量子力学所指向世界观.docVIP

量子力学所指向的世界 量子物理學始於1900，物理學家測量最微細的「粒子」運動與狀態從而了解宇宙的運作。可是，物理學家最後發現組成物質的基本粒子並非實體，而是一個驚人的「宇宙組件設計」。由於量子物理學界的術語和數學算式對一般人來說實在是太吃不消似的，所以沒有多少人願意注意這些存在了很久的超壯麗宇宙觀。其實，了解量子物理學並不困難，只要我們忘記那些惱人的專業術語，改用簡單的圖像說明，那麼你便可以一睹那些頂尖物理學家腦海中的世界。 要了解量子世界，我們由一些基本的微觀法則開始了解。 「量子」這個字起源於德國科學家Max Planck?(April 23, 1858 – October 4, 1947)的意思粒子的活動不是，例如能量的放射有一定的量(a fixed amount of quantity) 量子物理學告訴我們，我們一般認為的物質，在微觀的情況下並非實體或「粒子」，而是一種存在的「傾向」(tendency of existence)或可能性(probability)。這打破了一般的因果律。在舊式的觀念中，因與果是時間軸 上的順序事件，但量子物理學卻告訴我們，那「果」只是一個事件在時間軸上其中之一的「可能版本」。 量子物理學表明，觀察事物而不改變事物本身是不可能的?，所以「客觀世界」事實上並不存在。在量子物理學家眼中，那觀察者即是參與的創造者。事實上 ，觀察者創造了該事物的「可能版本」，而後再回頭感知該事物。　 從舊式物理學開始 要了解量子物理可以從了解舊式的物理學開始。舊式的物理學告訴我們，萬事萬物的都 是由原子組成，要了解物質的真正空間密度和基本結構，我們可以先從了解原子的構造開始。 以下是原子的 基本結構圖 世上所有物質都是由原子組成，原子內包含著原子核和電子。原子核內含不帶電荷的中子及帶正電荷的質子，而帶負電荷的電子則沿軌道環繞原子核運行，情況好像太陽系內行星環繞太陽運行一樣。通常，原子內的質子和電子的數目是相同的，它們互相抵消，所以一般情況下原子不帶電荷。 以上這個原子構圖只是一種方便的解釋，而且幾乎是誤導了。這和真實的情況是兩碼子的事，因為這圖忽視了一個很重要的觀點 ---?電子和原子核的相對大小和空間距離。 原子核。如果想對電子和原子核有一個真實上的空間距離感，從而了解物體的空間密度，我們可以從大陽系的各星體的距離作比喻。 目前被天文學家所觀測到太陽系中最遠的小行星之一叫賽德娜星(?Sedna，編號為90377），而賽德娜繞太陽的軌道的平均半徑正好與電子對原子核的比例相若，用這兩者來說明原子的空間密度就正好不過了。下圖解釋了賽德娜(比作電子)相對太陽(比作原子核)的距離。 　 由上圖可以想像，太陽系之中的世界都充滿了空間，我們可以想像物體就是由這些一個一個的太陽系原子組成。 太陽可比作原子核，電子可比作賽德娜星。原子 的空間密度就如大陽系的世界一般，只有太陽和賽德娜星會被認為是有物質或擁有質量。若相較於其中的廣大宇宙空間，人們所認知的物質，就如圖中所視的星體與空間比例一樣，幾乎等如不存在。 物體本身就像海市蜃樓一樣，在遠觀堅實不了的物體，在微觀的情況下卻消失不見了。原來，宇宙中一切的感知(perception)，從不同的視覺距離上有天淵之別。 新物理學的多次元世界 很多人認為，世界一切事物「非此即彼」、「非對即錯」。兩種相互矛盾的東西不可能是同一種東西，所以很多人習慣了把事物「標籤化」，這在舊式物理學界之中也是一樣的。曾有一些物理學家認為光是 「粒子」，另一些則認為光是「波」。他們在各自的理論範圍都顯得非常合理，卻彼此相互矛盾。但隨著物理學的進一步發展，例如在著名的雙縫實驗中， 物理學家証實(視覺) 　 　 凡是少於一顆原子大小的東西(電子。量子物理學家發現，這些並不是一顆單純的 『粒子』。他們發現，，，。 那個「被觀察的粒子」若沒有外來的打擾，便會按一個自然的因果律發展。薜丁格波方程式為這種因果律發展 。由於量子物理學家計算出，「自身」，發展，於是量子物理學家利用薜丁格波方程式去統御，。 既然粒子本身是多度空間，即指明了由粒子自旋組成的物體 「自身」也是，那為什麼我們卻看見一個三次元的世界? 量子物理學家，，，。 其他的次元在那裡??? 這在量子物理學界也有激烈的討論，近來量子物理學提倡了平行宇宙的理論，以及意識導致。 上圖概括了近年量子物理學界的宇宙觀，雖然它不太能忠實描述多次元的畫面，但我們在直覺上的理解應該更容易了。 只要我們忘記那些苦惱的數學術式，改用簡單的圖畫表達，那麼任何人都可以清楚理解。 如上圖，想像宇宙其實是一個多度空間的能量波，所有物體其本身都是一個多度空間的事件。後來，出現了一個三度空間的觀察者(我們)，觀察者和這能量波交會，於是他感知到這個能量波的其中一個部份。當觀察者與這能量