理论不可证伪 叠加态 纠缠态 量子力学的 (理论不可证伪什么意思)

admin 2024-11-30 61 0

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量子力学的“叠加态”“纠缠态”理论不可证伪

量子力学的哥本哈根诠释为我们揭示了两个关键概念:叠加态和纠缠态。

这一诠释强调量子世界中的不确定性,允许多种状态同时存在,如猫同时处于生与死的叠加状态。

薛定谔的猫原想揭示这种叠加的不可能,但在量子力学的视角下,这种看似荒谬的“既死又活”状态却是理论允许的。

哥本哈根诠释进一步引入了观察者效应,即量子在未被观测时保持在叠加态,但一旦被测量,就会瞬间坍缩到一个确定的状态,这就是波函数坍缩。

然而,这意味着我们无法直接观察到量子叠加态或纠缠态,因为它们在被观测前并不存在于我们能感知的世界中,无法被证实或证伪。

从科学哲学家卡尔-波普尔的视角来看,理论的可证伪性是科学的基础,如果无法被证伪,就被视为潜在的伪科学。

量子力学的叠加态和纠缠态理论由于其不可观察性,似乎挑战了这一标准。

这引发了对于这一理论本质的深入思考:它们究竟是科学的,还是仅仅停留在理论层面的谜团?

理论不可证伪 叠加态 纠缠态 量子力学的 (理论不可证伪什么意思)

从微观来讲,量子意识与其它的量子意识有什么区别?

从微观角度来看,量子意识与其他量子意识的区别可以从以下几个方面来理解:

关于量子理论中的叠加状态的问题

先说说关于“是否存在一个绝对客观的外在世界” 在物理学上有一对命题(这里的命题不是数学意义上的命题),分别是“我们的世界到底是怎样的”和“我们观测到的世界是怎样”,在物理学的不断发展过程中,物理学家们逐渐发现第一个命题不是我们能解答的,或者更严谨地说,第一个命题是没有意义的,物理学的价值在于第二个命题。

这里有必要介绍1个物理原理和1个科学原则 剃刀原理,如果2个说法能解释同一个现象,那么应该倾向于相信假设比较少的那种说法(譬如说说法1“地球是方的,但我们观测的时候只能观测到它是圆的”和说法2“地球是圆的”,都能解释一个现象:我们看到的地球是圆的。

但是说法1有2个假设,而说法2只有1个假设(注意“我们看到的地球是圆的”是“地球是圆的”的自然推论,所以说法2不需要增加任何假设就能解释该现象),所以我们应该倾向于相信说法2) 不确定性原理,即测不准原理,最简单的最通俗的说法是“电子不同时具有精确的动量与精确的位置”。

其实这句话的原版是“我们不能同时观测到电子的精确位置和精确动量”,说法1“电子同时具有精确动量和精确位置,只是我们不能同时观测到电子的精确位置和精确动量”和说法2“电子不同时具有精确的动量与精确的位置”都解释了一个现象“我们不能同时观测到电子的精确位置和精确动量”,根据剃刀原理,我们应该倾向于相信说法2,所以不确定性原理就变成现在这个说法了。

之所以说这个不确定性原理,是想说明现在的物理学家已经不再研究“我们的世界到底是怎样的”,而是研究“我们观测到的世界是怎样”,物理学的基础在于实验,实验中最基本的手段是观测,我们只关心能观测到什么,而不关心本来是什么(这个问题本身在物理学上没有意义) 由不确定性原理和剃刀原理,再加上哥本哈根学派的正统解释(观测前按照严格的波函数“弥漫”,观测后(指粒子性观测)坍缩为一点,当然哥本哈根学派还没能很好的解释坍缩过程,不过对于物理学而言,解释现象和预言是重要的,尽管不能解释坍缩过程,但哥本哈根学派的说法还是非常好地解释了这个世界,或者说解释了我们观测到的世界)就有了“不存在一个绝对客观的世界”的说法(也就是说这些量子理论打破了决定论的同时也打破了实在性) 关于平行宇宙,曾经有过加强版的“薛定谔之猫”的实验构想 个人认为哥本哈根学派的解释还是比较具有实际的物理意义的 不过退相干(严谨地说是历史退相干)貌似在理论上更容易受接受 PS:个人认为平行宇宙有点“劳师动众”,而且根据剃刀原理,这个平行宇宙论和历史退相干都有点……不过还好,剃刀原理只是叫人倾向于更相信哪个而已,不是说绝对就是这样o(∩_∩)o... 你有权去选择不相信剃刀原理…… LZ要是对量子理论感兴趣的话,学术性的请买本权威的教材(如果是初等的,可以选择《费曼物理学讲义》(貌似是第三卷),高等的去看量子力学课程——四大力学之一哦,做好心理准备),科普的可以买本《上帝掷骰子吗?——量子物理史话》(好像是曹天元写的,不过不是专业教材的,对搞研究意义不大) 再补充2点:在微观意义上能量是不守恒的,除了粒子的位置与动量被不确定性原理限制之外,时间的间隔和能量的变化量也是被不确定性原理限制的,也就是说当时间间隔足够小的一段时间内,能量可以有(不对,根据不确定性原理,更严格地说应该是必须有)极大的起伏;当然这样短的时间一瞬即逝,我们在宏观上观测也就没有违反能量守恒定律了。

3L说法有点不妥,是允许“一直盯着看的”(只是不能同时看清动量+位置) 在你看之前,粒子处于波函数叠加态,当你看到的时候(也就是观测的时候),粒子就变成一个粒子(汗,别人还以为我是疯子!粒子就是一个粒子!)这是波函数的坍缩,也就是哥本哈根学派的通俗解释。

请注意,衰变不衰变与你是否观测着是没有关系的(你不观测,别人就按波函数走,波函数里边就可以包括衰变的信息,而你观测了,它就给你看一个实际的具体的衰变过程而已,它要衰变,你观测也拦不住……这里不是说这个粒子行为与观测行为无关,因为你观测的时候它还是要坍缩成一个状态的,仍然没有违反“不存在一个绝对客观的外在世界”)

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