科學界震動,耶魯大學發現量子力學不成立,宇宙宿命論找到證據

現代物理的兩大支柱: 相對論和量子力學,一直以來被認為是 20世紀最偉大的發現

在這之中也誕生了很多量子力學的杰出物理學家, 波爾、薛定諤、海森堡等等,他們就是那個時代 閃耀的星星

然而,耶魯大學的 麥克德沃雷特尖端物理實驗室根據量子力學的公式進行逆向推導,結果發現并不成立。爭論了快 一個世紀的量子力學,難道要重寫了嗎?

量子力學

「遇事不決,量子力學!」是年輕網友們很喜歡掛在嘴邊的一句話,主旨在突出量子力學很難,而且它很 顛覆人們的常識

量子力學是 現代物理中的一個研究方向,創始人是 普朗克,應用領域是 微觀世界

19世紀末,物理學家們都認為 經典物理已經發展到了極限,很久沒有新的突破了。

不過很快他們就發現, 經典物理適用于巨觀世界,并不能用在粒子上。

步入 20世紀后,普朗克提出了一個物理學的新概念—— 量子,從此開啟了量子物理的大門。

在他之后,量子物理學家們如雨后春筍,這其中有一個集體名垂青史,那就是 哥本哈根學派

1927年, 波爾和海森堡創立了當時全球最大的量子力學研究團體,他們的 哥本哈根詮釋曾一度被認為是量子力學的「權威」。

該學派的人認為,不論物體的尺寸有多大,都存在量子力學,只不過 大尺寸物質的量子力學更接近于經典物理中的 巨觀力學

而一個 量子系統的量子態,可以用 波函數來表達。

波函數并非是一個 固定的函數圖像,而是依據粒子的 波粒二象性,將粒子出現的位置進行歸結,得到的軌跡圖。

最典型的波函數當屬 核外電子,很多人都以為核外電子像行星圍繞恒星那樣有一個 運行軌跡,其實并沒有。

核外電子的運動是 雜亂無章的,所謂的軌道,是科學家們根據 核外電子在該區域出現的機率,假定的一個范圍。

當然,根本哈根學派并非當時唯一研究量子力學的物理學家們,還有另外的量子力學學派,這其中有一位著名的代表 薛定諤

量子力學的爭議

薛定諤有一個著名的量子力學實驗,叫做 「薛定諤的貓」

實驗材料是:準備一個密閉的空間、一只貓、一瓶毒藥以及放射性元素鐳。

鐳衰變的機率是50%,如果它不衰變,貓就是活的;如果衰變了,就會打碎毒藥,貓就會4。

可是由于貓被關在密閉的空間內,外界的人是不知道貓的具體情況的,于是就出現了一種不確定。

我們都知道, 科學研究最講究確定性,1就是1,2就是2,對于物理實驗的結果,從來不存在模棱兩可。

然而薛定諤的貓就可以做到,按照他的理論,這只貓 既是4的,也是活的,它 是4是活取決于打不打開密閉空間

薛定諤只是想通過這個實驗讓人們理解,量子力學也存在著這樣一種不確定性。

一只貓的生4需要實驗者是否打開箱子決定,而不是實驗自身決定,相當于一切的 決定權落到了人手上

這樣下去豈不是完全不用參考什麼理論,只需要 人的思想來決定一切,難道不是唯心主義中的 以人的意志為中心

不知不覺,量子力學從哥本哈根學派時代的權威,變為了一些物理學家想要推翻的目標。

宇宙宿命論

量子力學講究的是不確定性,然而有不少物理學家指出,宇宙從大爆炸發生那一刻起, 結局就已經注定,這也被稱為 宇宙的宿命

這聽起來并不像物理學家該說的話,畢竟宿命論經常被視為是迷信的說法。

宇宙宿命論認為一切都 是必然而絕非偶然,早在140多億年前,爆炸的那一刻就注定之后會有太陽系誕生,就連人的出現也是設計好了的。

乍一看這個說法很離譜,但如果假設 量子力學不成立,那麼這一切就很好解釋了。

宇宙是由 各種粒子構成的,按照量子力學的理論,宇宙發生的每一件事情都是不確定的。

比如星云的組成, 星云的主要成分是 氫氣和氦氣,也就是說里面充滿了 氫原子和氦原子

因此,星云 有可能形成恒星,也 有可能繼續維持氣態

可如今,耶魯大學的物理學家們無法根據量子理論的公式逆向推出證明,量子力學存疑。

如果拋棄量子力學的概念看待,哪些星云要形成恒星,哪些不參與早已經確定了。

按照 宿命論的說法,每個原子誕生的時候,都帶有自己的目的,就好比編好的程序,按照每一步在運行。

我們的宇宙是一個程序,那麼是誰書寫的這個程序呢?

難道真的存在所謂的 七級文明,創造了這一切嗎?

很顯然這又出現了BUG,如果 全盤否認量子力學,承認宇宙宿命論,會出現 更深遠而無法解決的問題

盡管耶魯大學的研究對量子力學造成了 巨大的沖擊,但是目前整個物理界還沒有給出明確的答案。

這場量子力學風波究竟會給物理帶來什麼影響?它會摧毀物理大廈嗎?

物理學的未來

量子力學作為 現代物理學的支柱之一,已經被研究了一個世紀,很多人認為,這一次的證明,將 徹底改變物理界

可也有人擔憂,支柱都被卸了一個,物理大廈會倒塌嗎?

其實縱觀物理的歷史,它 既悠久又年輕

悠久是因為早在 古希臘時期,就誕生了物理的概念,只不過那個時候的 物理與哲學沒有分家,而且十分依賴經驗。

這也導致古希臘的物理學家會犯一些現在人看來很低級的錯誤。

比如 亞里士多德,他認為 越重的物體下落的速度就越快

我們現代人當然知道,無論多重的物體,它在地球表面做 自由落體重力加速是一樣的。

這個錯誤在 1600多年后才被伽利略改正,這也是物理學歷史的第二個特點——年輕。

從牛頓的力學誕生開始算起, 經典物理誕生的時間還 不足400年

普朗克創立量子物理學時距今 122年

1905年,愛因斯坦發表狹義相對論,距離今天 117年

如果這還不覺得年輕,那再說一個,萊特兄弟發明的 飛機第一次飛行是在 1903年,也就是說現代物理和飛機是一個時代的產物。

物理學本身就經歷了 2000多年風雨的考驗,期間出現過 無數的錯誤。

后來的物理學家們一步一步修正這些錯誤,甚至付出了很大的代價,比如伽利略70多歲還被抓去坐牢。

由此可見,如果量子力學真的存在問題,被指出來,甚至被踢出物理領域,都是再正常不過的事情。

或許在未來,物理學上還將誕生新的領域。

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