什么是“偽科學(xué)”？
科學(xué)的奇妙之處在于顛覆我們傳統(tǒng)的認(rèn)知，人類的認(rèn)知建立于自己的觀察和直覺基，如果沒有對(duì)應(yīng)的知識(shí)，你很難想象自己生活在一個(gè)巨大的巖石星球上，因?yàn)樵谖覀兊挠^察中腳下的大陸是平坦的，這也是為什么有那么多人在今天還支持“地平論”。
有趣的是，在我們國(guó)家?guī)缀鯖]有人相信“地平論”，而在相對(duì)發(fā)達(dá)的國(guó)外卻有許多人相信地平論，前一段時(shí)間甚至有一個(gè)人為了證明大地是平坦的從高空跌落墜亡，其實(shí)地平論是不折不扣的“偽科學(xué)”。
很多時(shí)候，人類更愿意相信自己眼睛看到的事情，這也是無(wú)可厚非的，而科學(xué)和知識(shí)給我們提供了一個(gè)“捷徑”，可以讓我們從一個(gè)不同的角度去觀察這個(gè)世界，比如說(shuō)當(dāng)我們掌握了太陽(yáng)系的相關(guān)知識(shí)，并且進(jìn)行過(guò)一些簡(jiǎn)單的天文觀測(cè)，自然就不會(huì)相信地平論了。
有些時(shí)候，謠言要比真相更容易讓人相信，但是這不是阻止我們探索真理的理由，在物理學(xué)中還存在很多顛覆我們認(rèn)知的現(xiàn)象和定律，雖然從我們的角度去思考這些定律時(shí)會(huì)感覺到強(qiáng)烈的違和感，但是這些定律和現(xiàn)象就是真實(shí)存在的，我們只能在一步步的探索中尋找真相。
量子力學(xué)的神奇定律
在量子力學(xué)中就存在很多違反常識(shí)的現(xiàn)象，這是因?yàn)槲覀兊娜粘Ｉ畈粫?huì)接觸到量子尺度的現(xiàn)象，量子力學(xué)研究的是人類最微觀的物理尺度，在這個(gè)微觀的尺度下會(huì)出現(xiàn)很多經(jīng)典力學(xué)中完全不存在的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象完全可以顛覆我們對(duì)這個(gè)宇宙的認(rèn)知，下面我們就來(lái)說(shuō)三個(gè)量子力學(xué)中的神奇現(xiàn)象！
量子糾纏
要說(shuō)量子力學(xué)中讓人感到費(fèi)解的現(xiàn)象，“量子糾纏”絕對(duì)很有存在感，有些人認(rèn)為量子糾纏這個(gè)現(xiàn)象就是引起量子力學(xué)和相對(duì)論矛盾的主要誘因，其實(shí)量子力學(xué)和相對(duì)論的主要矛盾在于對(duì)引力的解釋不統(tǒng)一。而量子糾纏這個(gè)神奇的現(xiàn)象，只在單純的量子系統(tǒng)中出現(xiàn)，我們身邊完全沒有任何類似的現(xiàn)象。
量子糾纏是一種“超遠(yuǎn)距離”作用，雖然哥本哈根學(xué)派給了量子糾纏一個(gè)合理的解釋，但是這個(gè)解釋并不能讓我們完全滿意，愛因斯坦就稱呼這個(gè)現(xiàn)象為“鬼魅一樣的超遠(yuǎn)距離作用”。更加奇怪的是，量子糾纏雖然不傳遞信息，但是它反應(yīng)的速度超過(guò)了光速，忽視了時(shí)間和距離，讓人感覺疑惑又費(fèi)解。
量子力學(xué)的“不確定性原理”需要基于量子糾纏這個(gè)現(xiàn)象的成立，這也是量子力學(xué)比較違反常識(shí)的一點(diǎn)，如果從量子的角度去看這個(gè)宇宙，那么我們這個(gè)宇宙的本質(zhì)源自于“不確定性”，正是因?yàn)榱孔訉用娴牟淮_定性，再讓我們的宏觀變得如此穩(wěn)定。
就算是相隔一光年的兩個(gè)量子，也可以相互影響并且會(huì)保持關(guān)聯(lián)性，當(dāng)一個(gè)量子被影響時(shí)，另一個(gè)會(huì)在瞬間作出反應(yīng)，仿佛兩個(gè)量子之間存在某種我們不知道的超光速作用，或者是某種亞空間通道。
