量子力學(xué)為什么讓人感到害怕？科學(xué)家到底發(fā)現(xiàn)了什么？

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俗話說(shuō)“遇事不決、量子力學(xué)”，隨著量子力學(xué)的出現(xiàn)，很多人把這句話當(dāng)成是幽默的口頭禪，但是有多少人知道這句話的含義呢？在19世紀(jì)的時(shí)候，有很多著名的科學(xué)家，當(dāng)時(shí)人類還沒(méi)有辦法用經(jīng)典的理論解釋微觀系統(tǒng)，后來(lái)科學(xué)家們經(jīng)過(guò)努力創(chuàng)立了量子力學(xué)，量子力學(xué)是由普朗克、玻爾、海森堡、薛定諤、德布羅意、費(fèi)米、狄拉克、愛(ài)因斯坦等眾多科學(xué)家一起創(chuàng)立的，量子力學(xué)是描述微觀物體的理論，和相對(duì)論一起被認(rèn)為是現(xiàn)代物理學(xué)的兩大基本支柱，想要了解量子力學(xué)，我們就必須知道什么是經(jīng)典物理學(xué)？經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為時(shí)空是連續(xù)的，一切事物的發(fā)展，一旦初始狀態(tài)確定，那么原則上就可以從理論上來(lái)預(yù)言它以后的任何時(shí)刻的狀態(tài)。

當(dāng)時(shí)經(jīng)典物理學(xué)已經(jīng)能夠解釋世界上很多的問(wèn)題，比如說(shuō)在遠(yuǎn)低于光速的情況下，牛頓定律能夠精準(zhǔn)的解決所有的機(jī)械運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，電磁現(xiàn)象的規(guī)律被總結(jié)為麥克斯韋方程，光的現(xiàn)象可以被波動(dòng)理論完美解釋，熱現(xiàn)象能夠被熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理學(xué)解釋，看上去好像一切問(wèn)題都已經(jīng)解決了，就在很多人認(rèn)為人類即將解開(kāi)世界奧秘的時(shí)候，科學(xué)家突然發(fā)現(xiàn)經(jīng)典物理學(xué)無(wú)法解釋微觀世界的秘密，所以科學(xué)家創(chuàng)立了量子力學(xué)，在量子力學(xué)中，有很多非常著名的實(shí)驗(yàn)，比如說(shuō)薛定諤的貓、雙縫干涉實(shí)驗(yàn)、量子糾纏等等。在當(dāng)時(shí)，科學(xué)界誕生了兩個(gè)影響至今的學(xué)派，分別是相對(duì)論和量子力學(xué)。

學(xué)派代表人分別是愛(ài)因斯坦和玻爾，兩位物理學(xué)家都是科學(xué)界的頂尖人物，在1921年，愛(ài)因斯坦獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，在1922年玻爾獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，不過(guò)兩個(gè)人在物理學(xué)上都有各自的觀點(diǎn)，愛(ài)因斯坦認(rèn)為，物理學(xué)具有嚴(yán)格的因果性和決定性規(guī)律，而玻爾認(rèn)為量子力學(xué)的一個(gè)根本原理就是測(cè)不準(zhǔn)原理，在微觀情況下，無(wú)法同時(shí)觀測(cè)到粒子的準(zhǔn)確位置和動(dòng)量，時(shí)間和能量就像是警察抓小偷，如果警察知道了小偷的位置，那么就不可能知道小偷下一步去哪里，如果警察知道了小偷下一步去哪里，那么就不可能知道小偷的位置。

愛(ài)因斯坦認(rèn)為：上帝不會(huì)擲骰子，玻爾回應(yīng)愛(ài)因斯坦：你別去指揮上帝該怎么做，兩個(gè)人之間的論戰(zhàn)在物理學(xué)界相當(dāng)出名，這就是當(dāng)時(shí)著名鼎鼎的索爾維會(huì)議，這場(chǎng)會(huì)議集結(jié)了當(dāng)時(shí)世界上最頂尖的物理學(xué)家，可以說(shuō)是全明星陣容了，在這次會(huì)議中，愛(ài)因斯坦發(fā)出了他的殺手锏——光子箱實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)主要是反對(duì)哥本哈根學(xué)派的“測(cè)不準(zhǔn)原理”，光子箱實(shí)驗(yàn)其實(shí)就是把一個(gè)裝有光子的箱子放在彈簧秤上面測(cè)量，觀察光子箱的質(zhì)量變化，箱子上有一個(gè)小門，每次開(kāi)一次可以確保一個(gè)光子出來(lái)，出來(lái)之后就會(huì)立馬將門關(guān)上，由于我們能夠控制小門的開(kāi)關(guān)時(shí)間間隔，所以確保光子出來(lái)前和出來(lái)后的時(shí)間間隔能夠測(cè)量精準(zhǔn)。

