因果律量子力学量子力学是否违反了因果律?

展开全文导读:量子力学是否违反了因果律?看看大家怎么说。1、因果律,也就是所谓的因果关系是我们认识宏观世界的一种方式,简单说就是如果我们知道某个事物的初始状态,就可以根据一定的大自然法则预见事物之后的运行规律和状态!比如说打网球时,如果我们
展开全文导读:量子力学是否违反了因果律?看看大家怎么说。1、因果律,也就是所谓的因果关系是我们认识宏观世界的一种方式,简单说就是如果我们知道某个事物的初始状态,就可以根据一定的大自然法则预见事物之后的运行规律和状态!比如说打网球时,如果我们能够请出地知道网球的大小,重量,材质,还有球赛击打网球的力量,角度,当时的温度,湿度,风向等(当然还有其他更细节的条件),我们就可以计算出网球的最终落点!但在微观世界里并不是这样的,即使我们观察到某一个粒子的运动状态,我们也永远无法得知它下一刻的状态和位置,因为微观世界的粒子是不确定的,一切都只能用波函数去描述。当我们试图获取粒子的位置时,它的动量就会变得很模糊,而当我们想获得粒子的动量时,位置又会变得模糊!总之,在微观世界,一切都是不确定的,这种不确定性是微观粒子的固有属性,不是因为我们观测水平的高低决定的!微观世界的不确定性并不违反因果律,因为我们通常说的因果律也是针对我们所在的宏观世界,并没有强求因果律一定要在微观世界也适用!甚至还有人持有这种观点,由于我们所看到的宏观世界也有是微观粒子构成的,而微观与宏观也不会有明确的分界线,这就意味着宏观世界也存在着微观世界的不确定性,只不过这种不确定性太不明显了,体现出来的更多的是确定性,所以我们认为周围的世界是确定的!2、答:量子力学中的规律,和我们常识有很大区别,量子力学用概率来解释基本粒子的运动,如果强行引入经典力学的思想,必定会陷入困境。有言论说量子力学与因果论相悖,指的应该是量子力学中的延迟选择实验,在该实验中,我们后期选择“放”或者“不放”光子检测器,似乎会影响光子之前选择走的路径,从某种层面来看,似乎是违背前因后果论的。在经典力学中,只要我们精确掌握了一个系统最初的所有状态,理论上就能根据物理法则,预言系统今后所有时间的状态,这就是决定论的思想;哪怕在混沌系统中无法对系统进行长期预言,也只是我们无法得到足够精确的初始状态参数而已,本质上混沌系统也是决定论的。而量子力学不一样,量子力学是基于概率的,不确定性原理是量子力学的基本原理之一,一切基本粒子的运动,都遵循薛定谔方程的描述,粒子某时某刻所处的位置,是空间的概率函数。当基本粒子系统足够庞大后,单个粒子的概率叠加就满足统计学原理,然后整个系统遵循的规律过渡到经典力学,所以量子力学和经典力学并非完全矛盾,而是在不同尺度和范围内发挥作用。对于延迟选择实验,本质上是量子力学适用的范畴,如果我们强行用经典力学思想来解释,就会得到“因果论被破坏”的结论;根据量子力学的根本哈根诠释,在延迟选择实验中,后期放置探测器和不放置探测器,其实是两组不同的实验,不能一概而论。涉及量子力学的实验,需要把观察者本身考虑其中,实验者无法把自身独立于实验之外,这正是量子力学和经典力学的最大区别之一。而在经典力学中,实验者是独立于实验本身的,不会因为换了实验者,或者换了一套测量装置就导致实验结果出现本质的差异;所以在延迟选择实验中,说违背因果论的观点是片面的,因为你用了经典力学的思想,去理解量子力学现象。/3、量子力学没有违背因果律。单一的因果律,结果貌似是唯一的,其实不然,它也是大概率事件。比如,屋檐滴水,水滴应该落在正下方。