你相信人是有灵魂的吗?
许多高僧大德都相信人有灵魂,灵魂存在于六道轮回之中,我也相信人是有灵魂的。
丰子恺先生当年讲,人类的生活分为三个层次,一是物质生活,这是我们大多数人的生活;二曰精神生活,是在物质生活基础上的精神文明;三曰灵魂生活,这是对人生终极意义的探讨。人的灵魂不死,在六道轮回中循环不已,人的灵魂永世。
上午在单位闲聊,我的同事讲了一个发生在他小时候的灵异事件。事件的经过是其早年夭折的姐姐(七八岁时夭折)在一次清明上坟后附体其奶奶,索要吃喝衣物等,听了令人不寒而栗,这民间的鬼故事也印证了人的灵魂的存在。
圣人云:信神如神在,网络有云:脑洞不够,平行宇宙、遇事不决,量子力学。人类的认知能力在浩瀚的宇宙中几可以忽略,我们怎敢不承认我们未知的世界呢?
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有人说双缝干涉延迟实验的结果让人恐惧,你怎么看?
问题:为什么当年双缝干涉延迟实验让科学家感到恐怖?
这种说法实在有些夸张和故弄玄虚,双缝实验反映出来的现象,实际上涉及了量子力学里面最基本的问题,成为量子力学立论之本。量子力学的许多重要理论都是由这个实验引发出来的,如不确定性原理、量子纠缠、平行宇宙、薛定谔的猫、波函数坍塌等等。
但这一切都源于科学家们几百年来孜孜以求探索“光”的奥秘,从而引领人们看到了一个不同的世界,催化出再次改变世界的量子力学。这个过程漫长而卓绝,今天我们就一起来捋一捋,看看能从中得到什么启示。
伽利略启动了对光的研究。我们谁都知道,光给世界带来光明,没有光,就看不到一切,也就没有我们的世界。但自古以来,人们对光并没有引起重视,因为光从来就有,是一种永远存在自生自灭的玩意,这种不需吹灰之力就得到的东西,根本不会引起注意。一直到现代实验科学的祖师爷伽利略开始对光速产生了好奇心,并展开了对光速的测量,光的某些性质才开始引起了人们的重视。
伽利略的测量方法很原始,他和徒弟分别站在相距1英里的两个山头,各拿着一个灯笼,用秒表计算各自举灯的间隔时间。他试图这种简陋的方式,测量出每秒30万千米的光速,当然是徒劳的,无功而返。但他坚定的认为光是具有速度的,只不过极快而已。
伽利略虽然没有的到光速值,但启动了世人对光速的好奇心,一代代科学家不断改进测量光速的方法,终于在上世纪八十年代,最终确定了精准的光速值,即光速c=299792458m/s(米/秒)。人们从光速测量开始,不但对光速开始感兴趣,而且对光的性质也开始了探索。
关于光到底是什么的探索。最早对光的性质提出假设的是法国哲学家、数学家、科学家勒内·笛卡尔,他在1637年发表的《正确思维和发现科学真理的方法论》(简称方法论)一书中,提出了光的两种假设,一种认为光是类似于微粒的一种物质,另一种认为光是一种以“以太”为媒介的压力。他没有明确说光是一种波,却为未来光的粒子说和波动说之争埋下了伏笔。
1655年,意大利波伦亚大学数学教授格里马第发现了光的衍射现象,由此推想光可能是与水波类似的流体。他通过小孔成像实验,进一步得出了光是一种能够以波浪式运动的流体。事实上他已经通过两个小孔实验得到了光的干涉条纹,但并没有认识到这是光的双缝干涉现象,只认为是光的波动,可以认为,他是光的波动说最早倡导者。
1663年,英国科学家波义耳发现了颜色不是物体本身的性质,而是光照射的效果,他首次记载了光照射肥皂泡和玻璃球留下的彩色条纹,进一步支持了格里马第的说法;不久后,英国物理学家胡克重复了格里马第的试验,并通过对肥皂泡的观察提出了“光是以太的一种纵向波”的假设,认为光的颜色是由其频率决定的。
1672年,牛顿发表了《关于光和色的新理论》论文,描述了他做的光色散试验:他把太阳光通过一个孔照射到暗室里的棱镜上,在对面墙壁上会得到一个彩色光谱。他认为复合的白光就像不同颜色的微粒混合在一起,通过棱镜的分解把这些微粒分开。由此他建立了光的微粒说,认为光是由不同颜色的微粒组成。