當(dāng)光子跑出一個(gè)來(lái)，光子箱的質(zhì)量就會(huì)減少，彈簧秤就能夠測(cè)量出來(lái)，所以質(zhì)量變化量也能夠精準(zhǔn)的計(jì)算出來(lái)，根據(jù)愛(ài)因斯坦的智能方程式，能夠得出最終的結(jié)論：時(shí)間間隔和能量變化同時(shí)精確。這個(gè)實(shí)驗(yàn)讓當(dāng)時(shí)的玻爾無(wú)話可說(shuō)，不過(guò)經(jīng)過(guò)一晚上的思考，玻爾第二天對(duì)愛(ài)因斯坦進(jìn)行了還擊，玻爾說(shuō)這個(gè)實(shí)驗(yàn)確實(shí)能夠測(cè)準(zhǔn)能量的變化，但是在光子跑出箱子的過(guò)程中，由于箱子向上輕微移動(dòng)，說(shuō)明箱子處于不均勻的引力場(chǎng)中，這會(huì)導(dǎo)致箱子里面的時(shí)間記錄不準(zhǔn)確，所以箱子上的小門從開(kāi)到關(guān)的時(shí)間不等于光子跑出去的時(shí)間，也就是能量變化測(cè)準(zhǔn)了，但是時(shí)間間隔沒(méi)有測(cè)準(zhǔn)。

兩人的世紀(jì)大戰(zhàn)分別在兩個(gè)人去世時(shí)都沒(méi)有分出勝負(fù)，其實(shí)在很多人看來(lái)，兩個(gè)人誰(shuí)對(duì)誰(shuí)錯(cuò)已經(jīng)不重要了，這場(chǎng)世紀(jì)大戰(zhàn)，不僅僅證明了當(dāng)時(shí)人類物理學(xué)處于頂峰狀態(tài)，而且這些物理學(xué)家的精神也值得我們很多人學(xué)習(xí)，如果沒(méi)有這些偉大的物理學(xué)家，那么人類的科技不可能有今天的成就，這么多年過(guò)去了，相對(duì)論和量子力學(xué)都成了人類物理學(xué)上必不可少的理論，現(xiàn)在量子力學(xué)的影響力已經(jīng)超出了物理學(xué)的范疇，它已經(jīng)成為了人類一種新的看世界和看問(wèn)題的方式，有很多科學(xué)家認(rèn)為，當(dāng)你懂得一點(diǎn)量子力學(xué)的時(shí)候，你的眼界就會(huì)比百分之90以上的人開(kāi)闊。

雖然量子力學(xué)的作用現(xiàn)在越來(lái)越大，但是它始終無(wú)法將經(jīng)典物理學(xué)打敗，因?yàn)閮蓚�(gè)物理體系都有各自的成就，用經(jīng)典物理學(xué)無(wú)法解釋微觀世界，但是量子力學(xué)也無(wú)法解釋宏觀世界，比如說(shuō)在我們的世界中有四種基本作用力，分別是強(qiáng)相互作用力，弱相互作用力，電磁作用力和引力，前三種作用力都能夠用量子力學(xué)完美解釋，但是引力卻只能夠用經(jīng)典物理學(xué)來(lái)解釋，如果用經(jīng)典力學(xué)來(lái)解釋前三種作用力，那么根本無(wú)法將它們解釋清楚，如果用量子力學(xué)來(lái)解釋引力，那么也無(wú)法解釋清楚，所以經(jīng)典物理學(xué)和量子力學(xué)相成相輔。誰(shuí)也無(wú)法真正的打破誰(shuí)。