在这里,我们忽略了空气的扰动。在实际情况下,并不是每滴水都正好落在正下方,会稍微偏一点点。落到正下方,也就是个大概率而已。否则,水滴石穿的孔,直径必须与水滴一样大,也就5毫米。可实际上,水滴石穿的孔,都在15毫米左右。在微观世界,我们观察的对象太微小,小得无法忽略周围的环境,所以,我们无法看到单一的因果率,看到的是大概率。在宏观世界,我们忽略了环境影响,而且环境的影响也确实微乎其微,小得可以忽略不计。但你别忘了,环境的影响还是存在的。单一的因果律,只是大概率的简化而已。4、第五十七章:我们现在的行为,会影响过去吗?《我们现在的行为,会影响过去吗?》看到这个标题,你怎么想的?大脑中第一感觉是什么?你先找找回答这个问题的关键是什么?找出了以后,我敢打赌你不愿意去想了。因为大多数想了这个问题的人,也觉得自己是白费脑细胞。但对于从事物理,哲学,艺术的人,想通这个问题,似乎是终极梦想。回答这个问题的关键有三个点:1、时间。过去,现在,未来,这是在描述时间。所以时间是什么,就是首先挡在你面前的老虎。2、行为。也可以叫观测,意识,动作等等。这也关系到哲学的最基本问题。物质与意识谁决定谁的问题。3、结果。因为什么……结果咋样……这是因果联系。现在我们问现在的行为,影响过去的结果吗?因为《见微知著》是一本物理科普书籍,所以我有必要把结果转化为物理术语。结果的物理术语就是物理定域性,和物理实在性。这也是物质遵从的规律。各位,回答的问题的关键找出来了,你现在回答一下。没有好好思考,你还是为难了。即使你看完了我的这本书,我相信让你回答这个问题,你也很难回答。因为一个人的意识,要将一个问题想的通,不能局限于一个人的意识。我的意思是说,时代局限会让你无路可走。就像爱氏构想“大统一理论”的时候,显然从他一开始,就注定了他无法完成这个工作。因为什么,大家很清楚。爱氏活着的时候,人们对于强相互作用,和弱相互作用知之甚少。所以爱氏的工作“大统一理论”是侧重引力和电磁力的统一。但我们现在的“大统一理论”是四种基本力统一到一个大的系统中。好了,有了这个认识之后,回到我们的主题。我要介绍一下为何写这一篇文章。还是因为你们,得感谢你们。在写了第五十五章《电子双缝衍射实验,到底该如何理解和解释?》之后,有众多网友在头条留言,追问我关于惠勒延迟实验的解释。我确实没有在文章中提起惠勒延迟实验,是因为我认为没有必要。现在依然这么认为。因为惠勒延迟实验,使得很多人,认同现在的行为,可以影响甚至改变过去的结果。那么真实的世界,真的是这样的吗?我觉得有必要写这样一篇文章,来启发大家。你思考一分钟,再接着往下看。先来说明一点关于“结果”的实在性。经典物理中客观世界的定域性和实在性于我们而言是根深蒂固的。定域性是指某个时刻,一个物体的位置是明确的。比如某个具体时间,某人只可能出现在一个地方。而定域规范不变性,更是经典理论的一个基石内容。等效原理其实也反映出定域规范不变性。实在性是指客观世界不依赖于意识而独立存在。然而量子力学的结论是惊世骇俗的。玻尔认为,在量子粒子世界,所谓的定域性是不存在的,而实在性,从物理学角度也是无法确定的。甚至于在量子力学里,人们会认为一个量子行为的确定与不确定,必须要有意识参与,也就是人参与。比如在没有看到薛定谔猫的情况下,认为猫处于生与死的叠加态。一旦我们看到了,猫的生与死,就是确定的。这个观点其实是错误的。我们在前面的章节中有过论述,题目为《薛定谔的猫是不存在的!》,不懂的可以去阅读一下。量子力学的这种理论是大多数人所不愿接受的。