量子力学 学习和掌握量子力学的捷径和技巧


量子力学 学习和掌握量子力学的捷径和技巧
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量子力学 学习和掌握量子力学的捷径和技巧

生活在21世纪的人类 , 如果回头去看原始社会和奴隶社会里的风俗、制度 , 会感到很荒唐、不可思意 , 同样的道理 , 如果我们以经典物理学的观点去看待量子力学中的规律 , 也会感到很不可思意!但如果我们能学会反向思维 , 从相反的方向去看待量子力学 , 那么 , 就会很容易理解和接受量子力学中的荒唐规律 。
经典物理学和量子力学 , 在研究对象方面有很大的不同 , 甚至是截然相反 , 前者是宏观、低速 , 后者是微观、高速 , 既然研究对象完全相反 , 那么 , 适用于对象的属性和运动、变化规律是否也截然相反呢?这就是一种反向思维 , 运用这种反向思维 , 我们可以直接把经典物理中的属性和运动规律变换为量子力学的属性和运动规律 , 比如 , 测得准和测不准;确定性和不确定性;彼此孤立和量子叠加、量子纠缠等 。 量子力学中有许多奇特的规律 , 奇特到传统物理学家绝对无法接受 , 比如 , 它的第一原理就是不确定性原理 , 这种不确定性表现在 , 一个物体既在这里 , 又不在这里 , 既是死的 , 又是活的 , 更奇特还有 , 一个物体在同一时刻 , 可以同时通过两个不同的地方 , 比如 , 双缝干涉实验中 , 一个光子在同一时刻同时通过了两个不同的缝隙 , 再如量子纠缠 , 两个量子相距数亿公里 , 只要你一个的状态 , 另一个就会跟着做出相同的改变 , 这些在传统物理学家看来 , 都是错误的、矛盾的、不可接受的 , 这种矛盾就如同地心说与日心说、物种不变论与生物进化论、牛顿绝对时空与爱因斯坦相对时空等之间的矛盾 。
常言道 , 入乡随俗 , 到什么山上唱什么歌 , 量子力学的研究对象是高速运动着的各种微观粒子 , 如质子、中子、电子等 , 有多小 , 小到用现代最先进的电子显微镜都观察不到 , 它们的运动速度有多快 , 快到光束和接近光束 , 这样的研究对象 , 它们的运动、变化规律会和我们日常看到宏观世界的运动规律一样吗?如果你认为是一样的 , 那么 , 未免也太天真了!而量子力中的大量实验表明 , 二者在许多方面 , 非但不一样 , 而且还截然相反 。
爱因斯坦和普朗克是量子力学的两个主要奠基人和开创者 , 却不是量子力学的领军人物 , 领军人物是波尔 , 为什么是样呢?因为二人都太保守、太胆小了 , 而波尔则比他们大胆得多 , 提出了量子力学中最重要的原理——不确定性原理 , 当有人问波尔 , 在双缝干涉实验中 , 单个光子究竟通过了双缝中的哪一个时 , 波尔大胆地说 , 同时通过了二者 , 爱因思斯坦知道后 , 说波尔是个疯子 , 因为他的回答违反了物理学中最基本的规则和常识 。 然而 , 爱因斯坦可能忘了 , 他当年提出时空相对论时 , 也违反了当时物理学界最基本的规则和常识——牛顿的时空绝对论 , 也忘了 , 日心说和进化论的提出 , 同样如此 。
波尔之所以能成为量子力学中的领军人物 , 关键在于他大胆地运用了反向思维 , 在量子力学中提出了大量离经叛道的观点 , 而这些观点 , 后来被大量的实验证明是正确的 。 爱因斯坦和波尔 , 在量子力学领域里争论了数十年 , 最终以波尔的胜利和爱因斯坦的失败而告终 , 爱因斯坦原本是个大胆的革命者 , 否定了牛顿的绝对时空观 , 但后来却变成一个保守者 , 在量子力学领域里裹足不前 , 关键在于他没有认识到反向思维的重要性 , 爱因斯坦之所以能创立相对论 , 一个重要的原因是 , 他不但掌握了大量的物理学知识 , 而且还掌握了大量的数学和哲学知识 , 然而 , 这些还不够 , 因为还需要有思维科学方面的知识 , 在这方面 , 显然 , 波尔要胜过爱因斯坦 , 这也是他能在量子力学领域超越爱因斯坦和其他科学家的一个重要原因 。 思维科学是很重要的 , 因为 , 正确的思维方法 , 无论对于理解现有理论知识还是做出理论创新 , 都是非常重要的 。
【量子力学|学习和掌握量子力学的捷径和技巧】量子力学的发展史给我们带来一个新的启示:哲学固然是科学的指路明灯 , 它为科学提供世界观和方法论上的指导 , 但哲学不是科学唯一的指路明灯 , 因为 , 思维科学同样能为科学提供方法论上的指导!

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