探索量子常识:那些超越我们的认识的原理

发布时间：2023-07-01 10:33:02 所属栏目：动态来源：

导读：尽管量子力学声令人困惑，但它既能指导也能帮助解释人类的直觉。

量子理论与常识相抵触。每个对物理学稍有兴趣的人都会很快得到这个信息。我们经常被告知，现实的量子观是一个由粒子变成波的疯人院，它们通过违背

尽管量子力学声令人困惑，但它既能指导也能帮助解释人类的直觉。

量子理论与常识相抵触。每个对物理学稍有兴趣的人都会很快得到这个信息。我们经常被告知，现实的量子观是一个由粒子变成波的疯人院，它们通过违背正常时间和空间概念的诡异信息相互交谈。

我们认为世界是由坚实的、离散的物体组成的，树、狗和桌子这些东西具有我们都能统一的客观属性；但在量子力学中，具有明确身份的经典物体的整个概念似乎不存在。

只是很多流行的说法都是错误的。量子理论并未表明粒子可能变为波或在某种奇特的方式进行交流,也不表明经典物体不存在。

它不仅没有否认经典物体的存在，还对它们存在的原因做出了有意义的解释。在某些重要方面，理论阐述说明了为什么常识在某些方面看来就是那样。

经典世界只是量子力学的样子，如果你是一米八高。我们的世界，以及我们的直觉，都是量子化的。

为什么谈及量子力学违反逻辑并普遍扰乱现实仍然如此常见。我们可能不得不把一些责任归咎于丹麦物理学家尼尔斯-玻尔。他可能是量子理论创始者中对其意义思考最深入的人，而且他的直觉通常是正确的。

但在20世纪20年代和30年代，玻尔在量子和经典世界之间打了一个持久的楔子。他同时说，它们的具体的运作原理其实是截然不同，而我们只需毫不犹豫地接受这一点。

量子力学告诉我们的不是世界是怎样的，而是当我们进行测量时我们会发现什么。该统计学习理论的有用的数学预测机制为我们方便地提供了各种非常有意思的可能令人难以置信的结果的概率。

当我们进行测量时，我们得到的只是这些可能性中的一种，但不知道是哪一种；大自然的选择是随机的。量子世界是概率性的，而经典世界（也就是我们所有测量发生的地方）只包含唯一的结果。

事情就是这样的，指望量子力学提供更深层次的答案是没有结果的。它告诉我们（以不变应万变的可靠性）应该期待什么。

玻尔的 "哥本哈根解释"以他在1921年创建的物理研究所的位置命名，并没有完全宣布经典和量子物理学之间的矛盾，但它暗示了一种不相容性，玻尔用他所谓的 "互补性 "的咒语修补了这一点。

对许多物理学家来说，互补性原则似乎是一个非常不令人满意的妥协，因为它不仅回避了关于自由主义的现实性质的可能的困难这一问题，而且自由主义基本上毫不夸张地说是禁止的。

互补性至少有一个优点，那就是准确地指出了问题所在，在理解我们对测量的意义方面。正是通过测量，物体变成了事物而不是可能性，它们变成了具有明确状态、位置、速度和其他属性的事物。

测量需要解释，这是一个奇怪的想法。通常情况下，我们对测量的意义似乎是如此微不足道，以至于我们甚至都不问这个问题。一个球有一个位置，或一个速度，或一个质量。我可以测量这些东西，而我所测量的东西就是球的属性。

但在量子世界中，事情并不那么明显。一个粒子的位置不过是一整套可能的位置，直到它被观察到的那一刻。对于李子的任何其他方面也是如此。它们可能是一个或多个粒子，但它们不是一个粒子。这意味着我们的宇宙中没有真正的物质。我们只是看到了他们的存在。

（编辑：汽车网）

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