[科学信仰]需要找到一个方法，为什么无法测量单个粒子的性质？理解量子力学有一种物理学理论

文章图片
有一种物理学理论，几乎没有人能够真正理解它，但它却给我们的世界带来了难以描述的变化，它就是量子力学。
从诞生以来，量子力学就一直在将困惑带给人们，时至今日也没有人能够弄懂为什么当试图测量量子效应时，量子效应就会消失，为什么观测会影响到实验的结果。还有那只被薛定谔关在箱子里的猫，明明是处于一种即死又活的叠加态，但是我们却永远无法测量到这种状态，因为只要我们试图打开箱子去测量这只猫，那么它马上就会塌缩为一种确定的状态，要么死，要么活。
如此看来，量子力学诞生以后，人类所面临的困惑更多了，于是反对量子力学或者抱怨量子力学的人从来就没有消失过，但我们又不得不承认，如果没有量子力学，那么也就没有我们今天的一切。

文章图片
很多人可能并不知道，如果没有量子力学，那么现在我们根本不可能划着手机来阅读这篇文章，因为没有量子力学，也就没有触摸屏，甚至不会有计算机。
而人工智能技术与我们一刻也离不了的WIFI就更不可能诞生了，更不可思议的是， LED也不可能出现，人类的医学水平将在现有的基础上倒退一个世纪。一方面，量子力学给人类带来了数之不尽的困惑，另一方面，量子力学又给人类带来用之不竭的瑰宝。作为普通人的我们，可以不去关心单个粒子的位置为何无法测量这种烧脑的问题，但物理学家们就不能对此无动于衷了。世界上的一切物质都是由基本粒子所构成的，而量子力学用波函数来描述基本粒子，也就是说波函数描述着世间的一切，无论宏观还是微观，一切都可以表述为量子行为。

文章图片
还是那个问题，既然量子力学带给我们这么多，为什么它又存在着如此之多的困惑呢？
其实量子力学没有错，它也并没有带给我们什么困惑，一切的困惑都是源于我们的理解，是我们没有理解量子力学，又或者说我们没有找到理解量子力学的正确方法。我们无法确定单个粒子所处的位置，我们只能用波函数来描述它，在任何时候，一个粒子所处的位置都是完全随机的。
而这与宏观世界的一个问题很像，那就是掷骰子，掷骰子自任何情况之下都是一个随机的事件，没有人也没有任何方法可以准确预测筛子所投出的点数，那么，量子力学是否与掷骰子是一回事呢？一些相信隐变量存在的科学家的确认为两者是一回事，他们认为量子力学的随机性和掷骰子的随机性都不是本质上的概念。

文章图片
掷骰子之所以是一个随机事件，并不是因为它真的随机，而是因为其中存在着太多的隐变量，我们无法预测掷骰子的结果，是因为我们无法得知全部的信息。
比如掷骰子的结果和我们手部动作的微小变化存在着联系，与空气流动速度存在着联系，与桌面每一个落点的粗糙程度存在着联系，而我们无法知道全部的信息，所以掷骰子就变成了一个完全随机的事件。量子力学也是如此，我们无法测量单个粒子所处的位置，很可能是因为其中存在着大量的我们不知道或者无法知道的隐变量，而如果我们可以知道这些隐变量，那么量子力学也就不再是一个随机的问题。不过这似乎没有意义，因为掷骰子所蕴含的隐变量就已经是我们无法收集和理解的范畴，就更不要说量子力学了。