
因为不同于经典的情况,量子力学是经典力学的范式转变。
在经典物理中我们可以很好的运用物理图像来理解问题,或者运用日常生活中的常识来感受经典物理。
但是量子力学没有物理图像,我们只能用抽象的数学去描述它,但是这个数学到底描述的是什么东西,我们无法得知。所以没人真正理解量子力学的原因在这里,尽管我们可以用数学很好的描述它,去处理各种问题,但我们并不清楚我们的数学到底在描述什么。
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2020.1.11更新
发现有的同学不太明白,那就来讲的详细一些喽,一点一点慢慢来!
1.什么是范式转变呢?英文对应是Paradigm shift.意思是长期形成的思维方式的转变。科学上指的是,一个基本理论从根本假设上的改变,也就是打破常规,破除旧思维的转变。
量子力学之所以难理解,问题就在这,它的出发点,也就是理论最初的假设,与经典物理是截然不同的。量子力学最根本的假设是,态叠加原理,任何量子态都可用其它几个态叠加表示。这个假设在经典物理中明显不成立。
从这个假设出发,又涉及到了薛定谔的猫这个问题,在这里强调一下,猫是一个宏观物体,不可能处于既死又活的状态。量子理论只适用于微观世界。
所以,量子力学难以理解,是因为它打破常规的思维方式,也就是范式转变,是反常识,反直觉的。
2.但是!!!!!!!
以上所说的“难以理解”,只是对于大多数非物理专业的普通人来说的。对于物理专业的人来说,这些都是不难理解,自然而然的。
那么对于我们物理专业,量子力学哪里难以理解呢?
费曼说过,世界没有人真正懂量子力学。这是年代比较久远的事了。
但就最近,一位有名的物理学家还提出叩问“我们的量子力学到底在描述什么?”(忘了是安德森还是谁了,评论区有知道的可以告诉我啦)
所以,我们虽然我们可以用数学详细的描述粒子的状态,处理各种各样的问题,但是这个粒子,究竟是什么?物理学目前还给不了我们答案。
有很多人问,粒子是什么形状的?粒子长什么样子?其实根本不存在这个问题,我们描述粒子的方式,并不是像经典日常生活中,圆的,方的,大小等等这些术语,而是完全依赖纯粹的数学。
最后引用南大高量哥的一句话“没有人见过电子,也没有人知道电子是什么!”
这,就是理解量子力学的灵魂。
写了这么多,以后有不明白的我还会继续更新。
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