我们一般会毫不犹豫的认为这个世界是实实在在存在着的,我们看到的一切东西,都是实实在在的存在,并不会因为我们意识不到就不存在。为了维持世界的“确定性”爱因斯坦提出隐变量理论,他认为,我们不清楚,不明确粒子的行为是因为暂时还没找到隐藏的变量,粒子其实和乒乓球一样是经典实在的。但后来我们也知道了,贝尔不等式的实验结果,不支持爱氏的隐变量理论。支持玻尔的理论。然而在爱因斯坦诞辰一百周年的纪念大会上,他当年的助手惠勒提出了一个天才的实验。实验首先假设哥本哈根学派的“意识”理论是正确的。首先发出一个光子,在其行进路线上设置一个半透镜,那么光子会叠加地同时沿两条路径前进。再将两路光线会合。如果不选择观测,则光子会在屏幕上打出一个点。如果再加入一面半透镜,即人的“意识”选择观测,则会在屏幕上打出干涉条纹。一切都按惠勒的设计完美地进行,人们精确地在光子通过了第一面半透镜即将打到屏幕前突然加入了又一面半透镜。人们紧张地等待着结果,神奇的现象出现了,屏幕上果然打出了干涉条纹,由于加入第二面半透镜的行为是人的意识可以随意控制的。这意味着人的“意识”可以改变事物的历史。关于这个实验更通俗的解释,还可以这样来说。【电子双缝实验】电子似乎是能知道我们是不是在观察,然后选择怎么穿过细缝?那我们就延迟观察:在电子穿过缝隙之前先不观察,到它穿过之后再决定要不要观察,这样电子穿过细缝的时候就无法确定人类会不会观察了,我们不就可以准确的知道电子是怎么穿过细缝了?但这个惠勒延迟实验的结果是:即使我们延迟观察,在电子穿过细缝之后再进行观察,电子还是呈现粒子性(只通过一条细缝);不进行观察,电子依然呈现干涉条纹(一般认为同时通过两条细缝)。于是大家认为结果意味着,我们现在的选择(观测行为)改变了电子过去的“选择”。也就是认为电子穿过细缝后,再重新选择如何穿过细缝。也就是说,我们可以在事情已经发生之后再来决定它应该怎么发生——无论是否事情的结果在逻辑上已经在一段时间以前被决定!各位,如果你真的就赞同了惠勒延迟实验所得出的结论,我认为你们就是人云亦云了。你们自己其实没有去想这个实验的细则,只看别人得出的结论了。电子双缝实验大家已经很清楚了,出现干涉条纹的条纹必须通过两条缝隙,单缝隙是不可能的。而延迟实验,是为了看到电子是如何通过双缝的。这样好来解释那种神奇的现象:“一个电子同时通过两个缝隙!”但这是假象,我在电子双缝实验解释中说了。就说是惠勒的延迟实验,也没有哪个实验说看到了电子同时穿过两个缝隙!没有任何一个延迟实验看到这样的景象。惠勒延迟实验只是反映出结果,没有过程。没有过程的结果,就导致现在人们的认识——现在的行为能影响过去的结果。也就是说,惠勒延迟实验,当对电子不进行观察,电子依然呈现干涉条纹。观测时,不呈现干涉条纹。这和普通的电子双缝实验的结果有区别吗?很显然结果是没有区别的。所以你不能说,当我们观测的时候,一个同时通过两个缝隙的电子,又重新选择了只通过一个缝隙,而不发生干涉。这是很明显站不住脚的。这是我们的猜想。除非我们确实看到电子同时穿过双缝后,我们介入观测,发现它突然诡异的拐回去选择只通过一个缝隙!可是事实是没有任何一个实验声明,我们看到了一个电子同时穿过两个缝隙。我是如何解释电子双缝实验的,不知道大家还记得吗?很长的论述,其实主要得出两个电子双缝实验的解释。1、单光子,单电子可以发生干涉,而且是自我干涉。粒子会同时表现出粒子和波的性质。但一个电子的干涉可以忽略不计,也就是你观测不到。但一个个发射,干涉条纹会出现,这是量变到质变的认识。