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你不看月亮的时候,月亮到底在不在?

导读:宏观世界与量子世界的恩怨情仇已经这么多年了,还没有得到彻底缓和。你思考过这个问题吗?

你不看月亮的时候,月亮在不在?这个问题不是我问的,是爱因斯坦问的。显然这好像不是个问题。因为我看不看月亮,月亮都在。现实中,我可以闭上眼,而另一个告诉我,它一直在。

可是问题其实并不简单。

本章带你了解宏观世界和量子世界的不同。

你不看月亮的时候,月亮到底在不在?

内容如下:

在微观世界中求得在一定时间内的物体所在,取而代之的是可以通过概率(偶然性)来预测它的位置。这个看起来十分牵强的理论确实在一段时间内遭到了不少的批判。爱因斯坦在这个理论刚被提出时曾说:“上帝不通过掷骰子来做决定”,反对他的人说:“为什么你又要去充当上帝掷不掷骰子的决定?”

你不看月亮的时候,月亮到底在不在?

这里面包含很深的哲学道理和观察方法。假如量子力学的数学模型,是它的适用范围内的完整的物理现象的描写的话,那么我们发现测量过程中,每次测量结果的机率性的意义,与经典统计理论中的机率意义不同。即使完全相同的系统的测量值,也会是随机的。这与经典的统计力学中的机率结果不一样。

在经典的统计力学中,测量结果的不同,是由于实验者无法完全复制一个系统,而不是因为测量仪器无法精确地进行测量,这是我们认为的。在量子力学的标准解释中,测量的随机性是基本性的,是由量子力学的理论基础获得的。由于量子力学特性,尽管无法预言单一实验的结果,但依然是一个完整的自然的描写,使得人们不得不得出以下结论:世界上不存在通过单一测量可以获得客观的系统特性。一个量子力学状态的客观特性,只有在描写其整组实验所体现出的统计分布中,才能获得。

你不看月亮的时候,月亮到底在不在?

爱因斯坦(“量子力学不完整”,“上帝不掷骰子”)与尼尔斯·玻尔是最早对这个问题进行争论的。玻尔维护不确定原理和互补原理。在多年的激烈的讨论中,爱因斯坦不得不接受不确定原理,而玻尔则削弱了他的互补原理,这最后导致了今天的哥本哈根诠释。

今天,大多数物理学家,接受了量子力学描述一个系统可知的特性,以及测量过程无法改善,不是因为我们的技术问题所导致的见解。这个解释的一个结果是,测量过程打扰薛定谔方程,使得一个系统塌缩到它的本征态。

你不看月亮的时候,月亮到底在不在?

从物理学自身的观测手段和方法,以及它的发展,再结合哲学。我觉得她的深层含义是不言而喻的。物质与物质是普遍联系的,而且可以相互转化。这意味着我们可以将不同的力,纳入到一个系统中。无非是需要多搭这个系统的桥而已。这是物质“运动”不同,物质“组合”不同造成的。

而我们可以基于这些不同的因素,去探索什么样的物质在什么的样运动下表现出“电磁力”或者“引力”等等。这样的过程其实本身就是告诉我们不可能存在一个具体的万有定律,可以包含宇宙中所有的定理。这句话就好像数学上问:存不存在一个集合,包含所有集合。显然是不存在的。而且数学是数学,现实宇宙是现实宇宙。

你不看月亮的时候,月亮到底在不在?

摘自独立学者,科普作家灵遁者书籍《变化》

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