量子糾纏這個(gè)神奇現(xiàn)象的存在似乎就在暗示我們，宇宙中還存在更深層次的物理學(xué)定律等待我們探索。
量子隧穿
量子隧穿現(xiàn)象是現(xiàn)實(shí)中的“穿墻術(shù)”，和量子糾纏一樣，這種神奇的現(xiàn)象只發(fā)生在微觀世界中，經(jīng)典力學(xué)中同樣沒有類似的現(xiàn)象。
什么是量子隧穿？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在量子系統(tǒng)中，微觀粒子可以概率性的突破自己原本不可能突破的位勢(shì)壘，就像是一個(gè)兩米的高墻，而這個(gè)粒子的極限是1.5米，在經(jīng)典力學(xué)中這個(gè)粒子永遠(yuǎn)也無(wú)法跳過(guò)這個(gè)墻，但是在量子力學(xué)中，這個(gè)粒子可以概率性的越過(guò)這個(gè)高墻。
為什么粒子可以完成“不可能完成”的任務(wù)呢？其實(shí)用不確定性原理就可以解釋這個(gè)現(xiàn)象，根據(jù)不確定性原理，粒子在穿越位勢(shì)壘時(shí)，能量和時(shí)間無(wú)法被同時(shí)確定，這個(gè)時(shí)候一個(gè)數(shù)據(jù)越精確就會(huì)導(dǎo)致另外一個(gè)數(shù)據(jù)變得模糊，在一個(gè)極其短暫的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)致粒子能量增加且不違背能量守恒。
除此之外根據(jù)德布羅意假說(shuō)，微觀粒子都具備波動(dòng)性質(zhì)，當(dāng)粒子不能穿越位勢(shì)壘時(shí)，以波的狀態(tài)可以解釋類似于量子隧穿的現(xiàn)象。
根據(jù)我們的計(jì)算恒星核心中原子核的平均動(dòng)能其實(shí)無(wú)法滿足核聚變的要求，但是因?yàn)榱孔铀泶┈F(xiàn)象的存在，讓恒星核聚變從不可能變成了可能，大大降低了恒星形成的條件，從這個(gè)角度來(lái)看，如果沒有量子隧穿現(xiàn)象，也就沒有太陽(yáng)系和人類。
疊加態(tài)
“薛定諤的貓”這個(gè)思想實(shí)驗(yàn)知名度很高，但是我們卻很難理解這個(gè)實(shí)驗(yàn)想要表達(dá)的內(nèi)容，因?yàn)樵谶@個(gè)實(shí)驗(yàn)中說(shuō)貓咪會(huì)處于一種“又生又死”的狀態(tài)中，在我們的認(rèn)知中，貓咪不是只能以一種狀態(tài)存在嗎？為什么我們會(huì)說(shuō)這個(gè)貓咪“又生又死”呢？
這個(gè)時(shí)候就需要提到量子力學(xué)中的“量子疊加”了，在量子力學(xué)中一個(gè)量子系統(tǒng)可以處于兩個(gè)量子狀態(tài)的疊加中，比如說(shuō)光子可以是粒子也可以是光波，如果我們不觀察就無(wú)法確定這個(gè)光子的確切狀態(tài)，而“電子雙縫干涉實(shí)驗(yàn)”指出，觀察者的觀察會(huì)對(duì)光子產(chǎn)生影響，當(dāng)我們不觀察時(shí)，這個(gè)光子確實(shí)是以兩種狀態(tài)同時(shí)存在的。
所以薛定諤的貓真的處于兩種狀態(tài)的疊加中，薛定諤就用這個(gè)實(shí)現(xiàn)來(lái)向我們展示量子力學(xué)的不完善，因?yàn)樵诤暧^的世界中，這樣的疊加態(tài)是無(wú)法解釋的。
這三個(gè)物理現(xiàn)象都讓人有些難以理解，并且顛覆我們的常識(shí)，或許未來(lái)人類的物理學(xué)更發(fā)達(dá)后，會(huì)給我們一些更簡(jiǎn)單直接的解釋。
聯(lián)系客服
