时空扭曲让我们无法了解量子世界(站在更高角度看事物)

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最近我在研究量子现象中似乎突然开窍,什么叠加态、波粒二相性、薛定锷猫、测不准原理等概念似乎都迎刃而解了。

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任何客观事物都是一个空间状态与一个时间过程。以人生而言,在这个时间过程中,存在着生、老、病、死,或曰生、老、病、死的叠加态。而人们观察一个事物时,是一个随机的瞬态(时间断面),人们没看到张三时,他的状态可能生、可能病、可能老、可能死,当你在某时刻看到他时,总是处于(生、老、病、死)某个确定状态。这就是测不准原理或不确定原理。


因此,我认为人类观察客观事物时,都会不知不无觉地遵循“时空相关性”这一原理。“时空相关性”原理说明,人们观察客观事物时,都有大致确定的时空尺度。人们观察眼前事物时,空间尺度从毫米到千米量级,时间尺度从毫秒到时日;观察宇宙时,空间尺度为光年,时间尺度为亿年量级。违犯“时空相关性”原理时,我们就会看到一个不寻常的、被扭曲的事物。


看蚂蚁搬家,正常空间尺度小于米级,时间尺度为分。若空间尺度放大到“千米”时,看不到蚂蚁;若时间尺度放大到“天”时,所有蚂蚁出现、蚂蚁成群、搬家行走、搬家过程、蚂蚁新居、蚂蚁消失等所有状态信息都会叠加在脑海中。又如,古代观天,见日出日落,有了地心说;伽里略发明了天文望远镜,看见了太阳系,便进化出日心说;如今人们以光年空间、亿年时间观察宇宙,便有了宇宙学。


当人们进入量子世界,空间尺度变成了飞米(10-15米)级,时间尺度为飞秒(10-15秒)级。如果我们用这样的时空尺度为来观察量子世界时,会看到如“蚂蚁搬家”那样清晰的量子运动状态。你会看到一排排光量子的直线运动,以及不同能量光子在能量场中的偏转状态;你会看到电子自旋的旋转过程,或许会忽快忽慢,轨道忽大忽小;你会看到核外电子的能级跃迁过程,或许会看到跃迁过程中的振荡、过冲或跌落。总之,有了飞秒、飞米的时空尺度,我们就可以看到一个真实、奥妙的微观世界即量子世界。我们看到的“光”,是沿直线运动的一颗颗光量子,由于能量不同,它们会在能量场中出现不同的偏摆,这就是量子理论中的波粒二相性。

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遗憾的是,现代科技还无法将人们观察客观的时空尺度无限扩大(到宇宙边界)或缩小(到飞米、飞秒量子世界)。以至于人们观察极大(宇宙)极小(量子)世界时,会产生误解与扭曲。为此,科学家们不得不用难以理解的概念诠释。在观察极大世界中,由于我们没有可到达宇宙边界的空间尺度,也没有超越万亿年的时间尺度,让宇宙学家们落入到宇宙有限论的陷阱中。他们无法回答宇宙起源前的宇宙、大爆炸以前的宇宙是什么。


同样,当科学家们以宏观尺度看到一个量子世界(分子、原子、核裂变聚变效应、光电效应、原子模型…)时,由于没有飞秒、飞米的时空直观手段,他们用宏观时空概念来描述量子世界,便诞生了量子力学。他们用叠加态、不确定原理、薛关锷猫等概念将量子世界中的常态现象描述成难以理解的概念。其根源在于用人类世界的宏时空尺度来描述量子世界的事物。


最令人脑残的是薛定锷猫,不仅没讲清叠加态、不确定原理,还引进毒药、原子衰变等血腥场面,反而越搅越乱。如果还是猫与盒子的命题,可以这样描述:在宏观时间里(以十余年计)盒子中的猫可能没有、正在出生、长大、生病、死亡等,这些现象成为盒中猫的叠加态。张三打开盒子瞬间看到一只婴儿猫、李四打开盒子瞬间看到一只大猫、王五打开盒子瞬间看到一只病猫、李六打开盒子瞬间看到一只死猫。他们说盒中猫的状态不确定,是为不确实原理;盒中猫在不同瞬间有不同状态,谓之测不准原理。

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可以看出,叠加态、不确定、测不准是科学家用宏观时间(人类用感觉器官,观察自然世界的时间尺寸)观察量子世界时,创造出的一个概念。如果用飞秒时间尺度观察量子世界时,会出现常态化的景象。当把人缩小成量子,站在原子核上看外层电子,可以看到分层环绕的电子,不时地在上下层间跃迁,每个量子时间都有确定的运动状态,每个能量状态都有确定的轨道与速度。


现在难以辨清的也许是量子纠缠了,或许当人类真正拥有飞秒、飞米的观察能力时,量子纠缠也会天下大白了。以后人们有了宁宙边界空间尺度、万亿年时间尺度,人类对宇宙会有新认识,届时大爆炸的宇宙起源说可能成为科学史上的笑料。


希望此观点能给你一些启示,站在不一样的角度观察世界。

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