光的波动说和粒子说之争。波义耳、胡克等发现了光的颜色,似乎成为引发光的波动说和粒子说之争的导火索,从此这个争论进行了200年。
1672年,由胡克和波义耳等组成的英国皇家学会评议委员会,对牛顿提交的《关于光和色的新理论》论文予以了否定。而这个委员会的主席就是胡克,这激起了牛顿的争论之心,他开始并没有完全否定波动说,也并不偏执于粒子说,但从此开始了对波动说的反驳。
1675年牛顿在《说明在我的几篇论文中所谈到的光的性质的一个假说》文章中,再次重申了他微粒说,对胡克的波动说进行了反驳。但此时两方面都还没有形成完整的理论,论战并没有完全展开。
后来,荷兰著名天文学家、物理学家和数学家惠更斯加入了争论。惠更斯在担任巴黎科学院院士期间,曾到英国旅行并与牛顿会见,他们交流了对光本质的看法,两位大师彼此欣赏。但惠更斯回到巴黎后,重复并研究了牛顿的光学实验,也仔细研究了格里马第实验,认为其中有许多现象都是微粒说无法解释的,因此他最终支持了胡克的波动说,由此与牛顿产生了分歧。
1678年,惠更斯向巴黎科学院提交了《光轮》的论著,系统的阐述了光的波动理论,成为波动说完整理论的提出者。同年,他发表了反对微粒说的演讲。他认为,光是一种机械波,光波是依靠物质载体传播的纵向波,传播媒介就是“以太”。他根据这一理论,证明了光的反射定律、折射定律,并且较完美的揭示了光的衍射、双折射现象,还有著名的“牛顿环”实验。
1990年,惠更斯的《光论》正式出版,惠更斯对波动说的宣传一直没有停止,他说,如果光是由粒子组成,在传播过程中就会相互碰撞,一定会导致光的传播方向改变,事实并没有这样。而牛顿进行了针锋相对的反驳,他提出了两个论点:一是光如果是波,就会同声波一样绕过障碍物,不会产生影子;二是波动说无法解释冰洲石的双折射现象。另外牛顿还把物质的微粒观推广到整个自然界,并与自己的质点力学体系融为一体,强化了微粒说的地位。
牛顿在反驳波动说过程中,也逐步建立起完整的微粒说,这些观点,集中体现在了他的光学著作《光学》中,这部著作在1704年出版,此时惠更斯和胡克都已经去世,波动说无人应战,牛顿从此成了一家独大。随着他威望地位不断提升,人们开始对他只有膜拜仰视,坚信他的结论而不敢质疑,由此牛顿微粒说在整个18世纪占有绝对统治地位。
光电效应的发现让人们对光的性质认识发生突破。牛顿无以伦比的学术地位,让他创立的粒子理论在一百多年里无人敢于挑战,惠更斯、胡克等的波动理论渐渐被淡忘。这种状态一直延续到十九世纪初期,英国医生、物理学家托马斯·杨的双缝实验,像一颗石子掉进平静的水面,让被忘却的波动说又泛起了涟漪。
托马斯是个奇人,涉猎广泛,在力学、数学、光学、声学、语言学、动物学、考古学等方面都有很高造诣,而且还很会享受生活,对艺术、美术都有浓厚兴趣,能够演奏所有乐器,还擅长骑马,能够杂耍走钢丝。
托马斯的双缝实验,从光源传播出来相干光速,照射在一块刻有两条狭缝的不透明挡板,在挡板的后面摆放着摄影胶片或某种侦测屏,得到的是黑白相间的条纹,显示出的是光束干涉图样,符合衍射光波遵循的叠加原理,是牛顿光微粒说无法解释的一种波动行为,确切的证实了光的波动性。
但托马斯的这些实验看似石破天惊,但并没有引起物理学界的足够重视,也没有彻底解决微粒说与波动说的矛盾和争论。这时候电磁学已经风生水起,涅菲尔、麦克斯韦、赫兹等一批光学、电磁学大佬横空出世,担当起了理论突破的重任。
奥古斯汀·让·涅菲尔用新的定量形式建立了惠更斯--菲涅尔原理,完善了光的衍射理论;詹姆斯·麦克斯韦预言了电磁波的存在,提出麦克斯韦方程组,并计算出电磁波波速等于光速,由此提出了光波就是电磁波的猜想;赫兹则实实在在的发现证明了电磁波的存在,并通过实验确认了电磁波是横波,具有与光类似的特性,如反射、折射、衍射等,并提出了光电效应。
人类对光的认识越来越接近本质,人们通过对光电研究,量子理论已经呼之欲出了!
