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不要过早否定爱因斯坦的理论
  不要过早否定爱因斯坦的理论
            班明峰
【前言:本文我的个人观点,按照逻辑学进行分析 ,不随大流的观点,仅供讨论问题参考,不一

定正确,仅供科学研究在争论中提质疑性问题。'量子力学’为什么上是很难科普的一个科目?因为

不管是社会科学和自然科学的概念必须前前后后不能混乱,必须是在经典理论的基础上进行研究和发

展。逻辑学是一切科学思维的'尺寸’。如果一个概念错误了会导致多米诺骨牌效应的一连串错误。

逻辑学囊括自然科学和社会科学的领域,凡是某一个理论违背逻辑学, 就可以不需要实干去检验而可

以一票否决此结论,(例如破案结论上某人同时是英雄好汉同时又是犯罪分子;一秒钟内在中国杀死

一只狗同时再美国杀死一只猫)让全世界判断, 都是不可能成立的。因为这些结论违背逻辑性和

科学原理,与人们科学概念的差别完全是背道而驰。凡是某一个理论不利用原有的概念在其适用范围

内进行稳步发展, 就会形成‘理论的断层’导致混乱。微观世界也是物质世界,不能违背逻辑学原理

。量子力学相当于这一个理论。】


目前量子力学通信几十公里已经实现,使用如火如荼。
简单地说:量子力学和经典力学的根本区别在

于:量子力学认为一个事件发生的可能性,不能用来作实数的概率来描述,但是, 世界是物质的,虚

数已经不能单独表示物质在大自然的存在。而复数的概率更加'虚无缥缈’。数学家发明的理论描述

大自然存在,以概率幅来描述就会容易匪夷所思。互斥事件概率幅有可加性,对应于经典力学中的

实际存在内涵更加广泛。但是实际上实数才能够与大自然的物质世界一一对应的描述。例如活着的人
的人数没有分数;虚数可表示‘欠债’是钱的流动性变化过程。

用概率的可加性表示具体的物质是是否恰当?所以爱因斯坦开始是反对的。即使是描述乱糟糟 的一窝
蜂,文学创作可以使用百分比, 但微观世界的‘概率幅’究竟是指什么呢?在宏观仪器参与的观测微
观世界的过程中,一定会存测量误差。概率幅的模方等于宏观的概率。由于量子力学适用于微观体

因此概率幅到概率的过渡,实际上是微观概念到宏观概念的过渡。而概念的适用范围的人为改变在科
学研究中是非常'危险’的,因为导致研究得到的结论容易产生不可靠性。


和经典力学可以共同用一套人们可理解的理论方式一样。本来科学家用位置和速度来标记宏观物体的

运动,某一个物体在某一点如果有确定的速度,它的行为就是可预测的,这是牛顿力学的基础。

后来,为了更方便地分析问题和解决问题,科学家又发展了一些等价的,适于用微积分处理的力学理

论,微积分极限的精确度已经非常了不起,用某一个变化的物理量的理论极限计算出其他的物理量。

而用实干 是无法精确地检验理论的。因为总是存在测量误差。由于实干检验,精密度不高就不能推翻

微积分的理论计算的答案。(加上修正数值才能够实用)

