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    现代物理学中最令人尴尬的一张图表

    2017年3月20日 来源: 原理

    我想我可以有把握地说,没有人理解量子力学。

    —— 费恩曼

    现代物理学的两大支柱之一——量子力学是在1920年代被建立起来。到了1932年,约翰·冯·诺伊曼第一个严谨地构建了量子力学的完备数学表述体系,现在被称为狄拉克-冯·诺伊曼公理体系(这一理论体系是在其专著《量子力学的数学基础》中提出的)。自此,量子力学通过了所有的实验检验,成为了现代物理学最重要的理论。如果没有它,有许多现象都无法解释。

    但是,我们仍然没有完全理解它。

    2013年,在一次有关量子力学的会议上,有33个与会者(包括物理学家、哲学家和数学家)参与了一次调查【1】。他们详细回答了精心挑选的16个关于量子力学基础的问题的意见。其中第12个问题是对量子力学诠释的看法,投票结果如下:

    △ 你最喜欢的量子力学诠释是什么?(图片来源:M. Schlosshauer et al.)

    有42%的人都选择了哥本哈根(Copenhagen)诠释,这是量子力学最传统的图景。在量子力学课堂上,哥本哈根诠释通常也是唯一被提到的,它利用薛定谔方程精确地预言了量子实验的结果。物理学家Sean Carroll为此在他的博客中写了一篇题为《现代物理学中最令人尴尬的一张图表》的文章【2】。他认为只要是有真正深入思考这一问题的人都会发现哥本哈根诠释面临着一些问题。而他个人更偏向于埃弗雷特(Everett)的多世界诠释。当然,他认为最尴尬的是物理学家之间没有一致的看法。

    几年过去了,可想而知,这个局面并没有得到改善。在最新的一个调查中【3】,有149个人参与了此次的回答,同样的问题结果如下:

    (图片来源:S. Sivasundaram)

    有39%的人选择了哥本哈根诠释,25%了选择了其它的可能性(包括埃弗雷特诠释、德布罗意-玻姆理论、量子贝尔斯模型、系综诠释等),以及36%的人没有任何偏爱。此外,这里面的很多诠释,不仅仅是读者,包括一些物理学家都不知道它们究竟描述的是什么,以至于无法给出自己的意见。甚至有一个物理学家认为这样的调查完全没有意义,纯属浪费时间。

    为什么会有物理学家不去认真的去思考这个问题?为什么有些人甚至都不关心量子力学的诠释?打开比方,如果你想要成为一名优秀的赛车手,你并不一定要去完全理解车的内部工作原理。虽然可能会有帮助,但不是必须的。因此,物理学家也不总是需要理解量子力学的诠释,他们只需要知道如何去应用它,以及如何解方程就可以了。没人有对量子力学的预言有任何的异议。但这也是尴尬的地方,身为一名物理学家,怎么可以对世界究竟是如何运作的不感兴趣?

    但随着实验技术的不断发展,我们也在不断地推向极限,这也会迫使更多的人更加重视这个问题。至少,我们可以预期在这个世纪会有一个完美的答案出现。

    参考来源:

    【1】https://arxiv.org/pdf/1301.1069.pdf

    【2】http://www.preposterousuniverse.com/blog/2013/01/17/the-most-embarrassing-graph-in-modern-physics/

    【3】https://arxiv.org/pdf/1612.00676.pdf

    【4】https://www.newscientist.com/article/mg23331074-600-physicists-cant-agree-on-what-the-quantum-world-looks-like/

    位置:首页 > 探索
    大侠蓝星2017/3/20 23:55

    现在的物理学,都是从一些想象中进行抽象,然后用进一步抽象的数学来论证这个抽象,完全跟实际脱节这种习惯祸害物理学界将近百年了

    暖色调2017/3/20 22:36

    现在的物理学家完全胡扯,能忽悠一个是一个

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