量子力學(xué)仍無法描述宏觀系統(tǒng)
根據(jù)英國《自然·通訊》雜志18日?qǐng)?bào)道的一項(xiàng)量子物理學(xué)最新研究,歐洲科學(xué)家指出,當(dāng)多個(gè)能動(dòng)者利用量子力學(xué)來預(yù)測(cè)彼此的觀察結(jié)果時(shí),他們得到的結(jié)果總是不一致。這一結(jié)果表明,當(dāng)前人類對(duì)于量子理論的所有解讀,仍無法外推至復(fù)雜宏觀(大到肉眼可見)的系統(tǒng),難以對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一的描述。
量子力學(xué)是主要研究原子、分子、凝聚態(tài)物質(zhì),以及原子核和基本粒子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的基礎(chǔ)理論。它與相對(duì)論一起,構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的理論基礎(chǔ)。量子力學(xué)不僅是現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)理論之一,而且在諸多學(xué)科和近代技術(shù)中可得到廣泛應(yīng)用。 量子力學(xué)被認(rèn)為可以成功地描述微觀世界,其中的粒子可以同時(shí)處于不同狀態(tài)的“疊加態(tài)”。然而,若要達(dá)到普適性,該理論原則上應(yīng)該能夠模擬包括本身使用量子理論的能動(dòng)者在內(nèi)的復(fù)雜系統(tǒng)。事實(shí)上在實(shí)驗(yàn)室中,科學(xué)家每次測(cè)量一種疊加態(tài)時(shí),都會(huì)得到一個(gè)不同的值。目前,有許多人嘗試從量子力學(xué)角度回答這個(gè)問題。 此次,瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院科學(xué)家研究表明,有些情況涉及多個(gè)觀察者,這時(shí)許多量子力學(xué)的解讀總是無法給出對(duì)現(xiàn)實(shí)的一致描述。他們進(jìn)行的思維實(shí)驗(yàn)涉及4個(gè)不同的能動(dòng)者,每個(gè)能動(dòng)者都測(cè)量一個(gè)不同的量。如果所有的能動(dòng)者都使用量子理論對(duì)他們觀察到的東西進(jìn)行建模并預(yù)測(cè)彼此的觀察結(jié)果(假設(shè)每個(gè)觀察者看到一個(gè)單一的測(cè)量結(jié)果),那么每個(gè)觀察者的結(jié)果將與另一個(gè)人預(yù)期的結(jié)果相反。然而實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)并非總是如此。這表明,要擴(kuò)展量子理論以囊括宏觀系統(tǒng),比以前認(rèn)為的更復(fù)雜,該理論還需要進(jìn)一步發(fā)展。 正是因有不同的體系及彼此間的統(tǒng)籌協(xié)調(diào),著名的系統(tǒng)論才會(huì)在多學(xué)科的巨大工程中,發(fā)揮著不可替代的作用。其實(shí),宏觀與微觀、系統(tǒng)與個(gè)體之間的關(guān)系,不僅是量子力學(xué)最終要面對(duì)和解決的問題,更是世間最重要的規(guī)律總結(jié)。 關(guān)鍵詞: 量子力學(xué)
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