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量子力学的本质是什么?
谢谢您们邀我回答,小时候对物理很感兴趣,在强弱电方面看过些书籍,也读过量子力学一点资料,但毛皮而已。
我猜想量子是原子核结构中的微电子,大概与自由电子相同是电子的一种。
个人认为,量子力学的本质就是不确定性,一切都是随机偶然的,也可以理解为微观粒子具有波粒二象性,一切都只能用波函数来表达,我们永远无法同时准确测量微观粒子的位置和动量!
而量子力学中的其他诡异现象都可以用不确定性解释,比如量子纠缠,量子隧穿,叠加态等,都是不确定性的延伸!
比如说原子核外的电子,很多人认为电子就像地球围绕太阳旋转一样围绕着原子核旋转,实际上远不是这样,电子并不是围绕原子核旋转,而是非常随机地出现在原子核外层轨道上(电子跃迁),只不过由于存在最小的能量单位光量子,电子跃迁并不是连续的!
同时,量子世界的这种不确定性实际上也会出现在宏观世界,因为宏观世界的一切都是由微观粒子构成,而宏观与微观本来也没有明确的分界线,就好像大和小没有明确的分界线一样!
只不过,宏观世界的不确定性太不明显了,基本上都以确定的例粒子性表现出来,而波动性可以忽略不计,所以我们感受到宏观世界是确定的!
当然。量子世界为什么具有不确定性,目前科学界并无定论,任何物理定律和自然现象一旦追问到底,最终都会走向死胡同,只能说我们的科学还有很长一段路要走!
量子力学的本质是一种力学体系,就这么简单。所以题主的问题很平庸,没有什么营养价值。物理学家所说的“量子力学没有人可以理解”指的是量子力学描述的客观世界是很难理解,客观世界的规律如果真的是像量子力学那样是用波函数来描述的,那么这个世界又如何会让一个明明服从决定论的动力学方程“变”出了非决定论的动力学解呢?
我说到这里,题主觉得自己的问题出在哪了吗?至少在我看来,题主将量子力学和量子力学解释混淆了。这也是很多人在理解物理学(不仅仅是量子力学)时候所出现的思想误区。物理学中的任何理论都是模型,都不能直接拿过来去解释世界,必须要对客观世界做近似才能用物理学去解释,反过来说,需要对物理学做一些假设才能用物理学解释世界。量子力学也不外乎这样。可问题是我们到底对世界做什么样的近似,或者说做什么假设才能用量子力学去解释世界的运动呢?这才是问题关键所在。
经典力学的质点模型很明显是和客观世界不相符合,真实世界里根本没有质点!因此要想用质点模型和动力学去解释世界,就必须要对世界做近似,让客观世界里的客体变成可以当成质点的近似模型,这样就能用经典力学去解释了。但是这种近似必定在一些情况下是错误的,因此我们又得想方设法解决这类问题。对于量子力学,我们同样也是对客观世界做了近似。这些近似可以理解为物理学的假设,简单来说有两个假设:一是假设微观粒子是没有体积、表面积、长度等线度概念的点粒子;二是假设点粒子全部信息由相应的波函数给出。第一个假设很容易理解,第二个假设却很难理解。因为这个假设没有解释为什么粒子可以理解为波。换句话说,波粒二象性是量子力学的公理,量子力学对波粒二象性并没有做出合理解释。从这一点上看,量子力学是唯象理论。
爱因斯坦等物理学家对量子力学的反对,其实可以理解为是他们意识到了量子力学的唯象性。但是由于种种原因,他们无法指出量子力学到底哪里有问题。
或许要想解决量子力学解释疑难,就得突破力学体系,用更高级的理论,从根本上解决量子力学的唯象性。【类似的问题还出现在了牛顿引力论上,牛顿引力论无法解释弱等效原理,只能将它作为公理纳入力学体系。现在的量子力学就好比是当初的牛顿引力论,如何建立一个更加好的体系来克服量子力学的问题,是现代物理学的难题之一。】
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