俗話說「遇事不決、量子力學」,隨著量子力學的出現,很多人把這句話當成是幽默的口頭禪,但是有多少人知道這句話的含義呢?在19世紀的時候,有很多著名的科學家,當時人類還沒有辦法用經典的理論解釋微觀系統,後來科學家們經過努力創立了量子力學。
量子力學是由普朗克、玻爾、海森堡、薛定諤、德布羅意、費米、狄拉克、愛因斯坦等眾多科學家一起創立的,量子力學是描述微觀物體的理論,和相對論一起被認為是現代物理學的兩大基本支柱,想要了解量子力學,我們就必須知道什麼是經典物理學?經典物理學認為時空是連續的,一切事物的發展,一旦初始狀態確定,那麼原則上就可以從理論上來預言它以后的任何時刻的狀態。
當時經典物理學已經能夠解釋世界上很多的問題,比如說在遠低于光速的情況下,牛頓定律能夠精準的解決所有的機械運動問題,電磁現象的規律被總結為麥克斯韋方程,光的現象可以被波動理論完美解釋,熱現象能夠被熱力學和統計物理學解釋,看上去好像一切問題都已經解決了。
就在很多人認為人類即將解開世界奧秘的時候,科學家突然發現經典物理學無法解釋微觀世界的秘密,所以科學家創立了量子力學,在量子力學中,有很多非常著名的實驗,比如說薛定諤的貓、雙縫干涉實驗、量子糾纏等等。在當時,科學界誕生了兩個影響至今的學派,分別是相對論和量子力學。
學派代表人分別是愛因斯坦和玻爾,兩位物理學家都是科學界的頂尖人物,在1921年,愛因斯坦獲得了諾貝爾獎,在1922年玻爾獲得了諾貝爾獎,不過兩個人在物理學上都有各自的觀點,愛因斯坦認為,物理學具有嚴格的因果性和決定性規律。
而玻爾認為量子力學的一個根本原理就是測不準原理,在微觀情況下,無法同時觀測到粒子的準確位置和動量,時間和能量就像是警察抓小偷,如果警察知道了小偷的位置,那麼就不可能知道小偷下一步去哪里,如果警察知道了小偷下一步去哪里,那麼就不可能知道小偷的位置。
愛因斯坦認為:上帝不會擲骰子,玻爾回應愛因斯坦:你別去指揮上帝該怎麼做,兩個人之間的論戰在物理學界相當出名,這就是當時著名鼎鼎的索爾維會議,這場會議集結了當時世界上最頂尖的物理學家,可以說是全明星陣容了,在這次會議中,愛因斯坦發出了他的底牌——光子箱實驗。
代表者: 土屋千冬
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