科技传承全文免费阅读_890关于量子理论的探讨

书号:27692 时间:2017/6/30 字数:5003

上一章　　　‮讨探的论理子量于关098‬　　　下一章　( → )

　　尼尔斯的语气说不上有多么轻蔑，却绝对能够代表任何听到王世子那番介绍后的科学家的想法。

　　在地球人的认知中，这个世界上有天才是肯定的，但是否有全才却是有待商榷的。对于地球文明而言，永生只是个美好的追求跟概念而已。在没有达到永生的境界之前，任何全知全能型的人物都只能是个笑话而已。

　　不过尼尔斯的话显然对于王演没有任何影响，只是自顾自的开口问道：“尼尔斯阁下是应该地球上赫赫有名的代表

量子力学方面的物理学家吧？”

　　“不敢说赫赫有名，不过倒也应该能算颇有成就！”尼尔斯不算客气的应了句。

　　对于一个地球上三届物理学奖获得者而言，这回答倒也不能算不谦虚了。

　　“那我到是想请教尼尔斯先生一个问题，不知道您能否赐教？”

　　王演突然微微一躬⾝，颇有华夏古风的冲着尼尔斯作了一揖，直让毫无准备的尼尔斯愣了片刻，才忙不迭的说道：“你问，你问！”

　　“这个问题很简单，我就是想跟尼尔斯教授探讨一番，什么是量子力学？又或者在您看来，什么才是量子力学的基础？”老头一脸正⾊的问道。

　　“额？”这个问题直接把尼尔斯问得整个人都愣住了，只是站在那里瞪着王演，半晌没有吭声。

　　越是简单的问题，涵盖的面便也越大。什么是量子力学？往简单说就是一门研究微观粒子运动规律的学科，并用数学来描述能量与物质之间的相互作用。但往大了说，涵盖的范围却太广了。实际上哪怕是现在这种地球文明经历了⾼跨度发展的时期，甚至制造出了量子计算机，黑洞炮这样的量子力学代表

产品，量子力学却依然是整个地球文明最神秘的学科，没有之一。

　　还有许多的猜想没能得到证实，比如时光逆流、比如多重宇宙，这些都是从量子力学引申出的概念，到现在量子物理学家们依然一筹莫展。至于所谓量子力学的基础可以说旧有的量子论，又或者波粒二象

…

　　不是尼尔斯不知道这个问题如何回答，而是可以说的太多了，如果真要谈起这个问题，他能够说上三天两夜不停歇的，只是这显然是件很无聊的事情。

　　“我明⽩，这是个很大的问题，但却也是个很现实的问题。作为一名物理学家，其研究的本质便是凭借我们对于这个宇宙规则的研究，勾勒出一个更加完整的世界，了解更多的规律，对我们所生存的宇宙有更加清晰，明了的认识。不管是量子力学又或者相对论，都是如此。然而量子力学所展现的微观世界却让大家看到了太多的不可思议，从而陷⼊越研究越

茫的境界，越是对于量子力学研究的深刻，便越会对我们所处的宇宙有了更多怀疑，甚至在听到一个最基本的问题时，不知道如何作答！这是很正常的情况，您不用感觉太过憋屈。实际上，今天我想跟您首先聊的并不是具体的科学

问题，而是近乎哲学

问题！当然，也是有关物理的，我相信作为一名量子力学的研究者，您肯定会认同我的一个观点，那就是每个深⼊研究量子力学的物理学家，同时都是一个有⾜够思想深度的哲学家，对吧？”

