力学?
      量子力学表明,我们不能确认任何实验的结果,只能确定某种实验结果出现的概率,在这点上,爱因斯坦坚决不同意,他说上帝绝不会掷色子。然而一个接一个的实验证明爱因斯坦错了,量子力学确实可以从亚原子层面上描述宇宙的运转。量子力学并不是某种奢侈品可有可无,它简直天衣无缝,通过量子力学做出的推测还从来没有和现实观测产生分歧。