爱因斯坦石破天惊,确立了光的波粒二象性。爱因斯坦相对论已经是现代物理学的最重要基石,让人们津津乐道,但很多人并不知道他还有一个重大贡献,就是“光电效应定律”的发现,这个理论在他的论文《关于光的产生和转化的一个推测性观点》中阐述出来,由此他获得了1921年诺贝尔物理学奖。
这篇发表于1905年的论文,提出了光电效应的光量子解释,人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。几百年争论各执一词,原来都对都不对,原来光既有粒子性又有波动性,早知道把这两种理论合在一起不就皆大欢喜了。
事情当然没有那么简单,并不是爱因斯坦捡了便宜,而是他在前人实验基础上,通过严密的数理逻辑,论证了光量子的运动规律,提出了“爱因斯坦光电效应方程”,证明了光子能量等于频率乘以普朗克常数,提出光子的动量与波长的关系式p=h/λ。
在此基础上,他很快创立了更加石破天惊的狭义相对论。
1924年,德布罗意提出了“物质波”的假设,认为一切物质都具有光一样的波粒二象性性质,因此电子也会具有干涉和衍射等波动现象。他把爱因斯坦的光子动量与波长关系式推广到一切微观粒子,认为具有质量m和速度v的运动粒子也具有波动性,这种波的波长等于普朗克常量h跟粒子动量mv的比,即λ= h/(mv)。后来的电子衍射实验证实了他的猜测。
至此,一切越来越明朗,但随之诡异出现了。既然光子和一切微观粒子具有波粒二象性,那么所谓的双缝实验又被人们捡了起来,开始了更加细密的观测,随着观测手段的不断提升,一系列诡异现象出现了。由此得到的各种实验得到的结果是:
1、干涉现象并不限于光子、电子、质子、中子等基本粒子,任何粒子,都会产生干涉现象,甚至一些大分子结构,如富勒烯也会产生类似干涉现象。
2、单独发射的单个电子也会产生干涉现象,表明单独电子似乎可以同时刻通过两条狭缝,并且自己与自己干涉。
3、用探测仪器观测光子从哪一条缝经过,获得光子路径信息,会导致干涉消失,光子不再呈现出波的状态,而是以粒子形态留在背景屏。
4、量子擦除和延时实验结论是,探测光子路径信息会消除背景屏的干涉光栅,如果擦除路径信息,干涉光栅又会恢复。
5、两个相互纠缠的光子远距离分开后,观测A光子的路径信息,会即时影响B光子的行为,干涉图样消失;同理,观测B也会影响到A。
这种双缝实验的观测一直研究了整整一个世纪,催生出量子力学的哥本哈根诠释,又引起了近一个世纪的争论。这次争论是量子力学创始人爱因斯坦、薛定谔等,与同样是量子力学大师的波尔、海森堡、玻恩、海森伯、泡利等哥本哈根派之争。
哥本哈根诠释和薛定谔的猫。哥本哈根诠释就是波尔、海森堡等在哥本哈根大学创立的学派,对量子微观世界一些诡异现象的一些解释,这些解释包括量子波粒二象性、不确定性原理、波函数描述原理等。就是量子总是表现出波和粒子的两种状态的叠加态,人类无法同时知道微观粒子的动量和位置,测量动作会导致叠加态波函数坍塌,原本的量子叠加态态会概率地坍缩成允许测量的某种量子态。
这些理论我们都可以从上述双缝实验结果中窥视一斑,是微观世界真实诡异般存在的现象,似乎哥本哈根诠释并没有错。但爱因斯坦和薛定谔同样是量子力学大师,却表现出不同的看法。他们认为这个诠释只是量子世界一些表面现象,因此量子理论是不完备的,这个里面应该含有我们没有发现的规律机制,也就是所谓“完备局域隐变量”,只要找到这个就能够掌握量子运动规律。
