第205章 量子力學的一些誤解

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  如果回過頭再去看量子糾纏和雙縫干涉,它們有一個共同點,

  那就是observer,

  中學物理課本上將其稱之為觀察者。

  這個名詞具有極強的誤導性,

  觀察,

  什麼是觀察?

  就像是眼睛看著小球在桌面上滾動,

  眼睛的注視不會給小球一個向前的力,也不會改變桌面的摩擦力。

  在經典物理觀下,人們普遍認為觀察是不會影響運動結果的。

  所以,帶入這個觀察的概念,

  人們再去看量子力學的時候,就充滿了神秘和詭譎。

  雙縫干涉實驗,觀察或者不觀察竟然改變了結果!

  在兩個粒子在進行糾纏的時候,觀察其中一個,竟然能決定另外一個的狀態!

  峨眉子寧啊!

  接著,人們就開始天馬行空的暢想了起來。

  這個世界太詭異了,

  或許人在閉眼的時候這個世界是不存在的,人一睜眼,量子才開始坍縮,形成了人類看到的宇宙!

  更進一步,一些人也就由此開始延伸出了許多抽象的念頭,

  將這個本來很科學的事情,向宗教、玄學靠攏,

  然後拿著先賢的思想著作,開始往物理學上拉扯。

  因為邏輯上說的通,再加上對於字面上的意思理解的也沒有什麼問題,於是諸如此類玄之又玄的內容,也就在良莠不齊的網際網路上廣為流傳,

  因為惰性的存在,再加上對於絕大部分人來說,弄清楚量子力學帶不來什麼經濟價值,對於生活也沒有什麼幫助,

  所以人們也只是隨意一聽,覺得邏輯通順挺有道理,就緊接著滑向了下一個視頻,壓根沒有求證的念頭。

  起初,對於這些充滿歧義和片面的視頻,很多人還是比較清醒的,

  人們大概知道量子力學是一個非常綜合性的學科,不說學習起來如何困難,

  光是量子力學中解決問題的一些工具,對於絕大部分人來說,都是極為複雜和晦澀的。

  所以,沒有人相信在網際網路上能夠學到真正的量子力學。

  但當片面和歧義的視頻傳播的足夠多、足夠久之後,

  量變也就產生了質變,

  實際上,到目前為止在真實的量子力學之外,已經又產生了一套「網際網路」式的山寨版的量子力學。

  而更加不幸的是,對於絕大部分人而言,他們已經開始嘗試把「網際網路版量子力學」和真正的量子力學去劃等號了。

  就拿雙縫干涉實驗來說,

  面對流傳甚廣的實驗動畫,沒有人會去思考為什麼只有動畫沒有現實的畫面,

  也沒有人思考光子難道真的是像小球一樣,一粒一粒的嗎?

  更沒有人會去思考,只能通過一個光子的縫隙該怎麼切割出來,

  光子的直徑多少?

  普朗克長度?

  那怎麼在遮擋上切兩個普朗克長度的縫隙出來,讓光子恰好通過?

  面對一個充滿漏洞的視頻,整個評論區除了跟風說6的,就是一群又一群樂子人。

  實際上對於真正學物理的人而言,對這個現象是匪夷所思的,

  再比如前段時間中科院前腳剛公布中微子,網際網路後腳就開始宣稱人類發現了鬼魂,

  營銷號為了網際網路上的廣泛傳播,實際上傳輸出來的觀念已經和真正的物理大相逕庭,

  面對評論區一波又一波忍俊不禁的發言,

  對於真正了解中微子的人,甚至連解釋的欲望都沒有,

  最後只是打趣一聲「遇事不決,量子力學」而作罷,

  於是,正確的聲音逐漸消失,胡說八道的言論因為符合網際網路的傳播規則而甚囂塵上,

  一個巨大的繭房也就這麼被悄然構成。

  而實際上,

  相比較於網際網路上日以億計的流言蜚語,


  物理學上的謠言其實破除非常簡單,

  因為宇宙就在那裡,

  祂不會欺騙每一個去主動探索他的人,

  而量子糾纏和雙縫干涉,也的確沒有那麼匪夷所思,

  關鍵的問題就出現在observer這個詞上面,

  觀察者。

  或者說觀測。

  但在量子力學中,它稱之為量子測量。

  實際上,只要弄清楚量子觀測的概念,基本上就擁有了區別營銷號和正經科普帳號的能力,

  量子測量和經典物理觀的觀察一個巨大的區別就在於,

  量子測量會對被測量系統產生影響。

  簡而言之,

  在經典物理觀下,用眼睛看一個小球,不會改變小球的運動軌跡,

  但在量子測量下,因為你的注視,小球的運動被改變了。

  就這麼簡單。

  當然,在雙縫干涉實驗和量子糾纏實驗中,這個量子測量肯定不是用人眼,

  而是有專業的粒子捕獲儀器。

  那麼,知道量子測量之後,再去看雙縫干涉實驗,也就豁然開朗了。

  按照顧然的單位波假設,

  光子是物質波激發產生的基本粒子,

  而量子觀測,是用新的單位波去觀察這個物質波,

  這就必然產生干涉,

  所以實際上當觀測這個動作出現的同時,就已經讓物質波發生了變化。

  葉知寒回想著顧然描述的單位波假設,

  然後又將這個假設套入到雙縫干涉和量子糾纏之中,

  很快就有了一些想法。

  「你這個假說用來解釋波粒二象性似乎有奇效啊,」葉老若有所思的點點頭:「光子和電子等既有粒子的特性,也有波的特性,這個問題困擾了物理學家很長時間。」

  1905年愛因斯坦提出了光電效應的光量子解釋,自此物理學家開始意識到光同時具有波和粒子的雙重性質,

  1924年德布羅意提出「物質波」假設之後,認為一切基本粒子和光一樣,都具有波粒二象性。

  緊接著就是數十年的爭辯和討論。

  雖然後來的實驗雖然陸續證明了兩位大佬的正確性,

  但該怎麼解釋這個現象,讓無數物理學家為之撓頭。

  正如愛因斯坦所說的那樣:

  「好像有時我們必須用一套理論描述粒子的行為,有時候又必須用另一套理論來描述,有時候又必須兩者都用。我們遇到了一類新的困難,這種困難迫使我們要藉助兩種互相矛盾的的觀點來描述現實,兩種觀點單獨是無法完全解釋光的現象的,但是合在一起便可以。」

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