【量子力学三大定律】量子力学规律是不是完全不确定的?

2020-05-05 - 量子力学

个人觉得有三方面的解释,取决于你想了解到哪个层次。

第一个层面。从量子力学描述的对象来说,它研究的是微观的东西,无法确定它的位置。也就是说你得完全抛弃质点的概念,它没有确定的位置,有的只是坐标算符,没有速度的概念,有的只是动量算符。微观粒子的运动状态用量子态来描述,量子态在坐标表象下就是波函数,其意义就是概率解释。

量子力学三大定律

从这个意义上来说,你只要抛弃质点轨迹等概念,认定那一摊云就是一个电子,那么量子力学就还是确定的,因为量子态的变化满足一定的运动方程(薛定谔方程或者狄拉克方程)。因此知道某个时刻的量子态可以求得之后时刻的量子态。

量子力学三大定律

第二个层面。观测,这是当今物理学界亟待解决的问题。上面讲了量子态的这么多东西,但在实验上这些都是没有意义的,因为你一旦做某种测量,量子态就会迅速坍缩到某一本征态上。我们用电子光子来测量电子光子,这种干扰是无法回避的,因此这就相当于上帝在掷骰子。测量电子自旋,电子原先处于自旋向上和向下的叠加态,通过检测器时,上帝通过抛掷一枚硬币来决定某个电子的自旋状态。

第三个层面。如果你是生活在1927年的一位理论物理学者,那你必须选择站队。队长是第五次索尔维会议上的两位大佬,一位是哥本哈根门派的尼尔斯.波尔,坚持上述第一层面的解释。另一位是因果律门派的阿尔伯特.爱因斯坦,坚持上述第二层面的解释。

当然,他们俩吵来吵去没有得到结论,甚至到现在还没有共识,而且还出现了其他更多的门派,例如休.艾弗雷特的多世界诠释,玻姆的隐变量解释等等。维基百科搜索量子力学解释,能看到不下十种原理解释!

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