薛定谔为了批驳哥本哈根诠释的不确定性原理和波函数坍塌理论,弄了个“猫”思维实验,就是著名的“薛定谔的猫”。这个实验是假设一只被关在密闭盒子里的猫,随时可能被释放出来毒要杀死。一种放射性元素控制着一个开关,只要这个放射性元素衰变就会触发开关,释放毒药将猫杀死。放射性元素衰变是随机的,谁也不知道它什么时候衰变,因此在没有打开盒子前,谁也不知道这只猫的生死,只有打开盒子那一瞬间,人们才可以看到这只猫是生是死。
这下就好玩了。薛定谔代表的经典可控派认为,猫的生死早就在没有打开盒子前就决定了,打开盒子只是知道了猫是生是死,并不是决定了它的生死;哥本哈根派则认为,没有打开盒子前,猫永远处于生和死的叠加态,可能生也可能死,是打开盒子观测才决定了它最终的生死,也就是叠加态坍缩成本征态。
最终,这个争论以贝尔不等式实验证明了所谓“完备局域隐变量理论”不存在,哥本哈根诠释胜出,从此被科学界主流奉为正统理论。“薛定谔的猫”是薛定谔想用这样一个思想实验,把微观世界不确定性原理变成宏观世界不确定性原理,在宏观世界,这只“猫”当然是违背逻辑的,但微观世界的确有其特殊规律,量子力学正是揭示了这些特殊规律,才使人类对世界的认识有了颠覆性突破。
综上所述,双缝干涉实验在量子力学的发展过程中,起着重要关键的纽带联系作用。这让我想起了古希腊哲学家、数学家、物理学家阿基米德一句话:给我一个支点,我就能够撬动地球。几千年过去了,人类并没有找到这个支点。但双缝实验特别像给了量子力学一个支点,让人类发现了完全不一样的世界。
所以,双缝实验并不恐怖,只有窥探世界最隐秘深处谜底的窃喜,大自然最深处的秘密每发现一点,就能够为人类带来更多的幸福。量子力学的研究还仅仅是起步,还有许多需要深入探索的谜底,那么这个世界到底是爱因斯坦说的“上帝不会掷骰子”,还是波尔、海森堡等描述的“上帝真的在掷骰子”呢?要知道谜底,还需耐心拭目以待。
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量子波动速读,教的究竟是阅读还是智商税?
量子波动阅读法
正所谓遇事不决量子力学,它听名字很高大上非常适合去忽悠一些急功近利的家长们。
量子波动速读的原理机构内的量子力学专家介绍,通过量子力学知识,我们知道每个物体都是由量子组成的,而翻书的过程会使书中的量子通过波粒二象性进入到我们的大脑中,我们知道,在量子力学里面,许多物理量都可以量子化,包括书本上的字也不不例外,通过普朗克常数我们可以计算到书本上的字量子化后的传输速度。
*以上纯属瞎扯,请勿当真
那么问题来了,我们的大脑可以接受这种方式传输的信息吗?所以他们又搞出来了一个大脑开发,通过大脑开发可以让人类大脑完全开发以此来完成超人类的事情。
好,就是这么扯淡的说法竟然会有人相信,如果这个量子波动阅读法和所谓的脑开发真有这么神的话国家早就强制每位儿童学习了。所以我实在是不知道究竟是有多么愚昧的家长才会去相信所谓的"量子波动阅读法"。
总结一下,这就是一个标准的骗局,用来骗那些望子成龙心切而且渴望一步登天容易遭到迷惑的家长!
薛定谔的家门是什么梗?
这个梗来源于「薛定谔的猫」,是薛定谔为了反驳哥本哈根学派对量子力学不确定性的解释,而提出的一个思想实验。
你相信量子力学的正确性吗?为什么?
