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从薛定谔猫谈概率,我认为宇宙中不存在什么概率事件,概率的想法源自对未知事物的不了解。有不同意见吗? 第1页

  

user avatar   LinkinBryant 网友的相关建议: 
      

题主的想法有一定价值,但是可能并没有正确的理解薛定谔的猫这个话题。

也不是想说题主读书太少想太多什么的,毕竟量子物理从来不是光读书就搞的明白的事情,更不是常识的范畴。

量子物理的概率来自两个部分,一个是不确定性原理,一个是波函数的坍缩。在大多数时候它们是共同起作用的。

不确定性原理指的是,你无法同时准确得知一些不对易的物理量,比如动量和位置。这里也有两个方面,一方面是测量动作对粒子本身的扰动(即人们无法准确得知它们),一方面是物质的内秉属性(或者说,这些物理量本身就是不准确的)——这一点在其他答案里也有被提到。

另一方面是波函数的坍缩,这里涉及到的是叠加态/观察者等等概念,也是薛定谔的猫所指的问题。相对来讲,这个比较复杂,而且目前的研究还不能明确指出其产生的机制。以目前的理解来说,我们并不知晓其坍缩结果确定的机制,目前也认为这个结果是纯粹随机的。

说句题外话,目前人们对量子物理的关注多在那只可怜的猫身上。但是如果想要以相对直观的方式了解量子物理的一些基本概念,还是建议从杨氏双縫电子干涉实验开始。


user avatar   chen-zi-hong 网友的相关建议: 
      

楼主,你对概率的理解还停留在经典的概率范围,以为只是由于信息的不全面才引入概率这个概念。

在量子力学中,即使你获得了所有的信息,其物理量的值仍然是有概率的,这是物质的内秉属性,与获得的信息量是否全面无关。


user avatar   luoriguxin 网友的相关建议: 
      

你完全可以这样理解,而且作为一个非专业人士能有这样的见识还是不错的。但是,对于从事物理学研究的人而言,今天看来这样的认识并没有太大的意义。

上个世纪二三十年代,爱因斯坦在他的一篇论文里(Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete ?

journals.aps.org/pr/pdf

)提出了著名的EPR佯谬。这篇论文的中心思想是:如果定域实在论是正确的,那么量子力学就是不完备的。所谓不完备,指的是量子力学没有办法完整地描述物理现实,量子力学的体系外存在所谓的隐变量。这种看法的内涵和题主的想法几乎是一致的,即:一切物理过程都是确定性的,量子力学里的概率性坍缩实际是量子力学的不完备的表现。这就是我说题主很不容易的原因,你拥有了和当时爱因斯坦相近的认识。

在爱因斯坦看来这篇论文的逻辑几乎是无懈可击的,是对哥本哈根学派的正统解释的有力攻击。当然事实也是如此,爱因斯坦的逻辑演绎的确没错。然而,目前的普遍认识是:爱因斯坦错了。那么,错在哪儿呢?既然逻辑没问题,那只能是错在前提上了。爱因斯坦那个时代,对于大部分物理学家,定域实在论几乎和因果律一般,是理所当然应该接受的:相互作用是定域的,物理体系是实在的。相较于似乎是铁一般的定域实在论,尚存争议的概率解释看起来更加的风雨飘摇。但如今,大家却几乎否定了定域实在论,原因在哪儿呢?原因在于:实验。大大小小的实验证明了量子关联和纠缠具有非定域性。一个有名的实验就是量子隐形传态,证明了对于一个纠缠的相距很远的光子对而言,测量其中的一个光子,另一个光子的态将会发生变化。

定域实在论的击破,某种程度上解决了爱因斯坦提出的EPR佯谬,那么至少从逻辑上量子力学的体系是自洽而完备的,量子力学的正统解释并没有漏洞。所以,隐变量理论没有了武器。当然,你可以依然坚持你的确定性论和隐变量解释,只是你面临的问题无非就是,第一,和如今的主流观点不相容,第二,你的认识对量子力学的使用和发展并没有意义,因为它仅仅停留在认识阶段,换言之,你证明不了你的认识更加正确。你做的这些思辨当然是好的,但是,量子力学的概率解释有一套更好的语言和体系,没有逻辑漏洞且有实验支撑佐证。而在你的思辨里,有一些你认为理所当然的结论则是有相当多的臆想成分,很显然你并不是特别理解量子力学。

举个例子;【一切事物状态的改变,都是其他事物作用的结果。】

这句话大体上是没错的,但是,这和量子力学并没有相冲突的地方。在量子力学里,体系状态的演化是确定性的:其完全由体系哈密顿量决定。所以,如果你知道体系的初态,你知道哈密顿量,原则上你就完全可以预测此后任何时刻的体系状态。这是没有任何问题的。所谓概率性,并不来源于状态的演化。所以,你基于状态演化的论证属于无的放矢。

量子力学中的概率性说的实际是测量而不是演化。任一个系统,你不看它,它的状态对你而言就是个黑盒子,那么你要想知道系统的状态,你必须要干一件事:测量。而量子力学相较于经典力学的一个重要差别就是对于测量的定义。经典力学里基本不考虑测量对于系统的状态的影响,而量子力学不行。量子力学的一个基本公设就是:对一个系统的某个物理量的测量会使系统向该物理量的一个本征状态发生概率性的塌缩。也就是说,测量会概率性地改变系统的状态。

所以,真正的争议其实在于这种测量的概率性坍缩到底来自于哪?爱因斯坦所代表的一派的观点是:物理的实质是确定性的,目前认识中的概率性坍缩是因为你缺少描述测量机制的某些隠变量。而正统解释则是这种概率性并不是表象而是本质,说明物理世界最基础的机制就是概率的。如上面所言,爱因斯坦攻击正统解释的一个重要武器EPR佯谬被实验破掉了,所以正统解释的逻辑是完全自洽的。逻辑上没问题,那么大多数科学家应当是觉得没有必要引入其他的东西,量子力学本身就足够了,而隠变量理论则显得蛇足,而且并不能给出什么不一样的结果,更重要的是,现在的实验结果完全偏向正统解释,因此支持隠变量理论的如今确实不多。

这也就是说,你光靠思辨没有用。逻辑攻击对正统解释无效。你不能说你的想法就更合理,虽然它们看起来是符合常理的。但是,物理学早就不是恪守常理的学科了。你该怎么办呢?你要自己发展出一套完整的隠变量理论,和现有的量子力学无缝对接,并且能得出有别于正统解释的结论,并用实验证明了这个结论。然后你可以宣告你是对的。

你能做到吗?看起来现在做不到吧?所以,我真的想说一句,物理现在真的不是拍拍脑门玩玩思辨想想就可以了的学科,那是亚里士多德时代的物理。




  

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