费曼何以确信“无人能懂量子力学”?
因为量子力学非常复杂。没有一定的逻辑思维是不会懂的。
费曼是20世纪最杰出的物理学家之一,参加了曼哈顿计划。 (即美国原子弹的发展)。同时,他还获得了诺贝尔物理学奖,他的主要成就集中在量子力学上。他向本科生授课,后来将本课程的内容编成一本名为《费曼物理学讲义》的书,该书现已成为最畅销的大学物理教科书。作为20世纪量子力学领域的一头大鳄,为什么费曼说:世界上没有人知道量子力学?
世界上没有人真正了解量子力学吗?实际上,不仅物理学家费曼有类似的想法,许多物理学家都说过。例如,量子力学的创始人,哥本哈根学派的负责人说:如果某人对量子力学不感到困惑,那仅意味着他不了解量子力学。因此,量子力学领域的许多专家都有类似的表述,因此其中必定有些棘手。他们之所以如此困惑,是因为量子力学实际上是描述微观世界物理现象的理论。它们不是被理论所迷惑,而是被微观世界的奇怪现象所迷惑。
那么微观世界中存在什么样的怪异现象呢?在物理学史上,有一个奇怪,奇怪甚至可怕的实验。该实验称为:双缝干扰实验。由于篇幅所限,我们在这里不再详细介绍实验。让我们谈谈是什么使该实验对其他科学家非常困惑。简而言之:在有和没有观察者的情况下,本实验获得的实验结果是不同的。具体来说就是这种情况。在该实验中,光子或电子穿过双缝后将在屏幕上成像。如果什么都没有忽略,则会出现干涉条纹。
但是,如果您在实验装置中添加检测器并观察电子或光子如何通过双缝隙,则将出现完全不同的实验结果。神奇吗?科学家起初并不相信。经过反复实验,这种结果一直都是这样。换句话说,普通的物理实验最终会引起观察者的注意,
费曼是上世纪有名的物理学家,他开创了量子力学的路径积分方法,因在量子电动力学领域做出了杰出贡献获得了1965年的诺贝尔物理学奖。费曼还是一位有名的老顽童,比起他建立起的理论,人们更了解他的轶事。
费曼是量子力学大神,按理说他应该非常懂量子力学。可是对量子力学,费曼有一句名言:我确信没有人能够懂量子力学。费曼对量子力学的评价可以说是物理学家的共识,很多物理学家也表达过类似的观点,量子力学哥本哈根派的领军人物玻尔就曾说过:如果谁在学习量子力学时不觉得困惑,说明他根本不理解量子力学。
我们生活在低速的世界,日常生活中我们是和宏观物理打交道,这时候描述物体的运动用牛顿建立起来的经典力学就足够了。量子力学是研究微观世界的结构、性质及运动规律的理论,我们在日常生活中的经验总结在微观世界中失效了。1900年普朗克为了解释黑体辐射规律引入了量子的概念,认为能量是不连续的,只能取一份一份的特定值。普朗克将人类领进量子的世界,可他本人也不敢相信量子,在用能量子的概念成功解释黑体辐射后普朗克还在努力希望从经典的角度解释黑体辐射。
量子力学难以被人理解,可量子力学却是最精确的理论,不可思议的理论能够和实验结果完美吻合,这更让科学家们感到困惑。科学家们对量子力学感到困惑,是因为科学家要从根源上探求最基本的规律,他们不知道量子世界为什么是这个样子。相比起来,物理系本科阶段就要学习量子力学,这个阶段学到的量子力学主要是用来解决问题。很多物理系的本科生会觉得量子力学并不是最难的专业课,像热力学与统计物理、固体物理学等要比量子力学难学。
在量子力学的建立过程中,爱因斯坦和玻尔这两位物理大神对量子力学的基础有着几十年的争论,直到今天争论也没有彻底结束。今天一些科学家想方设法要完成的无漏洞的贝尔实验就是要为爱因斯坦和玻尔的争论作出裁决。爱因斯坦、玻尔、费曼等科学大师都搞不清楚的量子力学,普通人能有谁做到真正理解呢?
上个世纪初,物理学诞生了两项颠覆性理论,分别为相对论与量子力学,虽然这两项颠覆性理论看起来毫无相关,但是它们却有着一个共同点,那就是在建立初期,除了创始人与极少数人之外,几乎没有人能够理解其理论本身。
因为他这么厉害的人作为大师都有困惑的地方,别人更是如此,肯定有很多不明白的地方,这是很正常的。
因为在费曼的那个时代,所有的科学家的研究层面都在宏观力学层面,深入到量子力学的人几乎没有,所以才会这样说。
因为量子力学完全是一种新兴学科,目前只有中国拥有关于量子通信的技术,国外一些科研团队至今没有研发出来。
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