量子物理的哲学讨论

在我阅读普利高津的《确定性的终结》期间，我始终在想着这个问题–虽然这本书看了一半丢在一边已经很久乐。-_-|||

昨天在QQ群里，GM说到：“图灵机,遗传算法里面规则的变化性有点像量子学”。于是我们的讨论就可耻地跑题乐。GM还说到：

还有一个很难回答的问题：自然规则总集是一个动态集合还是一个静态集合？
如果是静态集合，那就是所有的规则都是预先存在的，那它们以什么形式存在，这似乎于世界是运动着的世界有矛盾。
如果是动态集合，那就是说自然规则随着时间的推移，而不断创造着新规则，那它是如何创新的，为何要创新？
似乎，无论是何种情况都是难以理解和分析。

这些问题会导致一个疑问，自然规则是否存在？自然规律是存在的，自然规则是我们对自然规律分析量化后得到的结果如此的话

自从知道了量子力学以后，我总觉得对于我来说，它的哲学意义要大于物理学的意义。它告诉我们：规则虽然是存在的，是静态的，但是是不确定的。

在量子力学之前，科学就像是1+1=2这么明确，没有什么含糊其辞之处，所有的理论都是基于明确的数学公式。科学的信仰导致了所谓的拉普拉斯科学宿命论：假设有一个小妖–所谓的“拉普拉斯妖”–能够准确地知道整个宇宙的现在的状态，则这个世界的未来可以按照明确的计算推导出来。也就是说，在严格的科学定律下，宇宙从诞生之时就已经完全确定了，之后的事都是按定律进行而已。而物理学的任务只是把这样的定律全部找出来而已。

在“不确定性原理”被提出来之前，科学定律都是明确的，包括相对论。在狭义相对论里，在接近光速时，长度、质量、时间居然都会改变，速度相加也不再是简单的相加了……更不用说广义相对论引入的引力场导致时空弯曲……但不论这些多么不可思议，它仍然是明确的。这也是当时几乎所有物理学家的信仰–BTW：也成了偶群里的空中猎手的信仰。^O^

但是量子力学的出现推翻了这种确定性。作为量子力学核心之一的“不确定性原理”告诉我们，根本不可能准确地知道宇宙的现在的状态，所以也就无从预言它的未来。

在早些年，国内通常把“不确定性原理”译成“测不准原理”，因为它通常通过一个例子来表达：

如果需要预言一个粒子未来的位置，就必须知道它现在的位置和它现在的运动速度（包括运动方向）。而如果需要“观测”它，就必须通过手段，比如我们通常的“看”到，就是靠光子打在物体上再反弹到我们的眼睛里。但对于粒子来说，如果拿光去照粒子的话，要想得到精确位置，就必须用波长很短的光，越短越精确。而按照光能量理论，波长越短的光能量越大。粒子被这样的高能光子撞到，必然会被改变运动的方向和速度。这样你就无法知道它被“观测”后的速度了。反之一样，要想尽可能少地影响速度，则就要用波长更长的低能量光，这样位置就会有很大的误差。总之是无法“同时”得到一个粒子的准确位置和速度，这样预言它下一时刻的位置也就不可能是准确的。而这二者的综合误差最小值就是普郎克常数-h。

这意味着我们面临着一个观测的精度极限，所以这一理论被认为是“测不准原理”。但事实上，它要告诉我们的是：任何粒子原本就没有所谓的“准确”的位置和速度。

因为按照“奥卡姆剃刀原则”，既然理论上已经证明它不可能达到那样的精度，那说明它本来就是不存在这样的精确数值。所谓的“奥卡姆剃刀原则”大致是这样的：

在物理学中我们使用奥卡姆剃刀切掉形而上学的概念。爱因斯坦的狭义相对论与洛仑兹的理论就是一个范例。洛仑兹的理论认为在以太中运动的尺收缩、钟变慢。爱因斯坦关于空—时变换的方程与洛仑兹方程在钟慢尺短效应上一致，但是爱因斯坦和庞加莱（法国数学家——译注）认为以太不能根据洛仑兹和麦克斯韦方程组检测到。根据奥卡姆剃刀，以太就被排除了。

一个更有趣的例子来自卡尔·萨根。

昨天后来因为我被差去仓库干搬运工了，所以没再往下说。现在补上：

关于不确定性原理，后来被更加地发展了，最后演变成：任何东西，只要我们没有观测到它，它就是完全不确定的，它是以一个“波”的形式存在于宇宙中可能几乎任何地方。

否则无法解释电子的双缝干涉实验结果。

我们现在都知道，波粒二像性是普遍存在的。一束电子束穿过双缝，会在屏幕上形成典型的波的双缝干涉图样。如果控制电子的发射，让它一个个地发出去，它们打在屏幕上也必然只是一个点，但当这样的点累积到很多的时候，同样表现出一种双缝干涉图样的分布。说明每个电子都是与一个波相关联的，即使只有一个电子，也能与自己产生干涉，而要产生干涉，这一个电子必须“同时”通过两个缝！！！物理学家们崩溃乐。

更崩溃的还在后面。如果在那两个缝的地方去观测电子是从哪个缝里通过，可以明确地测出它“同时只通过一个缝”！！！但是~~~干涉图样不见了！！！！！

最后崩溃了的物理学家们得出了前面那个结论：一旦一样东西在没有被观测的时候，它就不是实际存在的，而是以波的形式存在于整个宇宙，只有在观测时，这个波才“坍缩”为“实际”的东西。-_-|||

这是一个完全不确定的世界。为了研究这样的世界，物理学家们无法再用明确的理论，只能用概率。昨天讨论的时候，春辉说：

什么叫概率，那只是骗人东西。我大学的老师说，当你选中时那概率其实就是100%，选不中时说是多少都是0%（原话都是个屁）

对于事件的结果（也就是“观测”的时候），它当然是如上所说，但在观测前–如前面说的那一个穿过双缝的电子在打到屏幕上之前，我们只能按双缝干涉图样来估计，它有百分之多少的可能会在这个位置，百分之多少的可能会在那个位置。但实际上它找到屏幕上时就只能是在一个确定的位置上，并不是百分之几在这里，百分之几在那里。不过当电子数很多的时候，这个图样就会很清晰，它会准确地按照双缝干涉图样的统计分布形成，这也就意味着无数的不确定性，会达到一个统计确定的结果。

这也就可以解释为什么我们看到的东西都是很确定的，不会发生说我们刚才看到一个东西在这里，一转眼它就跑到另一个地方去的情况。因为我们能看到的“实际”的东西，都巨有极其大量的粒子，而这样的大量粒子造成了这样的统计确定性。

好了，不再继续讨论了，有兴趣的人可以自己去看《量子物理史话》，一本够8挂的量子物理科普作品。

其实偶们今天也没有再继续讨论，今天的话题是：lolicon–参考资料：《落伍了》《萝莉和萝莉控起源》《未成年人思想道德网上大赛22日小学组排名》。-_-|||