不過(guò)對(duì)量子力學(xué)研究越透徹，就會(huì)覺(jué)得它越可怕，在量子力學(xué)中有很多詭異的現(xiàn)象，比如說(shuō)量子糾纏，量子糾纏是指兩個(gè)粒子因?yàn)橥瑫r(shí)出現(xiàn)而形成的狀態(tài)，這會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)粒子之間存在某種不可預(yù)測(cè)的現(xiàn)象，當(dāng)兩個(gè)配對(duì)好的粒子放在相隔遙遠(yuǎn)的地方，只要我們影響其中一個(gè)粒子，那么另一個(gè)粒子也會(huì)受到影響，并且這個(gè)影響的速度是瞬間產(chǎn)生的，這就有點(diǎn)類似我們常說(shuō)的心靈感應(yīng)，比如說(shuō)我們將一個(gè)粒子放在宇宙的最南端，另一個(gè)粒子放在宇宙的最北邊，當(dāng)我們影響宇宙最南邊的粒子時(shí)，那么宇宙最北邊的粒子也會(huì)受到影響，這到底是什么原理呢？為了證明量子糾纏是對(duì)的，科學(xué)家們還專門做了實(shí)驗(yàn)。

科學(xué)家將兩個(gè)配對(duì)好的粒子分別放在相隔100多公里的地方，然后將配對(duì)好的第三個(gè)光子放在其中一個(gè)粒子中，科學(xué)家驚訝的發(fā)現(xiàn)，相隔100多公里的另一個(gè)粒子也出現(xiàn)了同樣的光子，這說(shuō)明量子糾纏是對(duì)的，在2022年10月4日，諾貝爾物理學(xué)家頒發(fā)給了法國(guó)科學(xué)家阿蘭.阿斯佩、美國(guó)科學(xué)家約翰.克勞澤、奧地利科學(xué)家安東.蔡林格，以表彰他們?cè)诹孔蛹m纏光子實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證違反貝爾不等式和開(kāi)創(chuàng)量子信息科學(xué)方面做出的巨大貢獻(xiàn)。如今科學(xué)家正在將量子糾纏運(yùn)用到我們的生活中，在2018年的時(shí)候，來(lái)自西班牙巴斯克大學(xué)的恩里克.索拉諾研究團(tuán)隊(duì)，在IBM公司提供了5個(gè)量子比特量子計(jì)算機(jī)。

這幾個(gè)量子計(jì)算機(jī)主要是用于量子生命的創(chuàng)造，這個(gè)團(tuán)隊(duì)按照達(dá)爾文的進(jìn)化論，創(chuàng)造了一個(gè)能夠自己繁殖、變異u、進(jìn)化和死亡的量子生命，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，科學(xué)家利用量子糾纏的特性，將量子生命的基因編碼期望值復(fù)制到新的量子比特上，這使得量子生命有了自己的繁殖能力，隨后科學(xué)家將隨機(jī)的量子比特編碼到該量子生命基因編碼的量子比特算法中，然后將量子計(jì)算機(jī)利用該算法虛擬個(gè)體和環(huán)境之間的相互作用，自我復(fù)制提取新的基因類型，通過(guò)量子糾纏轉(zhuǎn)移到另一個(gè)死亡的量子比特上，最終科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這些個(gè)體之間的相互作用，能夠繁殖和突破26000次以上。

科學(xué)家認(rèn)為，如果這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)成功，那么人類就會(huì)創(chuàng)造出一個(gè)全新的世界來(lái)，不過(guò)這也是很多人對(duì)量子力學(xué)恐懼的地方，如果按照量子力學(xué)的理論來(lái)看，那么我們的世界可能也是別人創(chuàng)造出來(lái)的，或許我們的世界并不是真實(shí)的，為什么這么說(shuō)呢，因?yàn)樵诹孔恿�學(xué)中，觀測(cè)者能夠直接改變事物的最終結(jié)果，如果我們不看這個(gè)世界，那么這個(gè)世界就不會(huì)存在，而且如果人類利用量子力學(xué)制造出量子生命來(lái)，那么就說(shuō)明世界是可以制造出來(lái)的，或許我們的世界也是高級(jí)文明制造出來(lái)的，就像是游戲一樣，在游戲中，人物是真實(shí)存在的，但是對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，游戲就是我們制造出來(lái) 的虛擬世界。

