虛空聖堂 作品

第523章 人類智慧之巔峰!量子力學論道史!李奇維的選擇!量子主宰!

 但是玻恩認為,波函數ψ並非是電子波,其也不是像真實的波一樣擴散運動。

 他認為電子波是一種概率波。

 事實證明,玻恩的概率解釋才是對的。

 於是,有人取笑“薛定諤不懂薛定諤方程”。

 意思是薛定諤對於自己提出的波動方程中波函數的解釋是錯的。

 但是薛定諤和愛因斯坦都不承認概率解釋。

 接著,是第二個時期。

 在第一個時期中,薛定諤因為波函數問題,敗下陣來。

 雖然他自己不承認,但是物理學界主流都接受了玻恩的概率解釋。

 此外,薛定諤的失敗並不影響波動力學依然是大家最喜歡的版本。

 甚至概率解釋讓波動力學更為成熟完善。

 因此,海森堡很難受。

 明明打敗了薛定諤,但是反而讓對方的波動力學比矩陣力學更受歡迎了。

 在這種極度情緒下,海森堡靈感爆發,逆天而起。

 他在矩陣力學的基礎上,提出了一個更為驚人的理論。

 那就是著名的【不確定性原理】!

 即:不可能同時確定微觀粒子的位置和動量。

 這個理論讓海森堡的矩陣力學大放異彩。

 於此同時,薛定諤自己又從數學上證明了,波動力學和矩陣力學其實是等價的。

 這意味著兩種理論都沒有錯。

 但是兩者的物理基礎又完全不同。

 電子到底什麼時候是波,什麼時候是粒子呢?

 怎麼確定呢?

 這說明一定還有更深層次的道理,導致出現了這種匪夷所思的情況。

 量子力學急需創造一個新理論來調和粒子和波的矛盾性。

 在這種情況下,玻爾出手了!

 量子力學進入第三個時期。

 這時候的玻爾,是量子力學領域當之無愧的扛把子。所以,雖然海森堡算是他的半個弟子,但是他並沒有偏袒對方。

 玻爾認為波動力學的波動性和矩陣力學的粒子性,都是正確的,應該同時考慮。

 換言之,他認為海森堡和薛定諤兩人的觀點都錯了。

 但是,如何把兩個矛盾的性質統一起來呢?

 玻爾在挪威滑雪散心的時候,一朝頓悟,終於想出了完美的解決方案。

 那就是著名的【互補原理】!

 他認為對單個量子客體進行描述的時候,任何單方面的描述都是不完整的。

 只有同時從粒子性和波動性兩個角度考慮,才能形成對單個量子客體的完整描述。

 這個觀點聽起來有點像廢話,但是卻包含了量子力學最深刻的內涵。

 當用數學形式闡述互補原理時,又引申出兩個重要的概念。

 【態疊加原理】和【波函數坍縮】。

 這兩個概念和後來的單電子雙縫干涉實驗息息相關。

 在普通人眼裡神秘莫測,震碎三觀的雙縫實驗,被互補原理完美解釋。

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 一點也不神秘!

 至於在雙縫干涉實驗基礎上,更進一步的延遲選擇實驗、量子擦除實驗,同樣一點也不神秘。

 它們都可以被互補原理輕鬆地解釋。

 至此,量子力學的框架算是全部完成了。

 但是,還遺留一個小問題。

 那就是波動力學無法解釋電子自旋的問題。

 於是,狄拉克橫空出世,他把狹義相對論和量子力學結合,提出了狄拉克方程。

 這個方程可以完美解釋電子自旋,徹底補足量子力學的最後短板。

 接著,狄拉克在此基礎上,開闢了【量子場論】的框架,為後來的粒子物理提供了最強大的理論工具。

 不過,那就是另外一條線了,此處不再細談。

 這時,有人可能會問:

 咦?不對不對。

 “上帝不擲骰子!”;

 “我不看月亮,難道月亮就不存在了嗎?”;

 “薛定諤的貓”;

 “量子糾纏”。

 這些經典內容怎麼還沒有出現?

 別急。

 第三時期結束後,以玻爾為首,海森堡、泡利、玻恩等人,形成了量子力學領域著名的哥本哈根學派。

 哥本哈根學派的核心理念就是大名鼎鼎的【哥本哈根詮釋】。

 它包含了三個內容:玻恩的概率解釋、海森堡的不確定性原理、玻爾的互補原理。

 憑藉哥本哈根詮釋,玻爾等人挑戰天下英豪!

 而這些英豪,就是以愛因斯坦為首的。

 在玻恩提出概率解釋後,愛因斯坦曾私下寫信給玻爾。

 他認為世界的本質不可能是隨即概率的。