為什麼說哥本哈根學派的量子物理觀點違背了傳統物理學

時間 2021-06-30 13:20:17

1樓:清晨在雲端

量子物理(量子力學 quantum physics),是研究物質世界微觀粒子運動規律的物理學分支,主要研究原子、分子、凝聚態物質,以及原子核和基本粒子的結構、性質的基礎理論它與相對論一起構成現代物理學的理論基礎。量子力學不僅是現代物理學的基礎理論之一,而且在化學等學科和許多近代技術中得到廣泛應用[1]。

2樓:情商遞鶴呢朝

這個問題還真心不好說,實際上量子力學的發展過程就是對這個問題的**過程。愛因斯坦認為哥本哈根學派對量子力學的解釋違背了因果律,所以一輩子不接受波函式的概率解釋;相反哥本哈根學派在微觀上完全摒棄了因果律的概念,或者說以另一種姿態來描述粒子的行為。站在後方(哥本哈根學派)的觀點,微觀粒子呈現非定域性的特徵,會有量子糾纏特性引起的一系列現象,比如薛定諤的貓,epr佯謬等等的,這些現象嚴重挑戰了因果律。

在當時甚至還有“因果律必須死,因為物理學需要生”之類的言論出現。今天物理學界普遍接受了哥本哈根學派的觀點,從我們現在的角度看來,當時愛因斯坦和哥本哈根學派的爭論可能更大意義上是哲學思想的辯論,無所謂誰對誰錯。雖然我們有時候會批評愛因斯坦迂腐老化,但缺少了他,量子力學就無法發展。

從另一方面來說,雖然很多實驗現象使得哥本哈根學派在量子力學領域站穩了腳跟,但誰也不知道它下一刻是否會跌倒。所以量子力學與因果律的問題至今還在延續著。推薦搜尋:

走進量子糾纏,上帝擲骰子嗎,貝爾不等式

3樓:秋天的期等待

“愛因斯坦認為哥本哈根學派對量子力學的解釋違背了因果律,所以一輩子不接受波函式的概率解釋;相反哥本哈根學派在微觀上完全摒棄了因果律的概念,或者說以另一種姿態來描述粒子的行為。站在後方(哥本哈根學派)的觀點,微觀粒子呈現非定域性的特徵,會有量子糾纏特性引起的一系列現象,比如薛定諤的貓...”

為什麼愛因斯坦特別反對“哥本哈根學派”的量子力學觀點?

4樓:科學地平線

最近幾期文章我主要圍繞薛定諤方程講解,其中重點講解了波函式是如何**一個粒子的將來,但是波函式再厲害它也只能**一個微觀粒子在未來某時某刻出現在某個位置的概率值,波函式永遠無法給出一個確定的答案。而我們知道在巨集觀世界,我們可以利用牛頓力學去預言一個物體將來某時某刻一定會發生什麼,但是為啥微觀世界就是這麼不給力,只能給我一個概率值?

所以這就引發了一個爭論:量子力學到底是不是完備的,爭論的其中一方當然就是愛因斯坦、薛定諤、德布羅意等,另一方就是哥本哈根學派的波爾、波恩和海森堡等人。愛因斯坦一直認為量子力學只給我概率值不給確定值,這絕對不是一個物理規律應該有的特徵,當我掌握了物理規律,那麼我可以用這個物理規律去推演將來發生的一切,並且每一個預言都是確定的不應該是概率,所以量子力學不完備,肯定還存在一個“隱變數”,一旦被我們發現,那麼我們一樣可以像研究巨集觀物體運動一樣,把微觀粒子的將來預言確定而非概率。

而哥本哈根則認為量子力學就是完備的,不存在隱變數,微觀世界的本性就是:不確定性。所以兩派學術爭論進行了激烈的交鋒,兩邊都是物理學大咖級別的人物,誰也無法說服誰。

那麼到底是誰對誰錯呢?學術上爭論難分勝負,可不可以通過實驗來驗證到底誰對誰錯?

答案是很難通過實驗來驗證,為什麼呢?大家別忘記了我前面講解量子力學時談到“觀察”對於量子世界的影響,巨集觀上的觀察僅僅是看,微觀世界的觀察不僅僅看,還能改變被觀察者的狀態。舉個例子,你要去觀察一個電子的位置,沒觀察前電子其實沒有固定的位置,電子會在某個區域性範圍內同時處於多個位置的疊加態(如果不懂疊加態可以看看前面的文章,詳細講解了),如果你一直不去觀察電子,電子永遠處於疊加態,永遠沒有固定的位置,當你去“觀察”的一瞬間,電子從“疊加態”變回“本徵態”開始擁有一個固定的位置,也就是你的“觀察”導致電子從“疊加態”變到“本徵態”,你的觀察和“看到的電子的位置”之間是有因果關係的。

那麼問題來了?其實我們所能看到的只是觀察的一瞬間,發現電子在某一個固定的位置,那麼觀察前到底是啥樣其實誰都不知道,這裡就有兩種情況。

情況1:觀察前電子和巨集觀物體類似一直運動,且有一個軌跡,電子每個時刻只能處於某一個位置,沒有所謂“同時處於多個位置”一說,也沒有什麼“疊加態”,愛因斯坦學派也是這樣認為的。

情況2:觀察前電子和巨集觀物體運動方式完全不一樣,電子沒有軌跡,電子可以瞬間移動,電子美一個時刻都可以同時處於多個位置的疊加態,只不過每個位置的概率值不同而已,哥本哈根學派也是這樣認為的。

大家覺得哪種情況更有可能?愛因斯坦認為情況1是對的,波爾認為情況2是對的,到底誰對誰錯?一時之間很難做實驗來驗證,因為誰都不知道一個微觀粒子被觀察前到底是啥狀態,我們所能做的只能是去觀察一下微觀粒子然後發現微觀粒子處於某個固定位置,而且“觀察”本身還會干擾微觀粒子的狀態,實驗又必須“觀察”,所以似乎無解了。

但是有一個支援愛因斯坦的大咖出現了,那就是約翰·斯圖爾特·貝爾,他是非常支援愛因斯坦的,所以一直想辦法做實驗來驗證情況1的正確性。所以他一直在尋找巨集觀世界和微觀世界的差別,最後終於被他發現了一個本質的差別,這個差別可以非常明顯的將“巨集觀世界的概率”和“微觀世界的概率”區分開來,這個就是:貝爾不等式。

求“哥本哈根學派對量子力學的解釋以及愛因斯坦的觀點”!

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