并且实干 本身没有逻辑性,所以实干 不能检验一个命题是否有逻辑性错误。而物理学是一门实验科

学。

科学家发明了位置和速度的概念,他们不一定是只需要有这样的因素,而是为了描述变量的规律,还

可以用温度、角度、密度等概念进行研究,只要给出,用这些变量表示的能量,就可以按照一般性的

原理得到系统满足的方程。这就是拉格朗日力学的基础。哈密顿力学是进一步演绎推广。不限于坐标

和速度,只要是两个变量,满足一些条件就行,可以把这样的成双成对的变量描述为坐标和动量。

量子理论本质是解决同样的问题:某一个系统有某种运动状态,可以用一些变量来标定,这些状

态按照‘量子论的规定’来变化,这一个理论就是‘量子论’。


既然是‘标定态’,就不必要用坐标和动量了。但是,更进一步的量子论却规定,不能同时用坐标和

动量,因为他们不能同时确定。新闻,日本科学家发现违反量子力学基本原理现象。[导读]最近日本

一研究小组发现,当中子处于特定状态的时候,他们能够以超越“测不准原理”限度的高精度成功测

量中子位置与动量两方面的值。而根据量子力学的“测不准原理”,中子自旋时这两个方面的测量值

会出现偏差。对“测不准原理”抱有疑问的小泽正直在2003年曾指出“测不准原理”可能存在缺陷,

并提出了“小泽不等式”。本次实验的结果虽然与“测不准原理”存在矛盾,但是利用小泽正直的理

论却能够解释。科学界普遍认为,这一发现如果得到完善,将对处理微观世界的技术产生巨大影响,

可能促进有划时代意义的测量和控制技术的产生。(腾讯网)
郭光灿说,爱因斯坦认为,量子力学理论的不完备导致了量子世界的概率性、非局域性;而坚持“眼

见为实”的玻尔认为,量子世界是虚幻的,只有对量子世界进行测量后的结果才是真实的。“量子力

学的二次革命,就是要打开房间里的窗户,看看外面到底是什么。”韩永建说,量子信息发展的新技

术、新概念,有可能对房间外面的信息进行实验检验。
量子论其实已经100多岁了,比相对论的年纪还大。爱因斯坦的相对论刚出生,便受到世人的瞩目。而

量子论虽然已经超过100岁,但它或许尚未进入自己的“青春期”。
 既生“波”,何生“粒”。应该是两者都是正确,可以分别使用不同的理论描述粒子规律,否则公式

过于复杂 。爱因斯坦证明光依然还只是一种微粒(光子)。虽然量子力学在理论上远未达到成熟期,它

令上世纪人类技术文明爆发出巨大的能量。很多持实用主义态度的科学家避开了理论上的讨论,而把

量子力学放入到实际的研究中去,取得了很多成果。(与对于中医科学的态度一样, 是一门实验科

学,能够应用就好,不管是否可以具体研究到‘微粒的层面规律’去解释)放眼望20世纪的诺贝尔奖

获得者,很多人都是因为和量子力学有关的实际科学发明成就而获奖。而理论研究发展难度大。量子

力学还促进了许多的科学的发展(生物学、数学、核物理学、化学、心理学、哲学)
对人类技术和日常生活来看,量子力学的实用性影响可能是要超过相对论。相对论改变了人们的时空

观,但量子论直接导致了晶体管等出现。

应该是有一个数学分支“动力系统”在继续研究量子力学,科学家主要研究的内容,是给定方程系统

怎么演化的问题。而物理学更多的是,怎么样给出适用于微观世界粒子的一套物理法则方程式。
描述原子核,质子,分子的运动规律。因为宏观理论的适用范围的经典力学的在微观世界已经失效。

