期刊信息
曾用名:量子电子学
主办:中国光学学会基础光学专业委员会;中国科学院合肥物质科学家研究院
主管:中国科学院
ISSN:1007-5461
CN:34-1163/TN
语言:中文
周期:双月
影响因子:0.365217
数据库收录:
文摘杂志;北大核心期刊(2000版);北大核心期刊(2004版);北大核心期刊(2008版);北大核心期刊(2011版);北大核心期刊(2014版);北大核心期刊(2017版);化学文摘(网络版);中国科学引文数据库(2011-2012);中国科学引文数据库(2013-2014);中国科学引文数据库(2015-2016);中国科学引文数据库(2017-2018);中国科学引文数据库(2019-2020);日本科学技术振兴机构数据库;中国科技核心期刊;期刊分类:无线电电子学;物理学
期刊热词:
学术活动_第十三届全国光学前沿问题讨论会论文摘要集
哥本哈根研究所100岁了 量子世界依旧迷雾重重(2)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】在1958年出版的《物理学与哲学:现代科学中的革命》一书中,维尔纳·海森堡讲述了在与尼尔斯·玻尔进行那些彻夜长谈后,他是如何不断地对自己说:“
在1958年出版的《物理学与哲学:现代科学中的革命》一书中,维尔纳·海森堡讲述了在与尼尔斯·玻尔进行那些彻夜长谈后,他是如何不断地对自己说:“自然真的有可能如此荒谬吗?”因为量子世界看起来是如此的不合常理,以及如此的有违直觉,以至于理查德·费曼说出了关于那句著名的话:“没有人真正理解量子力学。”
尽管量子力学已经一次又一次地证明了它的预测能力,但这并不能削弱这样一个事实:除了哥本哈根诠释外,科学界还有对量子理论的诸多诠释。
多世界诠释认为波函数是物理上真实的,薛定谔方程恰恰就是一种对现实的描述。当你对同时处于不同位置的叠加的粒子进行测量时,被测量的粒子事实上在不同版本的现实中在所有那些位置出现。换句话说,这就意味着,你所处的两个“现实”分叉成了两个不同的分支。这听起来像是,如果你在这个现实里做了什么糟糕的
决定,别担心,也许在另一个现实中,你仍然可以获得一个完美的结果。多世界诠释也是经常被流行文化借用的一种。多世界诠释带来了一个问题——它让概率失去了意义。
为了解决多世界诠释在概率上的问题,一些科学家发展出了宇宙学诠释。这种诠释认为,如果有无穷个宇宙,那么多世界诠释一定成立,因为有无穷个“你”正在进行实验,而现实将会按照概率的比例进行分裂。这样一来,经典概率就仍然存在意义。
还有科学家提出“隐变量”的猜想:也许粒子的性质具有一些“秘密”的变量,它其实是一种确定的状态,只是我们不知道而已,而直到我们测量才会发现。
科学家在隐变量理论的基础上提出了“非定域隐变量理论”,也就是德布罗意—玻姆诠释。这种诠释认为粒子是真实存在的,它们在我们看不见的导波的引导下运动。
此外,还有量子贝叶斯主义、量子达尔文主义、交易诠释、关系性诠释等,许多物理学家提出了不同的想法和观点。但也有一些科学家因此相信,这么多种不同诠释的出现,恰恰意味着,量子力学中还有一些非常基础和根本的部分等待着被发掘。
“多个世界”与“多个历史”
人们提出了上述各种各样量子力学诠释,其核心思想本质上来自于逻辑简练、物理寓意深远、但图像十分反直觉的多世界诠释。多世界理论表达的是“一个波函数,多个世界”,而由它发展出来的各类诠释,大都基于自洽历史,讲的是“一个世界,多个历史”,只不过各自的着眼点与侧重点不同。
由于不当解释和以讹传讹,多世界诠释被污名化了许久。特别是目前不少人觉得哥本哈根诠释的正确是天经地义的,而多世界诠释则被认为是形而上学,甚至是伪科学。
正是由于量子力学的哥本哈根诠释强调必须借助经典世界,从逻辑上讲是不自洽的。从哲学角度讲,量子力学的哥本哈根版本是一种二元论,而一个理想的完美的理论应该是一元论:一切源于量子,经典只是量子体系宏观极限下的“衍生”现象。
无论如何,把不可观测的特性引入到物理学中,物理学就变成了玄学。当务之急是给波函数找到一个可以测量验证的、观测不会导致波函数坍缩的解释。
量子力学在多个领域为世界带来变化。从第一个晶体管到今天的科技社会,再到或许在不久的将来就能成为现实的量子计算机。我们不能完全理解它并不要紧,因为物理学家自己也不能完全理解它。我们能做的就是听从费曼的建议,“放松心情,尽情享受”,然后期待“新物理学”的诞生,为探求世界宇宙开启新的篇章。
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文章来源:《量子电子学报》 网址: http://www.lzdzxbzz.cn/zonghexinwen/2021/0617/1039.html