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探討量子力學的晦澀難懂,與科學界對其解讀的不同觀點

2024-08-14科學

量子力學對於很多人來說都顯得異常復雜和難以理解,這主要是因為它試圖描述的自然現象本身就極為復雜。量子力學之所以晦澀,是因為它必須這樣才能精確地描述微觀世界的行為;如果簡化了描述,就無法準確反映微觀粒子的真實情況。

牛頓力學則相對容易理解,因為它描述的是我們日常生活中經常遇到的現象。牛頓力學之所以直觀,是因為它關於日常可見的力和運動的描述符合我們的生活經驗。

然而,量子力學涉及的是比原子更微小的粒子,這些粒子的存在和行為在20世紀之前是完全未知的。那時的人們只能基於對牛頓力學的理解進行推測,錯誤地期望微觀世界也遵循相同的規則。

這種觀點顯然是人們的一廂情願,因為所有物理理論都是基於觀察到的自然現象抽象出來的,而自然現象是理論研究的基礎,而非相反。微觀世界的規律與牛頓力學截然不同,甚至在很多方面直接反其道而行之。

人類無法僅為了維護牛頓力學而否定自然現象的真實性。因此,科學家們不得不拋棄牛頓力學,尋找新的理論來描述原子尺度的物理行為。

科學家首先嘗試了解原子內部的結構,特別是電子如何圍繞原子核運動。最初,許多人還是試圖用牛頓力學來解釋電子的運動,但很快發現電子的行為遠非簡單的圓周運動,而是一種難以預料的運動模式。

這種運動既隨機又穩定,我們無法精確知道電子的確切位置,但可以計算出電子在特定區域內出現的概率,這些概率值相對穩定。

電子的這種不可預測性直接導致了雙縫幹涉實驗中的奇異結果,這一實驗的原理對大家來說應該已經相當熟悉。

盡管有科學家試圖將雙縫幹涉實驗的結果與人的意識聯系起來,認為觀察者的存在影響了電子的行為,但實際上觀察過程中是透過光子撞擊電子,而非意識直接作用,所以認為意識直接影響實驗結果的說法並不成立。

科學家為了更好地理解這種現象,進一步發展了雙縫幹涉實驗,引入了延遲選擇實驗,這使得意識與實驗結果之間的聯系問題再次被提出。

盡管這樣的實驗並未能徹底解釋現象背後的本質,但它提示我們,互補原理可能是描述微觀世界更為基本的法則,而非不確定性原理。

愛因斯坦曾對意識影響物理實驗的觀點表示懷疑,他認為這種觀點是主觀唯心主義的表現。但一些科學家認為愛因斯坦的看法過於保守,沒能跟上新理論的發展。

這些科學家進一步提出,意識不僅可能影響實驗結果,甚至可能創造出平行宇宙。根據多世界詮釋,每次觀察都可能導致觀察到的粒子的狀態在不同宇宙中呈現不同的特性。

然而,這種多世界詮釋並沒有得到廣泛的科學支持,很多人認為這不過是數學上的概念遊戲,缺乏實驗證據。

在科學史上,許多最初被懷疑的理論最終被證實是正確的,但這並不意味著所有邊緣理論都是正確的。認為被邊緣化的理論一定正確是一種幸存者偏差的表現。