上帝擲骰子嗎量子物理史話?《上帝擲骰子嗎》是2006年01月01日遼寧教育出版社出版的圖書,作者是曹天元。[1] 該書講述的是關(guān)于量子論的故事。量子論是一個極為奇妙的理論。從物理角度來說,它在科學(xué)家中間引起了最為激烈的爭議和關(guān)注;從現(xiàn)實角度來說,它給我們的社會帶來了無與倫比的變化和進(jìn)步;從科學(xué)史角度來說,那么,上帝擲骰子嗎量子物理史話?一起來了解一下吧。
那是愛因斯坦不認(rèn)可量子力學(xué)時說的,盡管他曾經(jīng)對量子力學(xué)的發(fā)展做出過貢獻(xiàn)。量子力學(xué)由普朗克、玻爾、海森堡、薛定諤、泡利、德布羅意、玻恩、費米、狄拉克等一批科學(xué)家創(chuàng)立。
量子物理學(xué)認(rèn)為傳統(tǒng)的電子圍繞原子核運動的模型是錯誤的,電子等一切微觀粒子的具體速度和位置不確定,只能說粒子處于某位置的概率是多少。量子力學(xué)充滿了概率,不確定等與愛因斯坦認(rèn)為世界能被清晰認(rèn)識的觀念相違背,所以愛因斯坦才說了這句話。
上帝不會擲骰子的。
上帝不會擲骰子是物理學(xué)家愛因斯坦的一句名言。人們把這句名言當(dāng)做他斷然否定量子力學(xué)的證據(jù),因為量子力學(xué)把隨機性看作是物理世界的內(nèi)稟性質(zhì),但人們其實誤解了他。
在大眾心目中,故事是這樣的。愛因斯坦拒絕接受這樣一個事實:一些事情是非決定論的,它們發(fā)生就是發(fā)生了,人們永遠(yuǎn)找不出原因。在同時代的人中,他幾乎是惟一一個還抱此信念的:他堅信宇宙是經(jīng)典物理式的,像鐘表那樣機械地嘀嗒運轉(zhuǎn),每個瞬間都決定著下個瞬間。
擲骰子的這句臺詞象征了他人生的另一面,提出相對論的物理革命者可悲地變成了保守派,在量子理論方面落后于時代的潮流尼爾斯玻爾這樣評價到。
上帝不會擲骰子的隱喻
上帝不會擲骰子中的上帝實際上指的是自然規(guī)律。因為愛因斯坦一直反對人格化的上帝,物化的上帝就是規(guī)律。規(guī)律是不會亂來的,任何人和事物都不能違背自然規(guī)律。
愛因斯坦的本意,是反對量子力學(xué)哥本哈根詮釋中的不確定性原理。他不承認(rèn)薛定諤的貓的非本征態(tài)之說,認(rèn)為一定有一個內(nèi)在的機制組成了事物的真實本性。他花了數(shù)年時間企圖設(shè)計一個實驗來檢驗這種內(nèi)在真實性是否在起作用,但他沒有完成這個計劃就去世了。
量子物理,是一個開闊視野的領(lǐng)域。理解了星辰大海與微觀世界,再回到基于經(jīng)典物理的宏觀世界,能讓我們放下“我執(zhí)”。它也可能讓我們瞬間洞悉《金剛經(jīng)·心經(jīng)》的奧義。
光,是我們生活中最常見的現(xiàn)象,背后卻隱藏著無數(shù)的謎團與傳說。古埃及的阿蒙、中國的祝融、北歐的巴爾德、《圣經(jīng)》中的光,都與光息息相關(guān)。
光的本質(zhì)是什么?它既看得見,卻又摸不著,沒有氣味,沒有重量。我們按下開關(guān),它仿佛憑空出現(xiàn),充滿整個空間。這一切是如何發(fā)生的呢?光讓我們看見事物,但其作用機制卻長期困擾著人類。
光的性質(zhì)與起源,一直是物理學(xué)界長期探討的話題。從古希臘的猜想,到現(xiàn)代光學(xué)的建立,人類對光的認(rèn)識經(jīng)歷了多個階段。
最初的猜想是光從眼睛發(fā)射出去。古希臘哲學(xué)家恩培多克勒認(rèn)為,世界由水、火、氣、土四大元素組成,人的眼睛是女神阿芙洛狄忒用火點燃的。他認(rèn)為,當(dāng)火元素從人眼噴出到達(dá)物體時,我們得以看見。
柏拉圖提出,光來源于眼睛、被看到的物體以及光源本身。盧克萊修則認(rèn)為光是從光源直接到達(dá)人眼。阿爾·哈桑則指出,光從物體反射進(jìn)入人眼,為現(xiàn)代光學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
在光的運動特性上,歐幾里德、托勒密、哈桑和開普勒等科學(xué)家進(jìn)行了深入研究。荷蘭物理學(xué)家涅耳總結(jié)出了光的折射定律。
未來的路是固定的,但是是不明的,所以我們還是要奮斗。
上帝投骰子的意思是偶然。上帝不玩投骰子說明世界上沒有偶然。好象是愛因斯坦說的
“上帝擲骰子”是由量子力學(xué)的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)出來的一個結(jié)論,簡單地說就是在微觀世界中,物質(zhì)是以“概率”而不是“確定”存在的。
比如想象一個足球,我們只能給出它出現(xiàn)在足球場上某點的概率,而無法知道它究竟在哪個點。(當(dāng)然在宏觀世界中,不會有這種現(xiàn)象)
這個問題和你的第二個問題“未來的確定性”的關(guān)系是:從傳統(tǒng)的物理學(xué)角度來看世界,我們宇宙的演化完全是由其“初始狀態(tài)”決定的,也就是所有的未來在宇宙誕生的時候就完全決定了。然而量子力學(xué)的這個結(jié)論卻完全推翻了這個觀點,宇宙的變化從一個確定的方程變成了一個概率分布,現(xiàn)在的上帝只能知道樓主活到80歲的概率而無法知道確切的結(jié)論,他必須時刻“擲骰子”來決定下一秒種我們的宇宙的樣子。
當(dāng)然,這其中還有一個關(guān)鍵因素,那就是意識。人和動物的意識無疑會對這個世界產(chǎn)生影響,而在這方面恰恰是現(xiàn)代科學(xué)的軟肋。究竟我們是否具有“主觀能動性”?我們的意識究竟是物理規(guī)律中的一部分,還是能夠獨立于這個物質(zhì)世界并對它產(chǎn)生影響的神奇力量?目前還沒有定論。
并且說到“未來”,就不能不提“時間”。時間同樣是謎團重重的一個東西,因為我們的時間感和我們的意識是緊密相連的,而事實上連“過去”、“現(xiàn)在”、“未來”這些概念也還是一個未解之謎。
以上就是上帝擲骰子嗎量子物理史話的全部內(nèi)容,量子力學(xué)里,量子的運動狀態(tài)是不確定的,所謂的“客觀存在”在量子力學(xué)里是沒有的。【所以愛因斯坦說,他不相信上帝是在擲骰子,就是指量子運動的隨機性。】量子力學(xué)的物質(zhì)非實在論:在量子力學(xué)發(fā)展史上,一系列著名的實驗和理論,都對傳統(tǒng)物理學(xué)的物質(zhì)實在論產(chǎn)生了沖擊和挑戰(zhàn)。