連愛因斯坦都接受不了量子理論,需要有更高級的物理定律來解釋它

物理 愛因斯坦 天文 太陽系 宇宙探索 2017-06-05

量子力學描述了我們宇宙中最基本粒子的行為模式,每個原子由亞原子顆粒組成。在理論形成時,人們開始注意到在此基本層面上,對於愛因斯坦之優雅的宇宙而言,萬物如何一全然不同的方式運作著。

科學家們已經進行了數十年的研究,試圖理解量子理論論的難題,而突然間一位來自德國的年輕研究生海森堡,發現並形成了一個基本完整的理論,但因基於這些與人們一直以來所認為的截然不同的想法,那真的是令人震驚的理論。

連愛因斯坦都接受不了量子理論,需要有更高級的物理定律來解釋它

海森堡提出了一整套嶄新的物理法則,他認為要同時測量一個粒子的速度和位置時不可能的,因為奇怪之處在於,只是對這些微小物體進行觀察就徹底影響了它們的行為模式。

而事實上也確實如此,這項發現具有非常深遠的含義。如果你不能準確測量粒子的速度和位置,那麼也就不能對於它的運動做出正確的預測,而愛因斯坦堅信萬物皆可預測。如果海森堡是對的,而且不可能準確地同時測定一個粒子的速度和位置,這就意味著有些東西總是不確定的。

對於量子理論家來說,所能做出的最好期待是基於概率上的科學。對愛因斯坦而言,儘管他可以看到量子論一些方面所具有的極大價值,不過他認為這不會是上帝建構宇宙的方式。

連愛因斯坦都接受不了量子理論,需要有更高級的物理定律來解釋它

愛因斯坦對量子力學的主要異議是某些東西不適合這個世界,他所不能接受的事實是,如果你以完全相同的方式做一個實驗兩次,那麼又一次 可能得到“A”的結果,而另一次可能得到,他確實不喜歡這個得要向概率世界投降的想法,關於量子力學的一切都令愛因斯坦厭惡

如果量子力學正確,那麼在理論上就可能發生一些著實奇特的事情,量子理論讓最為奇異的事件成為可能。例如,我們穿過馬路就指望著能到另一邊,然而有可計算的有限概率使你會離散後再出現於火星上,離散後又再一次回到地球上,當然你得要等比宇宙還要長的時間,但理論上是可能發生的。

但愛因斯坦所關注的更甚於這些奇特的概念,有一個重要得多的科學問題正處於危險之中。量子力學的誕生意味著在宇宙之中,有兩套完全不相容的物理體系在運作著。而愛因斯坦之體系主宰著整個太陽系系統和各個星系,其中的一切都可預知,而量子力學描述的是所有物質的微小基礎建築塊,其中的一切都只能用概率的方式描述。

連愛因斯坦都接受不了量子理論,需要有更高級的物理定律來解釋它

愛因斯坦曾經是量子理論的鼻祖,但是他討厭量子理論是因為他基本上是和牛頓看待世界有相同的方式,作為一個清晰而明確的世界,在其中你可以準確地知道任何時候,任何地方所發生的事。量子力學提供了一種看待世界的視角,與愛因斯坦之可預知的靈性宇宙截然相反。

連愛因斯坦都接受不了量子理論,需要有更高級的物理定律來解釋它

愛因斯坦認為將這不可預見性剔除出物理學的最好方法,就是延伸他的偉大研究成果,即廣義相對論,他的目標就是提出一個暫新的理論,將重力這個將整個太陽系連在一起的力量,與電磁力這個將原子與原子連起來的力量結合起來。

愛因斯坦希望通過結合這兩股力量,量子力學核心的不可預見性就能得到解釋,他所追尋的實際上可以通過擲骰子來得到解釋。

在實際生活中當你擲骰子時,儘管結果會顯得不可預見,實際上在原理上不是的,如果你確切知道骰子的速度,空氣阻力,知道擲骰子的一切相關事情,那麼在原理上你就能預測骰子會在哪裡著地,它會是顯示6,5,4或是別的。

愛因斯坦嘗試的宏圖偉志絕非言過其實,如果他成功了,他會展示出所有的自然現象都建立在可預見性上面,從天空中遨遊的恆星行星的運動,到世界的最基本構築塊,量子論的不可預見性就會被消滅,這就是他所提及的“萬物理論”,但是直到愛因斯坦去世,他也沒能發現“萬物理論”,或許這所謂的“萬物理論”就不存在,但無論如何,當今物理學家不會停止探索宇宙本質的步伐,更多的宇宙奧祕和深藏其中的物理定律會被發現!

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