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第两百七十九章 宇宙三（第2页）

不过哪怕解决了相对论基础的问题，那也要向量子理论出发。

为了说明这些并不是牵强附会，有必要先引出以下三段量子物理学家的话——

奥本海默：在原子物理学的发现中所表现出来的……关于人类认识的一般概念……就其本质而言并非我们根本不熟悉、前所未闻或者完全是新的。

即使在我们自己的文化中它们也有一定的历史，而在佛教和印度教的思想中更居有中心的地位。

我们所要作的发现只是古代智慧的一个例证、一种促进和精细化。

玻尔：为了与原子理论的教程作一类比……这样一些方法论的问题，如来佛与老子这样一些思想家早就遇到了这类问题，就是在存在这幕壮观的戏剧中，如何使我们既是观众又是演员的身分能够协调起来。

海森堡：自从第一次世界大战以来，岛国科学研究对于理论物理的巨大贡献可能是一种迹象，它表明在东方传统中的哲学思想与量子力学的哲学本质之间有着某种确定的联系。

量子理论是科学发展以来最为成功的理论，给我们提供了新的关于自然界的表述方法和思考方法。

量子论揭示了微观物质世界的基本规律，为原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学奠定了理论基础。

它能很好地解释原子结构、原子光谱的规律性、化学元素的性质、光的吸收与辐射等。

现在的许多科技成果都带着量子理论的烙印，没有量子理论，我们的生活水平将至少倒退五十年。

这样一个成功的理论，却是目前物理学家们最感困惑的一个理论。

最主要的问题集中在，一些基本的实验现象不能得到合理的解释，另外不清楚海森堡不确定性原理的机制是什么。

不确定性原理是说：一个微观粒子的某些物理量，如位置和动量，或方位角与动量矩，还有时间和能量等，不可能同时具有确定的数值，其中一个量越确定，另一个量的不确定程度就越大。

谷热

测量一对共轭量的误差的乘积必然大于常数h2π（h是普朗克常数），这个规律是海森堡在1927通过数学手段推出来的，之后被许多实验确认，是微观粒子运动的基本规律。

然而这个规律诞生八十多年来，物理学家们一直不知道规律背后的原因。

也有一些解释，如霍金就认为，测不准的原因是当人去观察粒子时，光子对粒子造成了扰动，所以测不准。

这个解释虽然很形象，但并不能使人信服，因为测不准原理并不是实验室中的发现，而是首先通过数学公式推导得出的，这就说明，只要量子理论的公设没有问题，那么从理论上说，粒子的位置和动量就是没办法同时精确测量，而这并不是测量手段的问题。

如果我们把一束电子直接打在屏幕上，屏幕会显示一个亮点，表明电子是粒子性的。

我们再让一束电子通过两段平行的狭缝，在屏幕上则会显示出明暗相间的干涉图案，表现出波动性。

如果将双缝之一关闭，则屏幕会出现衍射图案，但干涉图案与衍射图案并不相同，双缝干涉图案并不是单缝衍射图案的叠加。

最奇怪的是，在上述实验中，让电子一粒一粒的发射，实验结果还是一样的。

那么电子到底是粒子还是波呢？

如果说电子是粒子，通过单缝时，为什么会出现衍射图案？

并且如果是粒子的话，必定不可分割，也无法解释一粒一粒发射的电子通过双缝后怎么会形成干涉图案——前一粒不可能与后一粒发生干涉，单个粒子也不可能同时穿过两条狭缝自己与自己发生干涉。

在双缝实验中，我们快速遮去其中一个缝，单个的电子又该如何感知我们的这一行为并立即表现出完全不同的运动轨迹，本来应该落在干涉图案中的亮点变成了落在衍射图案中的亮点？

如果说电子是波，可以解释电子同时通过两条狭缝后发生干涉，但通过狭缝后打在屏幕上的为什么仍然是一个小亮点，而不是较暗的干涉图案？

如果我们想要一探究竟，在双缝旁边安装一个粒子监视器，此时我们会看到一个个的粒子，但是干涉图案也随之消失。

电子好像知道人们的心思，我们想要偷看它的秘密，它立即会掩饰得很好，一点破绽也没有。

目前主流的看法是，电子和其他亚原子粒子也一样是处在一种所有可能状态的迭加态中，我们无法推测电子在某一时刻的具体位置，除非进行观测，但我们可以知道电子出现在某一位置的几率是多少，这个几率可通过薛定谔波函数计算得出。

那么，粒子在通过狭缝前到底是一种什么状态呢？是粒子还是波？还是一种被几率波函数约束的量子迭加态？

如果是后者，我们又要如何来理解呢？