這個問題很有意思,或是說很有趣。就像很多人的感覺,這個問題問的的確不嚴(yán)謹(jǐn)。不過,量子力學(xué)這個名詞就嚴(yán)謹(jǐn)嗎?事實上,存在一個名叫量子力學(xué)這樣的理論嗎? (現(xiàn)代物理學(xué)早期奠基人之一的笛卡爾) 別著急!更別生氣,這個問題還真不是開玩笑。 什么是量子力學(xué)? 很多人會驚訝,量子力學(xué)不就是……… 噫!你會發(fā)現(xiàn),怎么每個人理解的量子力學(xué)都不一樣呢? 對!這就是問題所在,一千個人就有一千種量子力學(xué),哈姆雷特都不夠用了??! 是的,量子力學(xué)這個概念都是非常模糊。很多人認(rèn)為他知道,其實,他所認(rèn)為的量子力學(xué)僅僅是一個粒子物理學(xué),君不見,現(xiàn)在的量子學(xué)者都自稱粒子學(xué)家嗎? 量子不就是粒子嗎? 其實,還真不是,我們從最基本的問題上來厘清。 (早期量子論奠基人之一的普朗克) 1.量子是什么? 光、電和亞原子粒子都是量子,這個沒爭議! 2.量子有什么特性? 麻煩了,這下捅了馬蜂窩了,公說公有理,婆說婆有理,量子是實實在在的粒子,還是振動的波? 現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)答案是:量子具有波粒二象性。但是,這個答案已經(jīng)過時了40年。當(dāng)上世界70年代末弦理論提出后,量子就不再只具有波粒二象性了,量子具有了波粒弦三象性。對!你沒看錯,弦理論認(rèn)為量子既不是粒子,也不是波,而是不同振動模式的弦!??!量子有了三種不同的特性,是不是麻煩大了,三只麻雀不好數(shù)?。?/p> 問題又來了,有幾種量子力學(xué)呢? 三觀被刷新的感覺不太好。 弦理論,弦理論是什么鬼? 弦理論研究的對象也是光、電和亞原子粒子,與量子力學(xué)的研究對象完全重疊,要命的是,粒子標(biāo)準(zhǔn)模型中的每一種粒子弦理論都給出了一個替代的弦!事實上,弦理論就是為替代量子力學(xué)而建立的,只是國內(nèi)人大多不了解而已。弦理論是地地道道的量子力學(xué)!是認(rèn)為量子是弦的量子力學(xué)!你沒看花眼,弦理論的確是一種量子力學(xué)! 如果問題到此為止,粒子學(xué)家們可以用量子具有弦粒二象性來打發(fā)吃瓜群眾們。但是,不行啊,還有一個無法擺脫的理論堵在前面,現(xiàn)在的科技都建立在經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)上,蓋不住??! (現(xiàn)代物理學(xué)的奠基人之一的伽利略) 好,請坐好扶穩(wěn),另一個量子力學(xué)來了。不!不!它早就在這里,比誰都早! 經(jīng)典物理學(xué)有研究光的《光學(xué)》,有研究電的(經(jīng)典)電動力學(xué),有研究亞原子粒子的核物理學(xué)。經(jīng)典物理學(xué)也有一個經(jīng)典的量子力學(xué)!是的,經(jīng)典物理學(xué)是一個綜合了宏觀、微觀領(lǐng)域的綜合理論。 (牛頓太牛,就不介紹了) 太麻煩了,有三個量子力學(xué),有點亂,讓我冷靜一下。 這三種量子力學(xué)誰能代表量子力學(xué)?為避免概念上的混亂,還是合理區(qū)分比較好。 目前的量子力學(xué)志在將一切物質(zhì)量子化,只有粒子說一個視角,稱為粒子物理學(xué)更準(zhǔn)確。 經(jīng)典物理學(xué)的量子力學(xué)稱為經(jīng)典量子理論比較好。 弦理論就還稱為弦理論吧,都改了反而更混亂。 由此我們可以發(fā)現(xiàn),量子力學(xué)只是一個研究領(lǐng)域而不是一個具體的理論。量子力學(xué)由三種不同的量子理論構(gòu)成。 (經(jīng)典電動力學(xué)奠基人之一的麥克斯韋) 回歸正題,所謂的量子力學(xué)(實為粒子物理學(xué))推翻了什么呢? 答案是:它什么也沒推翻,它只是三種量子理論之一,只是一個假說。 別生氣??!物理理論為解釋客觀世界而存在,如果一個理論無法解釋客觀現(xiàn)象而出現(xiàn)奇異性(《西游記》描繪的世界就是典型的奇異性),奇異性意味著邏輯不能自洽,一個理論如果出現(xiàn)奇異性則意味著這個理論的失敗。 能夠合理自洽地解釋自然現(xiàn)象的理論構(gòu)成了我們的常識,不能自洽解釋客觀現(xiàn)象的理論是反常識的。 粒子物理學(xué)(我們熟知的量子力學(xué))把什么都看成粒子,但是,一個偏光太陽鏡的原理都解釋不了!智能手機(jī)的3G、4G、5G信號是什么也解釋不了!微波、紅外線、無線電等電磁波是什么到都解釋不了!這樣的理論算是科學(xué)理論還是假說呢? 我們身處在同一個宇宙,卻有經(jīng)典物理學(xué)、相對論、量子力學(xué)(粒子物理學(xué))和弦理論四種互不相融,觀點尖銳對立的理論。每一個理論都是一個邏輯體系,哪種理論邏輯能夠自洽呢?我們只需要一種能夠解釋宇宙所有問題的終極理論,如何擺脫目前的困局呢? 尤瓦爾·赫拉利指出:“尊重知識、聽取學(xué)者意見很好,但發(fā)展到崇拜任何人的程度都很危險,包括崇拜學(xué)者。一個人一旦被推崇為先知或權(quán)威,他(她)自己都可能信以為真,進(jìn)而變得驕傲自大,甚至陷入瘋狂。對追隨者而言,一旦他們信奉某人為權(quán)威,便會自我設(shè)限,停止努力,只期待著偶像來告訴他們?nèi)繂栴}的答案和解決方法。即使答案是錯誤的、方法是糟糕的,他們也會通盤接受。”智慧從懷疑開始,真正的科學(xué)精神是理性、懷疑、批判和實證。終極理論不會是一個全新的理論,它就藏在現(xiàn)有的理論之中,當(dāng)我們以客觀邏輯為工具,就能在錯綜復(fù)雜的觀點中找出宇宙真實的脈絡(luò)。 先賢們幾千年積攢下來的思想成果滋養(yǎng)了我們的智慧,他們點亮了一個又一個燈塔,指引著人類的發(fā)展方向。沒有人的觀點全部正確,也沒有人的觀點一無是處。有些觀點后來被事實證明是一個個錯誤,那也是他們在錯誤的地方樹立起了一個個指引正確航道的航標(biāo)燈。 |
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