量子力学证明了什么(如果有一天)

 2025-08-27 19:06:01  阅读 132  评论 0

摘要:"物理定律不能单靠思维来获得,还应致力于观察和实验。""知识是有限的,而想象力是无限的。"人类与动物的本质上的不同,在于人类对于未知事物的好奇心,以及永不停歇的创造力。人类社会发展到今天,我们已经依靠制造和利用工具,发明了许多高新科技,破解了大量的现实难题,乃

"物理定律不能单靠思维来获得,还应致力于观察和实验。"

"知识是有限的,而想象力是无限的。"人类与动物的本质上的不同,在于人类对于未知事物的好奇心,以及永不停歇的创造力。人类社会发展到今天,我们已经依靠制造和利用工具,发明了许多高新科技,破解了大量的现实难题,乃至于飞出地球,探索月球和火星。

还将向着更遥远的宇宙空间杨帆启航。但是反观人类自身,一直有个古老的问题未曾被解答,人类从何而来,将来又会走向哪里?人类发现的量子力学,假如被证实是对的,那么,我们的人生还有意义吗?

机械决定论与"拉普拉斯妖"。

决定论在19世纪物理学界风靡一时,甚至对哲学界和心理学界也产生一定影响。决定论形象的概念是,把世界比喻成一部电影,正在放映的部分是当下,影片已放映部分是过去,未放映部分是未来。在影片中过去和未来并存,过去假如是完全相同的,那么未来就是确定的。过去和未来"存在"的意义完全相同,只有制片人(造物主,如何存在的话)知道未来。由于这一定理被法国的物理学家拉普拉斯十分推崇,决定论也叫"拉普拉斯信条"。

进而,拉普拉斯提出了一个假设:有某种超然的存在,祂能够领会大自然所有法则和运动,知晓宇宙中大到星球,小到原子的确切位置和运动规律。而科学家就可以利用牛顶定律来推导宇宙发展的整个过程,包含过去和未来。这种超然的存在后被称为"拉普拉斯妖"(Laplace's Demon)这一假设一经提出后,便引起了学术界的轰动。当时的物理学术研究中量子力学暂时未被提出,都是基于牛顿定律为基础的,因此拉普拉斯的假设,看起来貌似是违背了唯物论的基本原则。

那么假设它是不成立的,但是它又是严格基于确定的物理学定律推导出来的;假如说它是成立的,那么这样超然的存在要强大到足以影响宇宙万物,那不是比武侠电影中神功盖世的大侠还要厉害?当时的物理学术圈对此也是各执己见,众说纷纭。即使到了本世纪初,科学家发现的量子纠缠、量子叠加等难以解释物理现象,都还被认为是"拉普拉斯妖"存在的佐证。

假如真有这种知晓我们的生活所有细节的"妖魔",那么它不是可以随意决定我们的生死,人生而如蝼蚁渺小,我们的存在还有意义吗?恐慌情绪迅速在人们心中弥漫,更有甚至,有部分人还对生活失去信心,选择消极度日。然而,随着科技进步和理论完善,这一假设理论越来越站不住脚,新的更高级的理论帮助我们解释物理现象,其中必须要提到的是,由普朗克等人提出的量子理论和由爱因斯坦提出的相对论。

量子力学与“薛定谔的猫”。

量子力学和相对论是本世纪以来物理科学发展的重要基础,弥补了牛顿定律仅限于反映宏观世界低速事物规律的不足,拓展了理论框架,进一步解释原子乃亚原子状态的微观世界的运行规律。因此,量子力学也成为了20世纪物理学的主流学派。

该理论坚持能量是影响所有反常物理现象的决定因素,整个世界可以认为就是能量的集合体。而令人费解的量子纠缠现象就被该理论合理解释了,因为它遵循的是微观粒子的运动规律,实际上是同一微观粒子在不同时空中的映射,而不是类似宏观事物的简单叠加状态。

