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量子力学,到底是个啥?能不能说穿根本?

2022-10-15科学

比如说,一个日常现象,水结冰。我们说,平衡态的纯水在一个大气压、0℃下固液两相并存,且两相并存时,宏观状态量仅有一个自由度。这句话清楚明白,大家都知道是什么意思,这就叫人话。

当然,我们还可以说,水性温暖,是为阳,冰性寒冷,是为阴,水可以变为冰,冰亦可以变为水,说明在一定情况下阴阳可以相互转化,是为宇宙之运动。

这叫不说人话。因为谁都不知道这句话到底在说什么。

什么是「人话」?人话就是一种精确的描述语言,明确,基本上没有歧义,不模糊,不玄,任何人沿着这种语言的基础定义读下来,都能得到基本相同的语义。

用纯人话来讲量子力学的根本,就是这样的:

令 \mathcal{H} 为复数域上可数无穷维希尔伯特空间,

量子系统的可观测量 A 定义为 \mathcal{H} 上的自伴算子

量子态 \psi 定义为 \mathcal{H} 中的一个ray,复合系统的希尔伯特空间由子系统希尔伯特空间的张量积构建

量子态为 \psi 的系统的可观测量 A 的预期值可用一个内积 \langle \psi,A\psi\rangle 来计算

量子态 \psi 随时间演化为幺正的

一般人是没有耐心去仔细阅读并且搞明白纯人话的,所以,要给他们讲一些不那么精准的,不需要知识门槛的,有歧义,模模糊糊,玄之又玄的语言,大家读下来每个人得到的信息都不一样,当然就无所谓「根本」、更不用说「说穿根本」。那种语言就可以是这样的:

量子力学就是一套可以预测微观粒子观察现象的理论,对微观粒子的本体论状态构不构成完备的描述,大家仍然在争论。

再博一下眼球,我们可以这样说:

量子力学里面粒子可以同时穿过两条缝隙,自己与自己发生干涉。然而观察会导致粒子选择其中的一条缝隙,从而使得干涉消失。

或者:

产生纠缠的两个粒子中间存在着某种鬼魅般的瞬间影响。

如此种种。