　　尼尔斯下意识的点了点头，王演用他那极带蛊惑力量的声音，彻底将这位难

的瑞典老头带⼊了他的谈话节奏。

　　“首先，在现代诸多科技成果中，都用到了量子力学的理论，往小了说有⽇常研究所有的

光、电子显微镜，原子钟，医学方面的核磁共振医学图像显示，还有曾经地球上电子工业基础，通过研究半导体导致的二极管、三极管的发明，还有曾经让人望而生畏的核武器，再到现代量子互联的联网模式，量子超脑，瞬间传送物流，以及黑洞炮，无一不是以现代量子物理学为基础的。但偏偏量子力学的概念和数学描述，在这些发明跟创造中，却往往很少起一个直接作用，相反正是固体物理学、化学、材料科学或者核物理学的概念和规则，却起了主要作用，您觉得这是否意味着量子物理学本⾝就应该是整个物理学的基础才对？”

　　尼尔斯想了想，再次点了点头：“从这一方面说，您的阐述没什么错！”

　　或者连这位瑞典科学家自己都没感觉到，他对王演的称呼不知不觉中用了敬语，当然这其实跟此时王演说的那些话其实关系并不大，显然这个三星人还是一个心理方面的大师级人物，通过他的语气语调，在加上一些小动作，很快便俘获了这位地球上炙手可热的量子物理学家此时的精神。

　　当然他对量子力学的极⾼评价在其中也有蛊惑人心的作用。毕竟谁不希望自己从事，并为之奉献了一生的行业，得到他人的肯定呢？哪怕是面对个屠夫，你大谈庖丁解牛，谈做一个好屠夫是有多么不容易，谈‮杀屠‬这个行当做到好同样是种艺术，也能获得共鸣，更别提是面对尼尔斯这样的科学家了，尤其是刚刚探讨问题时，王演表现出的谦恭姿态或许更是让心中升起了些好感，总之种种综合下来，竟然让这个満腹经纶的科学家短短几分钟便中招了。

　　“但最多也只能算是支柱之一而已，因为即便我们已经研究出了量子超脑实现了固态量子运算，更是研究出了黑洞炮，却依然无法用量子曾经的物理学知识来解释宏观上的问题，比如引力。我们迫切的希望能够找到一种理论，或者就用量子力学的理论来完美阐述这个宇宙所有的基本力，并以此更加深⼊的了解这个宇宙！但毫无疑问，现在还没有任何一个量子学家，或者说没有任何一个物理学家能够做到这一点！因为微观世界的不确定

，制约着我们用微观世界所发生的一切来解释我们所处的宏观世界。我们无法准确地观测、预知并

控每一个单一的粒子，来研究它的状态，即便我们已经通过一些作弊般的办法，可以让尽可能多的粒子进行运算，并研制出了量子超脑，但是我们却无法将整个微观世界在我们的眼前完全展开，并将之与宏观世界完全联系！这才是量子物理学者心中的痛啊，围观宏观无法统一成一个整体，无法使用量子力学来描述所有物质与能源本质与

互关系，始终是种缺憾！对吧？”

　　虽然眼前这个家伙说的是任何一个物理学家都很清楚的东西，却依然让尼尔斯大感贴心，要知道放在一般时候，这个三星人哪怕是说出这么一番话来，甚至不会让尼尔斯的眉⽑抖一下，瞎说啥大实话啊！这不是大家都知道的理论么？哪有什么完美理论？地球文明的现代物理学本⾝就是依靠量子力学跟经典相对论支撑起来的，还需要他来废话这么多？哪个物理学家不能得出类似结论？

　　“是啊，其实我觉得或者本⾝就不存在一个完美理论来经典描述四大基本力，不管是超弦理论或者m理论都不行，永远都差了那么一点点，有时候我甚至觉得

本就不存在这么一种理论能够直接描述我们的宇宙所有的一切！”尼尔斯点了点头，很是认同道。

　　“你有这个想法不奇怪，因为我们无法真的把自己缩小到量子层面去直观的观察整个微观世界。对于我们来说，整个微观世界依然太过神秘了。所以整个量子理论的基础就是其不可预知