只不過(guò)游戲里面的人物覺(jué)得他們活在真實(shí)的世界中，但是對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，它們就是虛擬的，既然這樣，那么我們也可能是高級(jí)文明創(chuàng)造出來(lái)的，我們的世界也是提前設(shè)計(jì)好的，只是我們不知道而已，雖然目前科學(xué)家還沒(méi)有準(zhǔn)確的答案能夠證明我們的世界是不是虛擬的，但是從種種數(shù)據(jù)上來(lái)看，我們的世界可能是高級(jí)文明設(shè)計(jì)出來(lái)的，因?yàn)槲覀兊氖澜绱嬖跇O限性，比如說(shuō)在我們的世界中，很多數(shù)據(jù)都是有上限的，像溫度、硬度、濕度、壽命等等，這些邊界好像是被人刻意安排好的，根據(jù)研究我們能夠知道，溫度的最低下限是-273.15攝氏度，溫度的最高上限是宇宙大爆炸時(shí)所產(chǎn)生的溫度。

除此之外，光速是宇宙中最快的飛行速度，任何有質(zhì)量的物體它的飛行速度都無(wú)法超過(guò)光速，也不可能達(dá)到光速，為什么光速會(huì)有限制呢？難道是高級(jí)文明故意設(shè)計(jì)的？現(xiàn)在科學(xué)家也在積極的研究光速的奧秘，如果這些是被高級(jí)文明設(shè)計(jì)出來(lái)的，那么我們的世界就是虛擬的，除了極限值以外，我們的世界還能夠利用公式計(jì)算出來(lái)，在人類科技發(fā)展的過(guò)程中，出現(xiàn)了很多著名的公式，通過(guò)這些公式，我們就能夠計(jì)算出未來(lái)的事情，比如說(shuō)質(zhì)能守恒定律，愛(ài)因斯坦提出了能量和物質(zhì)之間是可以相互轉(zhuǎn)化的，而這個(gè)理論也是對(duì)的，科學(xué)家利用這個(gè)公式，制造出核武器，而且還制造出了很多東西。

除了這個(gè)公式之外，萬(wàn)有引力公式，相對(duì)論等等，利用這些公式，我們能夠破解天體運(yùn)動(dòng)的奧秘，這讓很多人懷疑，我們的宇宙就是利用各種公式創(chuàng)造的，曾經(jīng)愛(ài)因斯坦在100多年前，就利用公式計(jì)算出了黑洞，當(dāng)時(shí)由于人類的科技不夠發(fā)達(dá)，所以很多人都不相信黑洞存在宇宙中，后來(lái)隨著人類科技的進(jìn)步，在2019年的時(shí)候，人類終于拍到了第一張黑洞的照片，這也證明了黑洞是真實(shí)存在宇宙中的，既然宇宙中的一切物質(zhì)都能夠利用公式計(jì)算出來(lái)，那么如果人類能夠完全掌握這些公式，是不是也能夠創(chuàng)造出一個(gè)宇宙來(lái)，其實(shí)這并不是憑空想象，對(duì)于高級(jí)文明來(lái)說(shuō)，這并不是一件難事。

量子力學(xué)給人類帶來(lái)了希望，同樣也讓很多人感到絕望，量子力學(xué)不像經(jīng)典物理學(xué)，對(duì)的就是對(duì)的，錯(cuò)的就是錯(cuò)的，在量子力學(xué)中，對(duì)的或許不一定是對(duì)的，錯(cuò)的也可能是對(duì)的，這讓很多人都捉摸不透，雖然現(xiàn)在量子力學(xué)已經(jīng)成為人類必不可少的一部分，但是在量子力學(xué)中，還存在很多人類無(wú)法解釋的奧秘，如果人類能夠?qū)⒘孔恿�學(xué)中的所有奧秘全部解開(kāi)，說(shuō)不定我們就能夠解開(kāi)宇宙誕生的奧秘，從古至今，人類一直都在研究宇宙的奧秘，想要知道宇宙到底是如何來(lái)的？直到現(xiàn)在，我們都無(wú)法解開(kāi)宇宙誕生的秘密，這說(shuō)明宇宙比我們想象的還要神秘。

不過(guò)小編認(rèn)為，人類是地球上最有智慧的生命，人類的科技在不斷的進(jìn)步和發(fā)展，未來(lái)隨著人類科技的進(jìn)步，人類一定能夠解開(kāi)宇宙誕生的奧秘，同時(shí)我們也能夠知道我們生存的世界到底是不是虛擬的，小編希望這一天能夠早日到來(lái)，希望人類能夠?qū)崿F(xiàn)自己的夢(mèng)想，對(duì)此，大家有什么想說(shuō)的嗎？