谢邀。
对于量子力学理论,我当然是相信的,因为他不仅符合我实验现象和规律,更贴近日常大众的生产活动的规律,下面就从这两个方面来聊聊量子力学。
简介量子力学(也称为量子物理学,量子理论,波动力学模型或矩阵力学),包括量子场理论,是物理学中的一种基本理论,它描述了原子和亚原子粒子能级最小尺度的自然特性及本质。
经典物理学,量子力学之前存在的物理学,描述了普通(宏观)尺度的自然特性。经典物理学中的大多数理论都可以从量子力学中推导出来,作为在大(宏观)尺度上有效的近似。量子力学与经典物理学的不同之处在于能量,动量,角动量和其他数量的约束系统都局限于离散值(量子化)、物体具有粒子和波的特征(波粒二象性) 并且可以测量数量的精度有限(不确定性原理)。
量子力学在发现之初,逐渐从理论中解释出无法与经典物理学相协调的观测,这一类的现象主要有马克斯普朗克在1900年对黑体辐射问题的解决方案,以及爱因斯坦1905年论文中提到的能量与频率的对应关系,而这解释了光电效应。早期的量子理论在20世纪20年代中期由ErwinSchrödinger,Werner Heisenberg,Max Born和其他人深刻地重新构思而成。现代理论以各种专门开发的数学形式表述。在其中波函数的数学函数提供关于粒子的位置,动量和其他物理性质的概率幅度的信息。
图 波函数的的电子在不同能量水平为氢原子
量子力学的实际应用在简单介绍量子力学之后,相信大部分读者还是处于懵懂的状态,为了进一步说明量子力学的正确性和合理性,我举几个生活中的产品应用到量子力学原理的例子。
量子力学已经有了巨大的成功,尤其是在解释我们的许多宇宙的特性上。量子力学通常是唯一可以揭示构成所有形式物质(电子,质子,中子,光子和其他物质)的亚原子粒子的个体行为的理论。量子力学强烈地影响了弦理论,即万物理论的候选者(可查询:还原论等)。
量子力学对于理解单个原子如何通过共价键连接形成分子也是至关重要的,如产生的量子化学学科。量子力学还可以通过明确地显示哪些分子在能量上有利于哪些分子以及所涉及的能量的大小来提供对离子和共价键合过程的定量分析。此外,大多数现代执行的计算的计算化学依靠量子力学。
具体来说,有以下几点:
电子设备方面许多电子器件在量子隧道效应下工作。例如最简单的灯开关中。如果电子不能通过金属接触表面上的氧化层进行量子隧穿,则开关将不起作用。USB驱动器中的闪存芯片使用量子隧道来擦除其存储器单元。一些负差分电阻器件也利用量子隧道效应,例如谐振隧穿二极管。与传统二极管不同,其电流通过两个或多个势垒的共振隧穿来承载。其负阻力行为只能通过量子力学来理解:当受限状态接近费米能级时,隧道电流增加。随着它移开,电流减少。量子力学是理解和设计这种电子设备所必需的。
图 谐振隧穿二极管器件的工作机制
密码学研究人员目前正在寻求直接操纵量子态的强大方法。正在努力的更全面地开发量子密码术,理论上可以保证信息的安全传输。
与传统密码术相比,量子密码术产生的固有优势是被动窃听的检测。这是量子比特行为的自然结果; 由于观察者效应,如果要观察到叠加状态的位,则叠加状态将坍缩成本征态。因为预期的接收者期望以叠加状态接收该位,所以预期的接收者将知道存在攻击,因为该位的状态将不再处于叠加状态。
量子计算机另一个目标是开发量子计算机,预计它将比传统计算机以指数方式执行某些计算任务。量子计算机不使用经典比特,而是使用量子比特,它们可以处于状态的叠加。量子程序员能够操纵量子比特的叠加,以解决经典计算无法有效执行的问题,例如搜索未排序的数据库或整数分解。
另一个活跃的研究课题是量子隐形传态,它涉及在任意距离上传输量子信息的技术。
结论总之,量子力学是看得见摸得着的,是经历历史长河验证的正确理论,在整个发现过程有无数的顶尖科学家给量子力学或者量子理论设置障碍,现今也有很多民科歪曲邪说,但是历史车轮是无法阻挡的,希望大家相信科学,拥抱科学。
欢迎关注。
如何评价美剧《开拓者》(Devs)?
