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量子力学,整合了三种自然相互作用力

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量子力学,整合了三种自然相互作用力

雪花又一年 2018-05-03 15:06:00 浏览171 评论0

摘要:  一九二五年,以薛丁格(Erwin Schr?dinger)和海森堡(Werner Heisenberg)为代表的一组科学家,已经对原子运动给出了几近完整的数学描述,我们称之为量子力学。         这是一套与黎曼、爱因斯坦学说迥异的解释自然力的理论,它的主要理论观点包括: 作用力是由于...

 一九二五年,以薛丁格(Erwin Schr?dinger)和海森堡(Werner Heisenberg)为代表的一组科学家,已经对原子运动给出了几近完整的数学描述,我们称之为量子力学。


        这是一套与黎曼、爱因斯坦学说迥异的解释自然力的理论,它的主要理论观点包括:


作用力是由于不连续的能量包交换而产生(也就是量子:quanta)


不同的作用力的产生来自于不同量子的交换


我们永远无法同时知道次原子粒子的速度及其位置


        这就是著名的海森堡测不准定理,这个听起来不怎么靠谱的定理,却是半个世纪以来最经得起任何实验挑战的一个定理,至今,还没有任何一个实验结果违背了这一条定理。


        所谓次原子粒子:就是比原子还要微小的粒子。海森堡测不准定律在哲学上的意义在于,它从物质构成的最底层,将所有事物的产生和构成,都解释为机率的一个表现,而不是一个必然的结果!换句话说,就是没有所谓客观存在,也没有所谓必然结果。这一条,彻底撼动了唯物主义的基石。


粒子有可能以有限机率进行穿隧或量子跳跃,并穿越不可浸透的障碍物


        听起来各种不靠谱是吗?但是!这个理论不仅反复被实验证明,而且人们甚至根据该理论制造出了隧道二极管(tunnel diode,或称江崎二极管)。


        量子力学以光子(也就是光的量子)为例,认为弱作用力和强作用力是源于能量量子的交换,并称之为“杨-米场”,这是杨振宁和他的学生米尔斯于一九五四年发现的理论。


        你造吗?杨老师年轻的时候有多牛逼!到一九七O年代,杨-米场已经可以解开所有核子物质的秘密,可以解释有关于次原子粒子的任何实验数据。在解释电子与光的交互作用时,其精确度达到千万分之一,号称是有史以来最精确的理论。科学界对这个理论如此有信心,以至于称之为“标准模型”(Standard Model)。


        量子力学经过五十年的发展,成功地整合了四种自然作用力的三种:强作用力+弱作用力+电磁力。但是,包括杨振宁本人在内的许多科学家都认为,标准模型一定不是最终的大一统理论,主要原因是该模型并不包括重力!


        历史地看,可以这么说:量子力学只是根据次原子粒子的部分外表特性做了整理,却未对它们的来源做出任何说明。


原文发布时间为:2017-12-11
本文作者:量子君
本文来源:量子科学,如需转载请联系原作者。

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