决定论,又叫拉普拉斯信条,18、19世纪曾经风靡一时,统治了整个科学界,包括爱因斯坦都是其拥趸,以致至死都在批评量子力学,他和玻尔关于量子力学的著名论战推动了量子力学的发展,因而被载入了是史册。
决定论认为,一切结果都是由之前的某种原因导致的,或者可以根据前提条件来预测未来的结果。决定论在牛顿力学推算出天体运行轨道之后,迅速占领了所有科学家的头脑,以至于大家认为,宇宙中某一时刻所有粒子的状态都是确定的,它如何运动,向哪个方向运动都是注定的,因而如果我们知道某一时刻宇宙中所有粒子的状态,我们就可推知宇宙以前发生了什么,以后会发生些什么。一切都已注定,我们要做的,就是眼睁睁看着宇宙中所有事物按照既定轨迹发展而已。
然而量子力学横空出世,从薛定谔的猫盒子里杀了出来,把决定论打得丢盔弃甲溃不成军。量子力学不确定性原理认为,我们不可能同时知道粒子的准确位置或动量,粒子的位置测量得越准确,其动量就越不准确,相反动量越准确,粒子的位置就越不确定。进而推导出一个令人匪夷所思的结论,粒子在平时是处于不确定的叠加态的,同一时刻粒子既可以在这里,又可以在那里,只有在我们对它进行观测的时候,才会随机选择一个位置坍缩下来。人的意志在这里产生了决定性的影响,决定论被量子力学彻底抛弃,宇宙不再像钟表一样有序运行可预测,人类的意识甚至可能导致无穷的平行宇宙。
量子力学反直觉的论述似乎违背我们的常识性认知,但经由一百多年的发展,量子力学已成为许多物理学理论和科学,包括原子物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关学科的基础。迄今为止,量子力学经历了科学史上最严格的验证,还没有找到任何一例推翻量子力学的实验数据。量子力学与相对论一起,已成为现代物理学的两大基本支柱。
那么,我知道了宇宙中所有粒子的运动状态,我是不是可以预知未来?
拉普拉斯认为是可以的,一直到爱因斯坦,都这么认为,这就是所谓古典或者经典物理学。别看相对论那么难懂,它仍然是古典的、决定论的。
量子力学打破了这个幻象,所以爱因斯坦至死都不能接受,他和波尔的争论本质上并不只是相对论和量子力学的分歧(一位伟大的物理学家,当然能坦然接受自己的错误),他们的分歧在于:世界到底是确定的还是概率的?
即所谓:上帝掷色子吗?
本网页内容旨在传播知识,若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。E-MAIL:dandanxi6@qq.com