薛定谔的猫——量子力学的合理与反常

作者: 梁文杰

来源: 悟理学院

发布日期: 2020-05-17 12:12:38

本文主要讲述了量子力学中的一些烧脑概念,特别是以薛定谔的猫为例,解释了量子力学中的合理与反常现象。文章强调了认识的知识与生活的体验息息相关,并探讨了宏观世界与微观世界物理规律的不同,以及为什么量子力学对常人来说显得反常。

同学们,上节课我们讲了量子力学的发展简史,量子力学是怎么到今天这个情况的。今天我们主要是把量子力学里面比较烧脑或者大家觉得比较别扭的一些概念给大家稍微澄清一下。以薛定谔的猫为代表,这个词大家可能听的很多,现在都有点庸俗化了,主要是讲量子力学里面的一些合理与反常的情况。

在讲合理与反常的情况之前,我需要先提醒一下大家,我们得到的这些知识实际上跟我们本身生活的交流是有很多关系的。认识的知识与生活的体验息息相关。我们很多所谓的意识或者认识都跟我们周围的环境息息相关。

我们本身身高有一米多甚至两米左右,那么我们对这个尺度下的一些概念了解得非常清楚。比如球是怎么样飞的,石头扔出去能不能砸着那棵树,等等,我们了解得非常透彻。哪怕不学物理,你可能也会知道。

但是这些知识如果放大到宇宙这个层次上,或者缩小到比毛毛虫还小的尺度下,是否还正确呢?这就很难说了。如果有一个人本身只有尺度下的一个微米那么高,或者说来自于更小的尺度下的世界,他会不会觉得我们人类世界上所有物理规律都是稀奇古怪、不可理解的呢?

这实际上回答了一个重要的问题——量子力学为什么会反常。因为量子力学所对应的大多数的现象都不是我们宏观世界一米这个尺度下面所发生的事情,它更描述的是原子或分子层次的一些性质。而这些事物总合起来有时候会产生一些令我们人类非常难以理解的现象。我们对这个层次上的知识没有亲身的理解。我们没有足够的认识来建立对这个尺度下的物理规律的理解。我想,这就是量子力学对我们常人来说很反常的原因。

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