，物理哲学家们甚至创造出了一个薛定谔的猫的概念，以描述量子状态的不确定

。这也正是量子物理无法用来解释宏观之力的原因。虽然现在终于证明了所谓薛定谔的只是一个悖论，但是微观世界的不确定

依然桎梏着我们去探询真理。”

　　说到这里，王演顿了顿才继续道：“然而现在让我们进行一个假设，假设我们能变得无限小，小到甚至比一个光子般的玻⾊子还要小，成为我们眼中微观世界的一部分，而在微观世界，我们不需要用眼睛跟光的作用感知周围的世界会发生什么？”

　　“能够尽情的观察整个微观世界的构成，现在困扰我们的那些难题将不再能继续困扰我们！”尼尔斯用斩钉截铁的语气应道。

　　眼前这个王演所描述的奇妙景象不正是无数量子力学家所期待的场面么？能够在量子的世界中遨游，尽情的探究这些微小粒子的秘密，当然前提是，他们还得有⾜够的质量，不然快速旋转的粒子所产生的力对于如同粒子般微小的人类来说，或许也是致命的。

　　“没错，整个微观世界将会完全展示在我们眼前，让我们能够准确的把握特定粒子的脉搏，当然，我们还需要解决一个问题，就是时间的问题。毕竟大多数粒子的寿命都是很短暂的，所以我们必须假设在缩小的过程中，时间也必须相应的放慢到一个⾜够我们观察的程度。不过这些都不是最重要的，最重要的是如果真的出现这么一个环境或者说状态，你还会认为所谓微观世界是不可测的么？”王演缓缓的说道。

　　“您的意思是我们太大了所以才无法去观测微观的粒子世界，所以才会觉得量子世界的一切处于一个不可测定状态，甚至我们所有基于粒子不可测状态而得出的结论都是…错误的？或者说有待商榷的？”尼尔斯喃喃自语道。

　　“当然可以这么理解！”王演微笑着点了点头：“我们认为不可测，是因为我们本⾝无法观测，但其本⾝的规律

却是无法否认的。物理学上有一个熵的概念，并认为在一个孤立的系统中，熵的值永远是在增加的。这是因为

据热力学的第二定律，热度永远不会从低温物体向⾼温物体传递，所以在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵的不断增加的方向进行。然后这一概念更是被引申，认为在‮立独‬的系统中，熵的值永远是会增大的，因为想让一切还原成系统原本有序的模样是不可能的，所以一切都是不可逆的。那么按照这一理论做直指导，把我们的宇宙看成一个相对孤立的系统，那么按照这个结论，我们的宇宙会越来越混

，直到最后或许在某一天所有的星球都会因为陷⼊无序状态，开始相互⼲涉，直到最后星系间开始因为嘲汐作用相互⼲扰、拉扯，融合，发展到最后，星系开始愈发混

，星球之间也开始进⼊无序状态，直到最后，星球之间开始相互⼲涉，碰撞，我们赖以生存的整个宇宙开始逐渐崩塌…”

　　王演微微仰着头，口中不停吐出一个宇宙末⽇般的景象，即便是一直在一旁表现的不置可否的王世子都流露出一丝震撼，没办法，谁让这个三星文明的老人家此时的语气是如此具有蛊惑力，让人不由自主的便跟随他吐出的字句，去脑补出一个世界末⽇的情景。

　　两颗星球因为整个宇宙进⼊无序状态而开始相互碰撞，迸发出的能量四处溅

，开始影响其他周边的星球，继而更多的星球开始进⼊无序状态，从一个点开始，影响力开始向这所有方向发散，直到最后恒星开始碰撞，影响到整个星系，在巨力的拉扯间，无数星球开始毁灭…

　　“庞大能量开始杂

无章的溢出，直到一个超级黑洞开始形成，它的质量是如此的庞大，开始肆无忌惮的昅收周遭的一切能量，当整个宇宙进⼊混

的无序状态，一切都已经无法于它的昅力相抗衡，直接到整个宇宙都被它所完全呑噬，一切重新归于原点，那么问题来了，熵，在这种情况下又该如何计算？” wWw.yOuＭuxS.ｃc

