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量子力学是在告诉我们世界是不可知的么? 第1页

  

user avatar   richardn-79 网友的相关建议: 
      

不是。量子力学只告诉了你在非常微小的尺度上,朴素的物理概念比如确定的位置、确定的速度的定义是没有意义的。

以上是回答,下面谈谈我个人的想法:

经常在各类社区上看到如同问题一样的言论,这些人往往是在用它们所自认为的“不确定性原理”来尝试论述:你看科学也不是万能的,有些东西我们就是不能知道呀。然后这就给玄学言论留下了空间,什么自由意志、爱情啊blah blah一堆东西都和量子力学扯上了关系。。。

我觉得这本质上是因为它们从第一次在初中学到经典物理的时候开始,就误解了科学究竟在干什么。

高中思想政治课本上有这样一句话:“是牛顿发现了本来就存在的万有引力定律,而不是牛顿给自然界立的法。”这段话正在尝试论述规律的客观性。但它是有问题的,巧妙的是也非常接近很多人对于科学本身的认识。

课本上也说“不能把科学中的物质概念与哲学中的物质混为一谈“。同样,哲学意义上的“规律“其实也不该和科学所说的“规律”混为一谈。是的,世界是根据“规律”工作的,但这里的“规律”只具有哲学上的意义,它对真正负责帮人们理解物质现象的科学规律的本身或其产生是没有任何关系的。

世界按规律工作,这是唯物主义信仰,依靠纯粹的思维被提出。它不可证伪,只能相信。

天体按牛顿定律运转,这是科学理论,利用科学方法提出。它必须有被证伪的可能。

万有引力定律的提出,并不是因为它就躺在宇宙的哪里,被牛顿看见了。也不是牛顿在闭着眼啥都不看的时候,突然觉得存在一个万有引力定律,世界就会变得合理。而是因为他发现对于那么多天体移动的观测数据,如果喂进自己的三定律和万有引力定律的非常简短的数学表达式,算式的误差是极小的。再去用这个新定律反推一些其他天体的运动,结果也与现实符合得很好。所以这个万有引力定律,就具有成为科学理论的价值。它简洁,又可检验,所以可以指导人们的预测。

上面这些,总结一下是:科学理论不是被人们发现的“客观真理”,而是建立在事实的基础上,人们自己构造的,用来理解物质现象的方式。

扯了这么多,让我们回到量子力学。为什么“位置和速度的不能同时准确测得”并不意味着不可知论?因为:能不能定义确定位置和确定速度的概念,和我们在实验中能不能观察到这两者,这两个问题是一样的。

上世纪科学家已做过实验,确定了未被观察微观粒子的状态,在被观测时确实是像量子力学描述的那样随机的。不存在什么此刻观察,粒子更可能偏右,而在另一个时刻观察,粒子更可能偏左这样的情况。这首先说明了粒子状态的不确定性并不是观测技术的缺陷造成的。这更意味着,我们必须抛弃确定位置,确定速度这样的概念,换上量子力学波函数的观念,才能描述我们已经观察到的现象。

就像上文所说,万有引力不是客观存在在那里的,而是牛顿构造出的概念一样,确定的位置、确定的速度也不过是个被构造出的概念,它们也一样不是“客观存在的”,是可以被抛弃的。只不过,“你坐在房间里”“汽车超速了”这种概念实在是太过符合常理,以至于很多人难以意识到位置和速度的概念从来不是物质世界必要的一部分。它们也是我们人类构造的。

所以,你就不可以说:现在量子力学告诉我们位置和速度不可知,所以世界上总有不可知的东西!量子力学告诉你的是,为了描述微观现象,你就不能引入位置和速度的概念。它们实在太过令人舒适而好理解的事实,一点都不说明它们是”天然“的,不可放弃的,更不能因为它们的不可知,而说世界是不可知的。(你看对于复杂点的其他观念,人们的态度就截然不同。没有人会因为基督徒嘴里的“上帝”难以捉摸,就说世界不可知啊。对我而言上帝的概念就不存在,谈什么知不知呢?)

到这里就说完了。再多嘴一句:不要沉迷于浅显的自然语言,一看见“不确定”就想到“不可知”。要去仔细研究这些原理的内在,到底说了些什么。

---补---

为预防民科巨人/宗教狂徒的观点,我补几个事。

1.科学理论是人的构造产物,而人们早已意识到编故事谁都会编。故能成为科学理论的构造,是要(这个加粗是针对评论区里某位同学,其它它的言论我就不说了,这里要加个“先”字算是它的好建议。知乎第一个回答就被打成伪科学了,真刺激)经过剃刀检验的。“能解释/描述现象”,不是成为科学理论的充分条件(唉。。某些人充分和必要都不太分得清)。这是民科主要犯的错误。

2.世界不可知,指的是能影响世界的某些事物不可知。存在,指的是这件事物对世界的影响确实成立。我说上帝不存在,指的是没人能拿出证据说明上帝可以影响世界。说我们不了解上帝不代表世界不可知,是因为上帝不能影响世界。这里的用语的定义对各类人是不同的,所以在此澄清。但我有一定把握,认为我这些定义就是科学研究中所使用的。




  

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