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真实之辩

作者:苗千

2018-02-25·阅读时长6分钟

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(文 / 苗千)


( 美国物理学家休·埃弗雷特 )

量子力学算得上是人类历史上最成功的科学理论,它以明确的数学形式描述微观物体的物理性质和运动规律,它的成功在于它诞生之后的100多年里,人类没有发现任何与量子力学理论相违背的现象。同时,现代生活的方方面面也大多以量子力学作为理论基础。

从另外一个方面来说,量子力学也是人类至今为止发现的最为怪异的科学理论,在它成为物理学的基础理论的同时,它的本质对于人类来说仍然是一个谜。在量子力学所主宰的微观领域中,物质的性质和运动规律都发生了彻底的改变,与宏观世界完全不同:微观粒子可能同时呈现出物质和波两种性质,粒子也不再具有确定的位置和动量,这些物理量要受到测不准原理的制约。在微观领域,需要通过“概率密度”来描述粒子的位置和运动规律,而对于一个微观系统进行观测,则会对一个微观系统的状态带来决定性的影响……这些在量子世界的奇特现象,深深地改变了人类对于客观世界的认识,同时也开启了物理学家关于物质实在性的长久的争论。而引发量子世界种种奇特现象的核心,正是量子力学对于微观世界中物质状态的描述方式——量子态,而对于描述量子态的数学形式波函数的本质,更是物理学家们长久以来争论的焦点,至今仍然没有停息。

1926年,奥地利物理学家埃尔文·薛定谔(Erwin Schr?dinger)在前一年维尔纳·海森堡(Werner Heisenberg)、马克斯·玻恩(Max Born)和帕斯库尔·约尔当(Pascual Jordan)工作的基础上发表了“薛定谔方程”,用来描述量子态随时间变化的规律,这个成果一经发表就引起了物理学界极大的关注,就连爱因斯坦都写信赞扬说,“您的工作是真正的天才迸发”。但是在接下来将近90年的时间里,物理学界仍然在为如何理解描述量子态波函数而争论,这也正是关于量子力学本质的争论。

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苗千

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