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最前沿物理学——宇宙是幻象

2017-09-05 12:03:36  来源:亚洲城官方唯一网站  编辑:

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  一个世纪以来,物理学家们一直在思考这个问题:支配着无限小的规律似乎难以理解。然而,如果我们承认量子现实只是一种错觉的话,那么一切就清楚了!这一认识将掀起一场全面的革命。

最前沿物理学——宇宙是幻象(1)

  “我们应该修改物理学教材了!”2005年8月,在德国康斯坦茨湖畔一所大学的建筑的顶楼,美国物理学家克里斯托弗◎福熙(Christopher Fuch)用这样一个大胆的提议作为其组织的系列研讨会的开场白。康斯坦茨大学出资邀请了50多位美国、加拿大、英国以及意大利、法国和澳大利亚的理论学家和哲学家来参加这一为期一周的会议。他们都是微观物质运动规律研究领域的专家。其中的一些学者极具威望,但他们也毫不犹豫的推翻了自己曾经持有的观点。作为门外汉,我们无法深入理解研讨会期间专家们彻夜争论的深奥的数学问题。不过,他们讨论都是围绕着这样一个观点展开的:物理学为我们描绘的世界也许并不是真实的物质世界,而很可能只是一个巨大的幻象!

  这让我们一下子坠入了云雾之中。在我们一贯的观念中,物理学的目的,正如字典里所清晰定义的那样,不就是“研究物质的属性”吗?物理学家们的确是通过对如同康斯坦茨湖畔的石头一般真实存在的物体的考察和研究,才得以提出了现有的物理学理论。那么凭什么说物理学描绘的只是一个幻象呢?很简单,这是因为物理学家们在抽丝剥茧般梳理“客观现实”这块织物的“纤维”时,令其支离破碎了。而物理学的本义,也因此突然变得支离破碎了。

  这种观点最早是在20世纪初提出的,当时物理学家们刚刚能够深入探寻我们这个物质世界的奥妙。他们为自己的发现感到惊奇。在此之前,人们已经习惯性的认为,物体要么是波动,就像海面上荡漾的波浪,要么是在时空中运动着的粒子,就像绿色球台上滚动着的台球。然而,物理学家们进行了更加深入的考察,他们发现光、原子或电子的运动似乎并非如此。比如,在某些条件下,通常被看作波动的光却会像粒子一样的运动;同样,通常被当作粒子的电子有时则会像波一样运动!

  还物理学一个真相

最前沿物理学——宇宙是幻象(1)

  短短几年间,理论学家们在创造概念方面作出了的努力,他们以纯经验论的方式渐渐构造起了一个数学大厦,用以描绘那种种“令人难以置信”的物质运动。就这样,量子力学在1925年正式诞生了,从此不可动摇。但是,要承认量子力学,就意味着必须抛弃海浪和台球,而承认物体——包括电子、原子、分子以至石头——都是由一个极其复杂的代数概念(即“希尔伯特Hilbert空间的态矢量”)组成的。这也意味着还必须接受一套支配物体演化的新规则,使物体之间能以超越空间和时间的方式发生联系,并同时具有几种不同的态,而当人们对它们进行观察时又会根据某些非常的概率法则任意缩减为一个单一态。物理学家们不得不接受这些如此“离奇”的概念。因为,据说,这个奇异的量子世界正是我们所处的世界这一理论从来没有受到怀疑;而且这一理论确实也曾成功的预言了各种化学元素的属性、激光和电子芯片的特性、DNA的稳定性甚至核反应的“爆炸性”。尽管康斯坦茨湖中的鹅卵石看起来似乎并未表现出这些奇异的特性(这些特性只在微观系统能够观察到),但量子力学的使命的确就是描述围绕在我们身边以及构成我们的物质的内部运动。

  而在这里,我们显然看到了一个大问题!量子力学作为物理学领域中描述物质最深刻的理论,为什么它距离我们的传统观念如此遥远?为什么这一学说最基本的理论都如此难以理解?现实真的是如此超出我们的想象吗?30年来,每年都要举行一些大型的国际学术研讨会,目的是通过对目前掌握的十几条线索进行分析,再现能与当代物理学研究数据相一致的真实世界的面貌。然而问题的关键在于,每一种对于世界的“现实的”诠释看上去都那么超现实!最的一种诠释是1957年美国物理学家休◎艾福雷特(Hugh Everett)提出的:针对“为什么量子物体能同时具备多态,但在人们对其加以测量时又缩减为单一态”这一问题,艾福雷特解释说,其他所有的态确实存在,只不过它们存在于平行世界中。

  而在克里斯托弗◎福熙看来,这些研究工作都误入了歧途:“我们的任务并不是要为了证明量子理论的意义,而是去额外的制造更多的结构、更多的定义和更多像科幻一般的假设。我们的任务恰恰是要将这一切统统抛弃、重新从零开始。然而,要做到这一点,我认为就必须把目光投向量子信息学理论的著作、技术和含义。”

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