量子力学如此诡异,让我们不禁怀疑:世界还是真实的吗?

量子世界,一个与我们所在的宏观世界完全不同的世界,彻底颠覆了我们的现实的认知。如果说爱因斯坦的相对论颠覆的只是我们的时空观,还能被我们接受,那么量子力学的横空出世,颠覆的是我们的世界观和宇宙观,很难被我们接受!

量子力学的颠覆性可以说是全方位的,就连我们信奉为真理的因果律都完全失效了。


(资料图)

量子世界里,任何事情都有可能发生,只要你能够想到,不管符合不符合现实中的逻辑,都有可能发生。因为量子世界的一切都是不确定的,只能用概率去描述。用科学术语来表示就是“波函数”,微观粒子的行为和状态只能用“波函数”来描述。

波函数是如何得出来的呢?通过求解薛定谔方程,就能得到描述微观粒子状态的波函数,实际上也是概率波。

薛定谔方程看起来比较复杂,并不好理解,但其实对于普通的吃瓜群众来讲,没有必要完全理解薛定谔方程,只需要知道它的地位就可以了。

薛定谔方程在量子世界中的地位,就相当于牛顿定律在宏观世界的地位一样。薛定谔方程描述的是微观世界的运动规律,而牛顿定律描述的是宏观世界的运动规律。

量子力学的诡异性还体现在,当我们对量子世界进行观测时,微观粒子就会从不确定的波动性坍缩为确定状态。也就是说,在观测之前,微观粒子无处不在,我们无法确定它们到底在哪里,甚至可能出现在两个不同的地方。

而一旦我们实施了观测行为,微观粒子就会表现为确定状态,实际上它们只是恰好出现在了我们观测的地方,正是因为微观粒子无处不在,所以只要我们实施了观测,就可以看到微观粒子就在那里。

这种现象如果出现在了宏观世界,我们肯定会觉得“见鬼”了。就好比我们经常在晚上看月亮,当我们不看月亮时,也会知道月亮就在那里。

但是如果月亮来到了微观世界,一切就不一样了。当我们不看月亮时,月亮其实是无处不在的。而当我们抬头观看的一瞬间,月亮恰好出现在了我们观看的地方。

也就是说,在没有观测之前,微观世界的一切都是不确定的,可以通俗理解为一切都是波。一旦实施了观测,就会确定下来,表现为粒子性。

往深了讲,现实世界的真实与否,竟然取决于我们的观测。言外之意,当我们不观测时,世界其实是不存在的,或者说周围的事物并非真实存在的,而是一片模糊不定。当我们观测的一瞬间,真实世界就呈现在我们面前。

看到这里,是不是有些似曾相识?这不就是游戏里的世界吗?

在游戏世界里,只有游戏人物出现的地方,周围的场景才会被渲染出来,与游戏人物没有关系的周围环境其实是不存在的,可以理解为一片“虚空”。当游戏人物不断移动的过程中,与之有关的场景才会逐渐渲染出来。

当然,游戏这样设计的目的主要是为了降低电脑的核载,提高游戏加载速度和流畅度。但谁又敢肯定我们所在的世界不是如此呢?

扯得有点远了,这里只是想让大家扩展一下思维而已,这种问题不能细想,否则真的很可怕。

如果说游戏世界里面的场景渲染只是虚拟的,那么量子力学的诡异性的确是真实存在的,二者这种诡异性虽然不能被我们完全诠释,但并不妨碍量子力学走进我们日常生活。

举个与我们日常生活最密不可分的例子,我们生活中离不开的电脑和手机,都含有量子科技。而且量子科技体现在电脑手机的最核心部位:芯片。世界上的尖端芯片,比如说英特尔芯片,里面容纳了数十亿个微处理器,这些都归功于量子力学,没有量子力学,数十亿个微处理器就不可能很好地工作,我们的手机和电脑就会彻底沦为一堆废铁!

往大了说,我们的太阳之所以能够发光,也是因为量子力学中的一个诡异现象:量子隧穿效应。

有人可能不理解:太阳之所以发光,不是因为核聚变吗?

确实因为核聚变。但是太阳核心的环境根本不足以引发核聚变,虽然核心温度高达1500万度,但如此高的温度也不能点燃核聚变,简单说,这样的条件并仍然不能提供足够的能量引发核聚变。

对亏了量子隧穿效应的存在,太阳核心的“粒子汤”,有一定概率突破“能量势垒”的束缚,在能量不足的情况下仍旧能够完成核聚变。这才是太阳核聚变的最根本原因所在。

何为“能量势垒”?举个通俗的例子,赤手空拳的情况下,你无论如何都不能翻越5米高的墙,那么“5米”就是你的“能量势垒”。

说白了,量子隧穿效应的存在,可以让一些看似不可能发生的事情,最终发生。

虽然量子力学的诡异性只会出现在微观世界,但理论上讲,宏观世界也有一定概率发生那些诡异现象,只不过发生的概率非常低罢了,以至于我们可以认为不可能发生!

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