所以原子弹,量子计算等就得使用另一套量子物理的理论。但是经典直观的生活经验无助于这些概念

的理解,所以过于抽象量子力学理论还在完善中。定义量子力学:量子力学是建立在五条公设(参见

北师大喀兴林《高等量子力学》第二章)上的一套物理理论体系。量子力学理论的宏观极限就是经典

力学('宏观’概念是粗糙地说明,如果涉及‘量子纠缠’(比喻一对男女拥抱总是不放开,检查其中

一个人, 另外一个就会‘寻死觅活’让你永远不能够‘检查身体’。利于身体保密)的话,极限如

何取,就不一定是以微观世界尺度大小为界限了)。因此,量子力学可以被经典力学包括。量子力学

分支是‘量子场论’,是描述得更严谨的体系。

从哪儿能找到更深的解释和推导的假设呢?是目前面临的难题。

因为过于抽象。比如量子多体系统,涉及‘量子纠缠态’,简单说,各个粒子之间是和广场开大会一

样,人们‘有相互关联’的,不能看做简单的单个粒子的性质叠加起来。但太复杂,这种关联是没有

已知数学语言可描述的!因为各个“体”之间相互关联。可以叫做‘多人帮’可是科学家一点也不知

道怎么描述!好像是人类社会,是多体系统,人们知道该怎么与公式来描述规律吗?所以经济学、社

会学,都没法准确地描述人类社会,如果大胆者提出半路出家的‘地心说’一样的理论模型,9成是模

模糊糊的,因为我们不知道该如何处理这个特别庞大的‘粒子’体系,有团结协作和钩心斗角的,任

何公式都是使用不了的。对于此量子力学理论,看很多书《上帝掷骰子吗--量子力学史话》,《寻找

薛定谔的猫》之类的书等,老百姓觉得量子力学像魔术一样,难以捉摸它的‘不确定性原理’,有‘

能量量子化’可出现《物理世界奇遇记》中描述的奇怪的现象,如同神话故事很神奇。

但这些书因为原来的物理概念被篡改所致。会妨碍人对物理的理

解。会误导学生。所谓“能量量子化”也好,“薛定谔方程”也好,正是我们初入门的时候接触的对

量子力学的定性解释——经典物理认为能量是连续的,是用原子光谱推理得到。后来人认为

不连续。因为抽象的‘能量量子化’!都是极其表浅的东西。现在我们知道牛顿力学是牛顿三定律这

么一套体系。重要的是推导。而没有推导过而感觉‘能够成立的结论’永远都是不可靠的东西。数学

是物理的描述基础。数学内涵范围比物理学广得多。你不砍掉一部分不适用范围范围就会结论错误。

例如客观世界没有‘无穷大与小’。只有‘非常大’、‘非常小’。微观粒子的状态都是运动的难以

精确的确定,但是人类‘避重就轻’能低难度算出,处于各个状态的概率(机会),这差不多就是量

子物理的‘高级’本领。(例如我预言‘今年一定会有一天下雨’一定会百试不爽)

  量子物理学引发奇谈怪论:薛定谔的猫等等与人类日常生活的经验如此格格不入。同一个世界,竟

然理论上有很多个宇宙?并且实践不能检验‘杀龙术’。

物理学家尝试了各种远大于客观世界的‘数学和物理学混合物理论’演绎得到的小的理论,其中最著

名的是上世纪50年代兴起的“平行宇宙”(多世界理论)。
支持这个理论的科学家认为,在“薛定谔的猫”实验中,‘箱子’在被打开观测之前,一个‘猫’(

粒子)处于一种‘既死又活’的状态,让人们几乎晕倒(不如描述同一只猫同时处于不同的“宇宙”

中更加容易理解。有的“宇宙”中猫是活的,有的“宇宙”中猫是死的。你听起来是不是感觉很奇怪

?不亚于“从坟墓里拉人出来一块吃饭’的故事一样。

但这个理论的确‘成功’避开了很多悖论问题,将微观世界的理论发展到宏观领域‘和宏观世界手牵

手’地联系在了一起。然而,这个理论依然如此深奥莫测而前卫,令人无法理解。最近20年间,它才

开始受到

人们的好奇关注,并重新成为量子力学的热门理论。霍金大胆地将这一理论用来演绎宏观世界,解释

时空旅行的可能性。因为平行宇宙的理论上存在,时间就会好像是裁缝师的布料一样产生了‘分叉’

,出现了多重“历史”,人们因此可以放心进行时空旅行。但是实践却目瞪口呆无法检验。也解决了

此前人们在时空旅行理论中 的中关于“他不能杀死过去的它的祖先”的悖论。
现在,“多世界理论”首先得到科学幻想的“时空穿梭”电影的热热闹闹开拍,和古代人做爱,控制

古代某一个皇帝的下面的宫廷政变等等,已经成为惊声尖笑的很多科幻作品中的主题。但这个理论完

全是严格遵循数学方程内涵远大于客观世界内涵,而演化得来的结论,就会属于不可靠的结论。因为

随大流的理论往往就会让人们默认成为真理。以前人们认为“物理学的前提是所有宇宙都包

容在同一个宇宙时空”中(宇宙到底有多大?可视直径至少920亿光年)而现在认为这个“时空”是多

维度的,所以,霍金所提出的进行“时空旅行”的“虫洞”目前只存在于理论层面,还没有任何物理

证据证明其真实存在。霍金说按照目前的方式发展,人类未来的生存只有一千年时间!

