春天文学

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第125章 量子力学之战（第1页）

“杜恪，你在说什么啊？”对于杜恪念念叨叨的话语，西瑟西瑟一头雾水。

杜恪见暂时没法在水中研究更多，便带着西瑟西瑟回到岸上，他的手中还有几条耗尽魔力的变色小鱼，挖一个水坑养起来，以后慢慢观察。

做完这一切，他才对西瑟西瑟解释：“这要从远古说起，在我的家乡，众所周知，2o世纪之前，是经典力学的统治时代，而2o世纪之后是量子力学的统治时代。”杜恪开启了讲课模式，还真有心思试一试，能不能把智力大幅度提升的西瑟西瑟，引入物理学。

“而这一切的起源，要从光是波还是粒子说起……”

起先，格里马第现了光的衍射现象，他认为光是一种波。

当时还有一位经天纬地之才的伟大人物，牛顿爵士。牛爵士认为光是一种粒子，因为他通过三棱镜色散实验，现光被分成了五颜六色，这不是粒子能被分开吗！

因为牛顿影响力太强，光是粒子成为主流。

随后托马斯·杨现了光的干涉，这是波的特性，并且干涉实验还证明了光是一种横波，一时间波动说蒸蒸日上。

这时候一位正在苦心钻研相对论的大神爱因斯坦，忽然抬起头并随手一击——他搞了一个光电效应，这下又证明了光是粒子的铁证。

作为波动说的维护者，普朗克坐不住了，他打算出山与爱因斯坦大战三百回合。他通过逆天数学能力，对黑体辐射拼凑出了一个完美的方程，试图证明光就是波。然而方程一出，他自己都惊呆了，方程背后的意义就是——能量是一份一份的，直接验证了粒子说。

怒送人头和装备的普朗克，反而助涨了粒子说。

爱因斯坦笑纳老铁送来的双击666，提出了光量子假说。

眼见爱因斯坦要把波动说的坟墓给撅了，又一位大神波尔坐不住了。当时波尔还年少，一心要反对光量子假说，没想到反对没成功，反而在光量子和卢瑟福原子模型基础上，描绘出了完整的原子结构——波尔模型。

至此，从普朗克开始，到爱因斯坦的光量子假说，再到波尔模型完美结构，量子力学的大幕徐徐拉开。

不过这时候光到底是波还是粒子，依然解释不清楚，爱因斯坦和波尔都互相接受了对方的理论，又同时坚持自己的认识，觉得对方理论有致命缺点，单纯认为光是一种粒子，或者单纯认为光是一种波动。并且逐渐从光延伸到其它粒子，因为还有粒子可以表现出波的形式。

再然后，海森堡与薛定谔横空出世。

海森堡站队粒子派，并开出大杀器——矩阵，矩阵力学成为粒子派的强大武器。而喜欢“虐猫”的薛定谔，站队波动派，他通过解微分方程，得到了量子力学惊天动地的波函数，从而开创了波动力学。矩阵力学大战波动力学，量子力学空前繁荣。

然而两人刚打算正面刚一波，就现貌似对方的理论描述，竟然也是正确的！

但谁也不能认怂不是，继续刚着！

狄拉克这时候站出来了，说“你们不要再打了啦”，你们看，我已经帮你们证明好了，矩阵力学和波动力学完全是等价的，可以通过变换得到彼此。

要说狄拉克这个人就是喜欢总结，他不光把海森堡和薛定谔给整合了，还把爱因斯坦的狭义相对论引入了量子力学，从而成为量子力学奠基者之一。

至此，光具有波粒二象性成为确定学说。

从爱因斯坦大战波尔，再到海森堡大战薛定谔，大家打来打去没分出个胜负，反而是打出量子力学，顺手终结了牛顿大爷的经典力学。

当然量子力学虽然繁荣展，但关于量子力学的战争依然没有结束。

“量子力学的吊诡之处在于——真随机，意思是一个量子系统，可以同时处在不同状态，薛定谔的猫讲的就是这个事情。比方一个粒子，当你不去测量它的状态时，它可以同时处于状态一和状态二。但当你测量他，得到的结果只能是状态一或状态二。”

西瑟西瑟已经听得晕晕乎乎想睡觉，杜恪依然在自顾自的上课：“完全一模一样的粒子，你去测量它，有时候得到状态一，有时候得到状态二，完全不知道是什么决定了它的状态……薛定谔用波函数解释……测量前的概率波叫Φo，测量后粒子给出状态一或状态二，分别叫Φ1和Φ2……”

物理学上的描述，是波函数Φo坍缩成了Φ1和Φ2，这里爱因斯坦、薛定谔就跟波尔、海森堡撕起来了。

波尔、海森堡认为，从Φo坍缩到Φ1或Φ2，是瞬间完成的，没有任何中间态，没有因果关系，完全是随机的，是真随机。

爱因斯坦就不乐意了，说出了那句著名的diss量子力学的话：“上帝是不掷骰子的。”他认为从Φo坍缩到Φ1或Φ2，肯定是一个连续变化的过程，不可能没有因果关系，肯定有个内在因素主导了这个转变，只是现在的物理水平太低，解释不了这个变化。

“简而言之，波尔、海森堡认为不可预测性是量子力学的根基，爱因斯坦、薛定谔则认为不可预测性只是现在预测不了，但肯定有因果关系。”

一派真随机，一派因果关系，持续多年大战。

2o19年耶鲁大学的实验研究，似乎证明爱因斯坦又对了，他们现了波函数变化的连续过程，一定程度上预测了波函数变化。但物理学界这几年下来，对此并没有做出太大的应对，这个实验结果也没有说明量子的变化原因，所以量子力学的不确定性原理依然是对的。

杜恪这两年多，都扑在电子流理论上，但对于量子力学也在不断啃知识。

“如果我把移位兽的瞬移、变色小鱼的水遁术，研究透彻，是不是可以就此推导出全新的物理规则，这个规则又与量子力学有没有内在相同？”

他仰头望天，有一种慷慨激昂的情绪在思维中蔓延：“难道真正的量子力学要在我手中实现伟大飞跃？量子通信、量子计算机……”

蓦然，他想到了自己和心灵战甲：“是啊，爱因斯坦说过，信息的传播度不可能过光，但心灵战甲已经带着我光，所以未来会是什么样子……询问量子力学吧！”

这一瞬间。

杜恪对未来有了强烈的期盼，对自己要走的路，和人生的终极目标，也有了清晰的认知。

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