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尼尔斯的语气说不上有多么轻蔑，却绝对能够代表任何听到王世子那番介绍后的科学家的想法。　　在地球人的认知中，这个世界上有天才是肯定的，但是否有全才却是有待商榷的。对于地球文明而言，永生只是个美好的追求跟概念而已。在没有达到永生的境界之前，任何全知全能型的人物都只能是个笑话而已。　　不过尼尔斯的话显然对于王演没有任何影响，只是自顾自的开口问道：“尼尔斯阁下是应该地球上赫赫有名的代表量子力学方面的物理学家吧？” 　　“不敢说赫赫有名，不过倒也应该能算颇有成就！”尼尔斯不算客气的应了句。　　对于一个地球上三届物理学奖获得者而言，这回答倒也不能算不谦虚了。　　“那我到是想请教尼尔斯先生一个问题，不知道您能否赐教？” 　　王演突然微微一躬⾝，颇有华夏古风的冲着尼尔斯作了一揖，直让毫无准备的尼尔斯愣了片刻，才忙不迭的说道：“你问，你问！” 　　“这个问题很简单，我就是想跟尼尔斯教授探讨一番，什么是量子力学？又或者在您看来，什么才是量子力学的基础？”老头一脸正⾊的问道。　　“额？”这个问题直接把尼尔斯问得整个人都愣住了，只是站在那里瞪着王演，半晌没有吭声。　　越是简单的问题，涵盖的面便也越大。什么是量子力学？往简单说就是一门研究微观粒子运动规律的学科，并用数学来描述能量与物质之间的相互作用。但往大了说，涵盖的范围却太广了。实际上哪怕是现在这种地球文明经历了⾼跨度发展的时期，甚至制造出了量子计算机，黑洞炮这样的量子力学代表产品，量子力学却依然是整个地球文明最神秘的学科，没有之一。　　还有许多的猜想没能得到证实，比如时光逆流、比如多重宇宙，这些都是从量子力学引申出的概念，到现在量子物理学家们依然一筹莫展。至于所谓量子力学的基础可以说旧有的量子论，又或者波粒二象… 　　不是尼尔斯不知道这个问题如何回答，而是可以说的太多了，如果真要谈起这个问题，他能够说上三天两夜不停歇的，只是这显然是件很无聊的事情。　　“我明⽩，这是个很大的问题，但却也是个很现实的问题。作为一名物理学家，其研究的本质便是凭借我们对于这个宇宙规则的研究，勾勒出一个更加完整的世界，了解更多的规律，对我们所生存的宇宙有更加清晰，明了的认识。不管是量子力学又或者相对论，都是如此。然而量子力学所展现的微观世界却让大家看到了太多的不可思议，从而陷⼊越研究越茫的境界，越是对于量子力学研究的深刻，便越会对我们所处的宇宙有了更多怀疑，甚至在听到一个最基本的问题时，不知道如何作答！这是很正常的情况，您不用感觉太过憋屈。实际上，今天我想跟您首先聊的并不是具体的科学问题，而是近乎哲学问题！当然，也是有关物理的，我相信作为一名量子力学的研究者，您肯定会认同我的一个观点，那就是每个深⼊研究量子力学的物理学家，同时都是一个有⾜够思想深度的哲学家，对吧？” 　　尼尔斯下意识的点了点头，王演用他那极带蛊惑力量的声音，彻底将这位难的瑞典老头带⼊了他的谈话节奏。　　“首先，在现代诸多科技成果中，都用到了量子力学的理论，往小了说有⽇常研究所有的光、电子显微镜，原子钟，医学方面的核磁共振医学图像显示，还有曾经地球上电子工业基础，通过研究半导体导致的二极管、三极管的发明，还有曾经让人望而生畏的核武器，再到现代量子互联的联网模式，量子超脑，瞬间传送物流，以及黑洞炮，无一不是以现代量子物理学为基础的。