量子力学颠覆你的世界观,量子经典力学( 二 )


量子力学由于颠覆了经典物理学的自然哲学思想,以及人们对于自然界的常识化认知,这些都对我们的世界观产生一定的影响 。其中最让人印象深刻的是与经典物理的连续观念不同。在量子力学中呈现的世界是量子化的 , 这动摇了经典物理的因果律 。在我们更多的认识到量子力学和经典物理的差异的同时,也不能忽略两者之间的联系 。
实际上,量子力学与经典物理也与物理学分支学科一样 , 同样有着密不可分的联系 。在其创立之初,波尔的对应原理是经典物理过渡到量子力学的第一条途径 [2] 。
随着量子体系的不断完善,先后出现了 海森堡矩阵力学、薛定谔波动力学、费曼路径积分三种理论。
物理学是对我们物质世界运动规律的探究,了解物质的运动规矩以及空间时间上所处的状态至关重要 。在空间限度上,经典物理描述的物质是宏观的-大至 930 亿光年宇宙,而量子力学描述的物质是微观的-小至夸克粒子 。
微观物质的有机结合就是宏观世界,而宏观世界的组成部分就是微观世界 , 在近代物理的发展中,经典物理与量子力学的联系与过渡正在不断完善,量子场论,拓扑相学出现不断改观着人们的认知 , 这标志着人们试图将宏观与微观世界有机结合,不断地认识和 探索 世界 。
自宇宙大爆炸以来,宇宙的生命已经走过了 150 亿年,人类的 历史 相比于宇宙的生命犹如沧海一粟,但人类 探索 世界的脚步从未停息,我相信在不久的将来人们对于物质世界的理论将变得对称与简洁!

量子力学颠覆你的世界观,量子经典力学

文章插图
为什么有人说量子观会颠覆人类的思想思考和思维方式?答:量子力学确实改变了人们的世界观,很多量子力学现象都颠覆了人类的常识性思维 。
量子力学和相对论力学,作为上世纪发展起来的两大基础理论,在很多方面都刷新了人们对世界的认知,艾伯菌就来举几个例子 。
量子属性
在量子力学中,粒子的一些物理属性很特殊,比如电子自旋、夸克的色和味、单量子的偏振等等 , 这些概念在生活中根本找不到对应事物 , 需要抽象地理解 。
如果我们还试图形象化地去理解这些物理属性,那么就会陷入矛盾;比如电子自旋,假如理解成电子的自转,那么电子的表面线速度将会超过光速,而且其他现象也会出现矛盾;最后我们只能认为自旋是电子的内秉性质,而非电子在自转 。
何为观察者
在量子力学中,双缝干涉是最为有趣的实验之一,正统量子力学解释双缝干涉时,必定会得到“同一个光子同时穿过了两条缝隙,然后再发生自我干涉”的结论 。
这是量子力学避免不了的问题,很多量子力学问题,本质上都是这个实验的变形,比如延迟选择实验、薛定谔的猫等等 。
非定域性
定域性:指的是因果关系只会维持在特定区域内 。
非定域性就是对上面定义的否定 , 换句话说就是超距作用;量子纠缠效应已经被证实存在,量子纠缠速度就是超距作用,这完全颠覆了人们以往的世界观 。
在宇宙中相距数亿光年远的两处,一处的粒子波函数坍缩 , 会立刻影响到数亿光年外的粒子,这是不可思议的结论 。
离散性和连续性
量子力学的一大基础,就是说我们宇宙中的一切都是离散的,而非连续的;比如能量是一份一份的,空间长度也是一段一段的,就连时间也存在最小值 。
这种离散性彻底颠覆了我们对世界的认知 , 而且量子力学中还有一条铁律“不确定性原理”,描述每个微观粒子的位置和动量都具有一定的不确定性,而且这种不确定性是物质的内秉属性,并非我们的测量导致的 。