2、关于观测影响实验结果,我的解释是——定向影响。而且是有序的定向影响。无序定向影响是不能使得干涉条纹消失。所以在这篇文章中我否认了意识决定实验结果。意识是一种“客观的定向影响”,这种概念不是说意识影响了实验结果,而是参与了实验。如果赞同意识影响实验结果的话,人和一台相机是没有区别的。可是没有人认为相机是有意识的。再来说说关于时间的认识。在“时间,空间,物质的一体性说明!”的文章结尾我写道:“在这里我们要把时间拿出来说了,而说到时间,就要把运动拿出来说了。但运动是物质的运动,时间和运动分不开,就意味着时间和物质分不开。离开时间谈物质,物质是没有变化的!”任何脱离时空,脱离运动的时间描述都是片面的。了解时间的本质,就要了解时空。这一方面理论,我们要感谢爱氏的相对论。爱氏说过这样的话:“对于像我们这些信仰物理学的人而言,过去、现在和未来之间的区别只不过是一种顽固持续的幻象。”显然爱氏认为时间是不存在的。而我要感谢爱氏的相对论,并不是说我认为时间不存在,我认为时间是存在的。不存在的东西就证明它不存在,存在的东西就证明它存在,这是我们人类的责任。就像引力波,等了那么久,我们终于证实它是存在的。你不理解的东西,不一定不存在!时间就是这样的东西,虽然它很抽象,但还可以想象。在《时间的本质说明》中,我说过时间是没有箭头的。各位这是关键!过去,现在,将来这个时间箭头,是人为的。而且时间被我这样定义:时间是物质在引力场中的位置以及运动速度的应变度量过程;它是物质存在的客观形式。进一步的阐述说明是时间的这种“应变度量过程”就是物质在引力场的运动变化的持续性和连续性的表现。在这里要说明“应变”这个词,指的是时间受“引力场位置”和“运动速度”影响而作出的反应。这种应变是不以人的意志为转移的,它是客观的。可是为什么连有些科学家都不愿意相信时间是存在的。就在它的抽象性和意识干扰性。从这点来说,时间是个标量的认定是对的。只有大小,没有方向。可以为什么时间是向前的?为什么时间是不会停止的?时间不会停止的原因是时空,时空存在,时间就存在!别忘了时间是组成时空的一个维度!更别忘了能量守恒定律!这些都指明了时间是一个永恒的存在!再来说说最后一个关键问题:结果。也就是定域性,和实在性。其实答案很明显了。我一直说世界是确定的,只不过确定世界的因素太多,人类不能全部把握。也就是说因果联系是存在的,我们要相信这种逻辑联系。但有一点不要忘了,因果联系也具有其矛盾性。这方面哥德尔不完备定理,说的很明白,也很天才!因为事物自身参与其中,且不能排除。所以矛盾也是必然的,是这个世界的法则。在这本书中,绝对提到了不下5次吧。所以各位,标题中给出的问题就解决了。我们现在的行为,不能影响过去的结果。绝对不能!时间是存在的,但没有箭头。过去是一个过去,过的的一切物质的定域性,和实在性不在过去,而在现在!所以你无法影响!物质世界是客观的,物质决定意识,意识可以反作用于物质。意识毕竟是依赖物质和能量存在的东西。所以量子力学的诸多诡异,只是我们了解这个世界还不够清楚而已。最后世界是确定的,那么结果就是确定的。不过大家一定要深刻体会世界上唯一不变的就是变化这句话。这与我们上面所说的,没有一点矛盾。我在这里,你在那里,这是确定的。正是因为世界是确定的,我们的爱才变的有意义。这种意义教育你,遵从现在的感受,勇敢去爱,去做。不要把它放在过去和未来,那是愚蠢的!摘自独立学者灵遁者量子力学书籍《见微知著》。

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