但偏偏量子力学的概念和数学描述，在这些发明跟创造中，却往往很少起一个直接作用，相反正是固体物理学、化学、材料科学或者核物理学的概念和规则，却起了主要作用，您觉得这是否意味着量子物理学本⾝就应该是整个物理学的基础才对？” 　　尼尔斯想了想，再次点了点头：“从这一方面说，您的阐述没什么错！” 　　或者连这位瑞典科学家自己都没感觉到，他对王演的称呼不知不觉中用了敬语，当然这其实跟此时王演说的那些话其实关系并不大，显然这个三星人还是一个心理方面的大师级人物，通过他的语气语调，在加上一些小动作，很快便俘获了这位地球上炙手可热的量子物理学家此时的精神。　　当然他对量子力学的极⾼评价在其中也有蛊惑人心的作用。毕竟谁不希望自己从事，并为之奉献了一生的行业，得到他人的肯定呢？哪怕是面对个屠夫，你大谈庖丁解牛，谈做一个好屠夫是有多么不容易，谈‮杀屠‬这个行当做到好同样是种艺术，也能获得共鸣，更别提是面对尼尔斯这样的科学家了，尤其是刚刚探讨问题时，王演表现出的谦恭姿态或许更是让心中升起了些好感，总之种种综合下来，竟然让这个満腹经纶的科学家短短几分钟便中招了。　　“但最多也只能算是支柱之一而已，因为即便我们已经研究出了量子超脑实现了固态量子运算，更是研究出了黑洞炮，却依然无法用量子曾经的物理学知识来解释宏观上的问题，比如引力。我们迫切的希望能够找到一种理论，或者就用量子力学的理论来完美阐述这个宇宙所有的基本力，并以此更加深⼊的了解这个宇宙！但毫无疑问，现在还没有任何一个量子学家，或者说没有任何一个物理学家能够做到这一点！因为微观世界的不确定，制约着我们用微观世界所发生的一切来解释我们所处的宏观世界。我们无法准确地观测、预知并控每一个单一的粒子，来研究它的状态，即便我们已经通过一些作弊般的办法，可以让尽可能多的粒子进行运算，并研制出了量子超脑，但是我们却无法将整个微观世界在我们的眼前完全展开，并将之与宏观世界完全联系！这才是量子物理学者心中的痛啊，围观宏观无法统一成一个整体，无法使用量子力学来描述所有物质与能源本质与互关系，始终是种缺憾！对吧？” 　　虽然眼前这个家伙说的是任何一个物理学家都很清楚的东西，却依然让尼尔斯大感贴心，要知道放在一般时候，这个三星人哪怕是说出这么一番话来，甚至不会让尼尔斯的眉⽑抖一下，瞎说啥大实话啊！这不是大家都知道的理论么？哪有什么完美理论？地球文明的现代物理学本⾝就是依靠量子力学跟经典相对论支撑起来的，还需要他来废话这么多？哪个物理学家不能得出类似结论？　　“是啊，其实我觉得或者本⾝就不存在一个完美理论来经典描述四大基本力，不管是超弦理论或者m理论都不行，永远都差了那么一点点，有时候我甚至觉得本就不存在这么一种理论能够直接描述我们的宇宙所有的一切！”尼尔斯点了点头，很是认同道。　　“你有这个想法不奇怪，因为我们无法真的把自己缩小到量子层面去直观的观察整个微观世界。对于我们来说，整个微观世界依然太过神秘了。所以整个量子理论的基础就是其不可预知，物理哲学家们甚至创造出了一个薛定谔的猫的概念，以描述量子状态的不确定。这也正是量子物理无法用来解释宏观之力的原因。虽然现在终于证明了所谓薛定谔的只是一个悖论，但是微观世界的不确定依然桎梏着我们去探询真理。” 　　