《开拓者》(开发者,Devs),目前这部美剧在烂番茄上81%新鲜度,爆米花指数86%;IMDB评分8.1;豆瓣评分7.7。虽然看这个评分美剧《开拓者》尚且算不上“神剧”,不过这部美剧的潜力非常大。
说起亚力克斯·嘉兰(Alex Garland)这个名字,或许有不少朋友会觉得陌生,不过提到他曾经的作品,相信没几个人没有听说过:《惊变28天》(28 Days Later)、《太阳浩劫》(Sunshine)、《28周后》(28 Weeks Later)的编剧;《机械姬》(Ex Machina)、《湮灭》(Annihilation)的编剧兼导演。
从这几部作品就可以看出,抛开亚力克斯·嘉兰的导演功力,仅看他的编剧才能就已经非常高了,毕竟也是曾经凭借《机械姬》获得奥斯卡最佳原创剧本的编剧不是?同样,《机械姬》与《湮灭》两部电影也让大家对于亚力克斯·嘉兰所塑造的镜头美学有了更进一步的认识。
而《开拓者》同样有着非常鲜明浓烈的亚力克斯·嘉兰个人风格,简单来说,美剧《开拓者》是一个在类似《机械姬》框架之下讲述《湮灭》一般悬疑故事的美剧。悬念迭出,处处挖坑的剧情。
《开拓者》前两集的故事讲述得非常有意思:女主角是一名三代移民的华裔,叫做陈莉莉(Lily Chan),她与自己的俄罗斯男朋友赛奇(Sergei)同时就职于一家名叫阿玛雅(AMAYA)的高科技公司,陈莉莉在加密部门,而赛奇则在AI部门工作。
赛奇因为工作出色,被阿玛雅的老板福瑞斯特(Forest)调往阿玛雅的核心部门开拓者(Devs)项目工作。开拓者项目在整个阿玛雅当中是一个神秘的存在,即使是阿玛雅的员工也不知道他们到底在研究什么,但毫无疑问的是,整个公司的资源都在向这个项目倾斜,开拓者是整个公司目前最被看重的一个项目。
赛奇第二天经过安保考核之后进入到了开拓者项目的实验室,这个实验室极其高端:铅体法拉第屏障、11米厚的混凝土外壳、金网外加七米宽的真空密封。必须要乘坐磁悬浮工具从外界“飘”过真空层才能到达位于中心的实验室。
开拓者项目现在处于绝密状态,福瑞斯特告诉赛奇不能将外界的任何东西带入实验室,也不能将实验室中的任何东西带走。第一天工作结束之后,赛奇从实验室中出来,结果福瑞斯特正在外面等他,然后反转就来了:他指责赛奇是一名俄罗斯商业间谍,他进到实验室之后就窃取了开拓者项目的代码。
奇怪的是没有任何证据能够证明这一点,但是福瑞斯特却异常笃定,似乎能够预见未来一样。福瑞斯特对于赛奇的行为感到非常难过,然后指使安保主管杀了他……故事进行到这里似乎还没有任何太过悬疑的内容,女主角也像是陪衬一般,不过别着急,好戏马上就开始了。
陈莉莉在家里等了自己男朋友赛奇一晚上,结果赛奇彻夜未归,她非常担心,于是去阿玛雅的安保部门询问自己男朋友的去向。按照正常的思路,这种时候安保主管应该是表示自己不知情然后甩锅,但是阿玛雅的安保主管肯顿(Kenton)非常尽职尽责地调出了监控录像。
让人百思不得其解的一幕出现了:录像中明明白白地显示出赛奇从开拓者实验室中出来、穿过停车场、走上高速公路离开了园区监控的范围消失不见。但事实上赛奇前一天晚上甚至没有活着走出开拓者项目的外围树林,而福瑞斯特的态度更让人摸不着头脑:他报警了……
好了,不剧透了,喜欢烧脑、悬疑的朋友,可以好好追追这部剧了,肯定不会失望的。