不可能存在一个具体的万有定律,可以包含宇宙中所有的定理

  导读:不可能存在一个具体的万有定律,可以包含宇宙中所有的定理。但可以有一个大的体系来囊括这些定理。

  我们知道哥本哈根诠释由波尔和海森堡于1927年在哥本哈根合作研究时共同提出的。此诠释建立在由德国数学家、物理学家马克斯·玻恩【Max 定律而存在了。

  t01e9e9d8e951a56e2d.jpg【左图为少年时期的玻尔】

  量子物理中“偶然性”的含义与经典物理不同的是,在量子物理中所有涉及的测量值都不可以精确的预测。比如在经典物理的牛顿力学中,对一辆直线行驶中的汽车而言,可以通过它的初速度和加速度已及初始位置得出汽车在一定时间之后的位置及速度。而在量子物理中不可能这样。在这里我要说的是真的可以测出精确的汽车位置及动量吗?我个人认为测的精确是相对的,测不准是必然的。t0184a30e8b46f039ce.jpg

  在微观世界中求得在一定时间内的物体所在,取而代之的是可以通过概率(偶然性)来预测它的位置。这个看起来十分牵强的理论确实在一段时间内遭到了不少的批判。爱因斯坦在这个理论刚被提出时曾说:“上帝不通过掷骰子来做决定”,反对他的人说:“为什么你又要去充当上帝掷不掷骰子的决定?”

  这里面包含很深的哲学道理和观察方法。假如,量子力学的数学模型,是它的适用范围内的完整的物理现象的描写的话,那么,我们发现测量过程中,每次测量结果的机率性的意义,与经典统计理论中的机率,意义不同。即使完全相同的系统的测量值,也会是随机的。这与经典的统计力学中的机率结果不一样。

  在经典的统计力学中,测量结果的不同,是由于实验者无法完全复制一个系统,而不是因为测量仪器无法精确地进行测量,这是我们认为的。在量子力学的标准解释中,测量的随机性是基本性的,是由量子力学的理论基础获得的。由于量子力学特性,尽管无法预言单一实验的结果,但依然是一个完整的自然的描写,使得人们不得不得出以下结论:世界上不存在通过单一测量可以获得客观的系统特性。一个量子力学状态的客观特性,只有在描写其整组实验所体现出的统计分布中,才能获得。

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  爱因斯坦(“量子力学不完整”,“上帝不掷骰子”)与尼尔斯·玻尔是最早对这个问题进行争论的。玻尔维护不确定原理和互补原理。在多年的、激烈的讨论中,爱因斯坦不得不接受不确定原理,而玻尔则削弱了他的互补原理,这最后导致了今天的哥本哈根诠释。

  今天,大多数物理学家,接受了量子力学描述一个系统可知的特性,以及测量过程无法改善,不是因为我们的技术问题所导致的见解。这个解释的一个结果是,测量过程打扰薛定谔方程,使得一个系统塌缩到它的本征态。

  从物理学自身的观测手段和方法,以及它的发展,再结合哲学。我觉得她的深层含义是不言而喻的。物质与物质是普遍联系的,而且可以相互转化。这意味着我们可以将不同的力,纳入到一个系统中。无非是需要多搭这个系统的桥而已。这是物质“运动”不同,物质“组合”不同造成的。t0173638d0be02c7c81.png

  而我们可以基于这些不同的因素,去探索什么样的物质在什么的样运动下表现出“电磁力”或者“引力”等等。这样的过程其实本身就是告诉我们不可能存在一个具体的万有定律,可以包含宇宙中所有的定理。这句话就好像数学上问:存不存在一个集合,包含所有集合。显然是不存在的。而且数学是数学,现实宇宙是现实宇宙。两个概念!

  我经常在无聊的时候,幻想和牛顿,爱因斯坦等人聊,聊的热火朝天【有时候是做梦】。比如我问牛顿:“你怎么看爱因斯坦的工作?”

  牛顿当时看了一下墙上的钟,好像在思考或者回避问话本身。片刻他才开口道:“显然他站在了更高的肩膀上,摘到了二颗奇异果。他的果实,让我不敢相信上帝的存在。因为是他告诉我们宇宙是怎样的,而不是上帝告诉我的。” 顿了顿,牛顿继续道:“我以为我看到了全部。事实上,我只是打开了瓶子的盖子,嗅到了很多不同的味道。而瓶子里究竟是什么,我却没有看到。或许还是因为站的低了。”说完这句话,我看以明显感受到他的遗憾和落寞。

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  摘自独立学者,科普作家,艺术家灵遁者科普书籍《变化》

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