说到这里，王演顿了顿才继续道：“然而现在让我们进行一个假设，假设我们能变得无限小，小到甚至比一个光子般的玻⾊子还要小，成为我们眼中微观世界的一部分，而在微观世界，我们不需要用眼睛跟光的作用感知周围的世界会发生什么？” 　　“能够尽情的观察整个微观世界的构成，现在困扰我们的那些难题将不再能继续困扰我们！”尼尔斯用斩钉截铁的语气应道。　　眼前这个王演所描述的奇妙景象不正是无数量子力学家所期待的场面么？能够在量子的世界中遨游，尽情的探究这些微小粒子的秘密，当然前提是，他们还得有⾜够的质量，不然快速旋转的粒子所产生的力对于如同粒子般微小的人类来说，或许也是致命的。　　“没错，整个微观世界将会完全展示在我们眼前，让我们能够准确的把握特定粒子的脉搏，当然，我们还需要解决一个问题，就是时间的问题。毕竟大多数粒子的寿命都是很短暂的，所以我们必须假设在缩小的过程中，时间也必须相应的放慢到一个⾜够我们观察的程度。不过这些都不是最重要的，最重要的是如果真的出现这么一个环境或者说状态，你还会认为所谓微观世界是不可测的么？”王演缓缓的说道。　　“您的意思是我们太大了所以才无法去观测微观的粒子世界，所以才会觉得量子世界的一切处于一个不可测定状态，甚至我们所有基于粒子不可测状态而得出的结论都是…错误的？或者说有待商榷的？”尼尔斯喃喃自语道。　　“当然可以这么理解！”王演微笑着点了点头：“我们认为不可测，是因为我们本⾝无法观测，但其本⾝的规律却是无法否认的。物理学上有一个熵的概念，并认为在一个孤立的系统中，熵的值永远是在增加的。这是因为据热力学的第二定律，热度永远不会从低温物体向⾼温物体传递，所以在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵的不断增加的方向进行。然后这一概念更是被引申，认为在‮立独‬的系统中，熵的值永远是会增大的，因为想让一切还原成系统原本有序的模样是不可能的，所以一切都是不可逆的。那么按照这一理论做直指导，把我们的宇宙看成一个相对孤立的系统，那么按照这个结论，我们的宇宙会越来越混，直到最后或许在某一天所有的星球都会因为陷⼊无序状态，开始相互⼲涉，直到最后星系间开始因为嘲汐作用相互⼲扰、拉扯，融合，发展到最后，星系开始愈发混，星球之间也开始进⼊无序状态，直到最后，星球之间开始相互⼲涉，碰撞，我们赖以生存的整个宇宙开始逐渐崩塌…” 　　王演微微仰着头，口中不停吐出一个宇宙末⽇般的景象，即便是一直在一旁表现的不置可否的王世子都流露出一丝震撼，没办法，谁让这个三星文明的老人家此时的语气是如此具有蛊惑力，让人不由自主的便跟随他吐出的字句，去脑补出一个世界末⽇的情景。　　两颗星球因为整个宇宙进⼊无序状态而开始相互碰撞，迸发出的能量四处溅，开始影响其他周边的星球，继而更多的星球开始进⼊无序状态，从一个点开始，影响力开始向这所有方向发散，直到最后恒星开始碰撞，影响到整个星系，在巨力的拉扯间，无数星球开始毁灭… 　　“庞大能量开始杂无章的溢出，直到一个超级黑洞开始形成，它的质量是如此的庞大，开始肆无忌惮的昅收周遭的一切能量，当整个宇宙进⼊混的无序状态，一切都已经无法于它的昅力相抗衡，直接到整个宇宙都被它所完全呑噬，一切重新归于原点，那么问题来了，熵，在这种情况下又该如何计算？” wWw.yOuＭuxS.ｃc