与宏观事物的运动规律有所不同,微观粒子具有波粒二象性及非确定性的特点,可以用"波函数"来预测一个粒子的特性,反映速度和位置。微观世界中,粒子不再是一个固定球,而是嗡嗡跳动的"概率云",它不只存在于一个位置,而是随机概率分布的。我们根据此刻的它在云的位置,无法准确预测下一秒它在云中的具体位置,因此每次量子态的测量结果都会不同。正是这种微观粒子的非确定性,让爱因斯坦也开始相信,或许上帝也是玩骰子的。

以上也从某种程度上也暗示:科学家的量子测量工作会直接或间接地影响量子叠加状态。当然,这并不是说微观粒子因为科学家的意识而存在,而是说由于非确定性,每次量子态的测量都是偶然的,不能确切地推算出未来的状态。而科学家的意识作为宇宙能量的组成部分,本身与微观粒子之间会有不可分割的联系,因而会影响到其未来的状态。

1935年著名"薛定谔的猫"实验就很好地采用宏观尺度阐述了这个道理。该实验是将猫和放射性毒药置于封闭盒子,当放射性粒子发生突变时,猫会被毒死,否则猫不死。猫在封闭盒子中处于死和生的叠加状态。一旦有人揭开盖子进行测量,那么该叠加状态马上坍缩为一个特定的状态。

开盖之前,猫处于非生非死的叠加状态,而当有人使用自己的意识能量时,可以影响到测量结果,如果希望猫活着,那么开盖后猫就有可能是活着的;而如果希望猫死去,那么开盖后猫就可能处于死亡。

以上实验也揭示一个道理:一个人的人生之路绝对没有一个确定好的轨迹。我们也许可以计算出某一条路径的概率比较大,但是生活永远都充满着各种不确定和小概率因素。在揭开"盖子"之前各种人生的可能性是永远存在的。

我们也必须看到,人的自由意志对人生际遇是有影响力的,为什么有些人一生顺顺利利,而某些人的人生却曲折离奇,这都和各自的选择密切相关。假如量子力学被证实是对的,那么我们每个人未来都是无法被预测的,我们每个人的际遇,都是可以被改变的概率事件。

物理学揭示人生哲理

其实,量子力学理论从某种程度上讲与中国古代道家"三玄"哲学思想确实非常契合,近代物理学理论发展到今天,却和中国古代哲学不谋而合了。我们不得不惊叹于中华文明的博大精深和深邃智慧。

根据量子力学和相对论的观点,能量是守恒的,不会凭空消失,而只是转化为另外的状态。这与道教的"道化万物"的提法也是相通的。对于人而言,活在世的时候是一种精神状态,而人过世之后,或许就是换一种能量存在形式,但始终存在于这个时空当中。

中国哲学提倡"因果论",强调"种因得果"。我们的意识和精神都是有能量的,是可以通过物质对今后的事物发展产生影响。是非善恶观念都是在瞬息之间,我们所做的决定无法被预测,具有非确定性的特点,现在所做的选择都必然会带来将来之意义。

如果我们选择了积极奋斗,那么对将来会产生正面影响,如果我们选择消极避世,那我们的意识就会为将来带来负面结果。因此,即使量子力学理论将来被证实是对的,那么我们每个人的人生依旧是有意义的,因为我们的未来还是由我们自己所掌握和选择的。

结语

近代物理科学的发展历程,也是人类认识和工具不断进步的过程。从19世纪初机械决定论的观点看待整个世界,把世界看做是大钟表,万事万物都可以被精确定位;到20世纪从宏观世界进入微观世界,量子力学理论利用非确定性原理来揭示微观世界的物理规律,这也推动了电子学、原子能等领域的科技和应用的迅猛发展。这些成就一无不是人类族群利用知识改变自身发展轨迹的例证。

以上理论也启示我们,对于单独的个体而言,我们每个人的命运都是独一无二的,通过强烈的精神意志和正确的抉择,可以改变人生的发展道路,即便我们无法穷举所有的可能性,我们也无法做到未卜先知,但是至少在此刻我们用正念和选择决定自己的未来!

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