上帝掷骰子吗:量子物理史话
曹天元
年轻人的天下。爱因斯坦1905年提出光量子假说的时候,也才26岁。玻尔1913年提出他的原子结构的时候,28岁。德布罗意1923年提出相波的时候,31岁(还应该
我们已经看到,海森堡发明了这种奇特的表格,I×Ⅱ ≠ Ⅱ×I,连他自己都没把握确定这是个什么怪物。当他结束养病,回到哥廷根后,就把论文草稿送给老师波恩,让他评论评论。波恩看到这种表格运算大吃一惊,原来这不是什么新鲜东西,正是线性代数里学到的“矩阵”!
约尔当是一个作出了许多伟大成就的科学家。除了创立了基本的矩阵力学形式,为
我不需要上帝这个假设。”拉普拉斯站在拿破仑面前说。这可算科学最光辉最荣耀的时刻之一了,它把无边的自豪和骄傲播撒到每一个科学家的心中。
波-粒的二象性来:它可以展现出粒子的一面,也可以展现出波的一面,这完全取决于我们如何去观察它。
剃刀原理是说,当两种说法都能解释相同的事实时,应该相信假设少的那个。
但是,当我们真的去“看”它的时候,电子便无法保持它这样优雅而面面俱到的行为方式了,它被迫作出选择,在无数种可能性中挑选一种,以一个确定的位置出现在我们面前
波函数这种奇迹般的变化,在哥本哈根派的口中被称之为“坍缩”(collapse
这说明,宇宙的历史,可以在它已经发生后才被决定究竟是怎样发生的!
波函数无须“坍缩”,去随机选择左还是右,事实上两种可能都发生了!只不过它表现为整个世界的叠加:生活在一个世界中的人们发现在他们那里电子通过了左边的狭缝,而在另一个世界中,人们观察到的电子则在右边!量子过程造成了“两个世界”!这就是量子论的“多世界解释”(Many Worlds Interpretation,简称MWI)。
大家知道在猫实验里,如果原子衰变,猫就被毒死,反之则存活。对此,哥本哈根派的解释是:在我们没有观测它之前,猫是“又死又活”的,而观测后猫的波函数发生坍缩,猫要么死要么活。MWI则声称:每次实验必定同时产生一只活猫和一只死猫,只不过它们存在于两个平行的世界中。
如果多宇宙理论是正确的,那么我们得到的推论是:一旦一个“意识”开始存在,从它自身的角度来看,它就必定永生!
这就对了,在我们的量子计算机里,一个bit不仅只有0或者1的可能性,它更可以表示一个0和1的叠加!一
奥卡姆剃刀原则:存在却绝对观测不到,这和不存在又有何分别呢?
超光速的信号?老大,那意味着什么?想一想爱因斯坦对此会怎么说吧,超光速意味着获得了回到过去的能力!
我们已经听取了足够多耐心而不厌其烦的解释:猫的确又死又活,只不过在我们观测的时候“坍缩”了;有两只猫,它们在一个宇宙中活着,在另一个宇宙中死去;猫从未又死又活,它的死活由看不见的隐变量决定;单个猫的死活是无意义的事件,我们只能描述无穷只猫组成的“全集”
如果真的是这样,那么当决定薛定谔猫的生死的那一刻来临时,它的确经历了死/活的叠加!只不过这种叠加只维持了非常短、非常短的时间,然后马上“自发地”精确化,变成了日常意义上的、单纯的非死即活。
如果DH解释是正确的,那么我们每时每刻其实都经历着多重的历史,世界上的每一个粒子,事实上都处在所有可能历史的叠加中!
,即著名的热力学第二定律,它说,一个孤立体系的混乱程度总是不断增加的,它的量度称为“熵”。换句话说,熵总是在变大,时间的箭头指向熵变大的那个方向!
我已经带领大家去探讨了哥本哈根、多宇宙、隐变量、系综、GRW、退相干历史等6条道路
因此真空其实只不过是粒子的一种不同形态(基态)而已
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