量子纠缠理论,挑战光速!“量子纠缠”现象是说,一个粒子衰变成两个粒子,朝相反的两个方向飞

去,同时会发生相反方向的自旋。两者保持总体守恒。此两个处于“纠缠态”的粒子,无论相隔多远

(920亿光年以上也可以),同时测量时都会“互相感知”对方的状态。那么,这两个粒子如何实现瞬
间的沟通?这种感知中 量子力学里是超光速的,但是却否违背了相对论。

在量子力学中,微观物质展现出和日常生活中的常识相悖的结论,如“在物理世界中,某些定义的速

度是可以超越真光速的,但是到目前为止,还没有一个可以让人信服的实验结果支持‘物理信号可以

超越真空光速’这一论断。”但是实干是 粗略的不能证明真理成立的。中科院量子信息重点实验室副

主任周正威强调,不可能在人和石头之间建立某种感应,不经接触就令石头发生改变。但瞬间感应却

可能发生在量子世界中。爱因斯坦也不满地将“量子纠缠”理论称为“遥远的鬼魅行为”。

20世纪下半叶至今的各类实验中,不断有人‘证实’各种超光速现象的出现。(也会有许多的‘永动

机制造成功’的消息,中国有一个企业血本无归)但是退一万步即使是局部实干 成立也不

能得出整体成立的结论。好像是坠落的人体速度可以超过100公里/小时可以得到体育吉尼斯世界纪录

吗?)1982年,巴黎大学的物理学家证实,亚原子粒子在向相反方向发射后,在运

动时依然可以彼此互通信息。2008年,日内瓦大学的物理学家再次进行类似实验。这次,两个相互感

应的粒子距离超过17千米。奥地利科学家蔡林格(Anton Zeilinger)甚至在两个相距144千米的岛屿之

间观测到光子的量子纠缠现象。尽管如此,依然没人能让物理信号宏观上超越光速。


量子论是20世纪出现的最成功的理论,它和《相对论》成为现代物理学的两

大基石,但这两个基石之间却闹矛盾互不包容,又都不完整。而相对论却很好地解释了时空扭曲等问

题,改变了人类的时空观;量子论是年轻的理论。挑战相对论是不大可能的。因为仅仅是依靠实干(

实践)去挑战就极为不可靠。(如果哪一个人能够发现爱因斯坦的《相对论》演绎过程有逻辑学错误

就可以得多诺贝尔物理学奖)

各种'假设’虽然不断被粗略的微观世界实验所证实,然后大胆推理到整个宇宙,反正是人类的知识有

限。对于重力本质还是莫名其妙,实践也会无法检验。但理论却始终没法解释量子世界和宏观世界的

交界面上所发生的一切。

为了将量子论和相对论结合起来,理论界于是出现了如“量子引力”、“超弦”等更加复杂难懂的理

论。

可以肯定,如果将来出现一个更加先进的能替代量子论和相对论的理论,它必定能首先解释,为什么

现有的各种实验能够如此符合量子理论而非量子理论就不能释清楚?

费曼曾说,“我们要记住,或许有一天量子理论会被证明是失败的,因为它和我们日常的生活经验、

哲学是如此地不同。”
而理论物理学家曾谨言也在《物理》杂志所发表的《量子物理学百年回顾》一文中表达了他的看法:

“迄今所有实验都肯定了量子力学的正确性,但这只表明:它在人类迄今实践所及的领域是正确的。

量子力学并非绝对真理。量子力学并没有,也不可能关闭人们进一步认识自然界的道路。量子力学与

广义相对论之间的矛盾并未解决。”所我评量子力学准确度50分。
波尔所指出的:这时候必须把两个粒子当做一个客观地独立物体来看待,这样物理图像就不是两个粒

子之间的诡异关联,就是一个客观的物体。当然从物理意义上还有不同的理解,比如隐变量说等。其

实量子力学最大的特征就是物理原理以上的东西应该无比成熟,整个体系框架都十分完善,但如果涉

及到物理意义来说,很多近乎哲学的讨论和物理图像的讨论至今仍然没有一个让物理界都完全信服的

观点,这也是费曼所说的:‘至今没人能懂量子力学’。一个理论如果不能被清晰地理解,几乎是盲

目摸索的理论,就是非常模模糊糊而可怕的模棱两可的东西。就会演绎得到许多的错误的结论(例如

现代人可以杀死古代人避免两次世界大战;未来的人类可以挽救今天还有1000年寿命的地球人的

生命;未来共产主义社会的人类可以制止今天的人类的人口爆炸而实现共产主义共同富裕;然而会实

现了 吗?所以在理论得到多方面的实干 与真理把关检验之前,不能盲目崇拜人类违背哲学的模模糊

糊的新的理论。没有质疑 和争论就不能够寻找更加精密的真理。

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