量子力學與混沌理論,量子力學是否可以完全推翻決定論

2023-01-26 00:45:14 字數 3091 閱讀 3462

1樓:張嘉年

量子力學(quantum mechanics)是物理學的分支學科。它主要描寫微觀的事物,與相對論一起被認為是現代物理學的兩大基本支柱,許多物理學理論和科學,如原子物理學、固體物理學、核物理學和粒子物理學以及其它相關的學科,都是以其為基礎。

量子力學研究的物件,見下三圖:

圖中+-號代表不可分割的最小正負電磁資訊單位-量子位元(qubit)(名物理學家約翰.惠勒john wheeler曾有句名言:萬物源於位元 it from bit

量子資訊研究興盛後,此概念昇華為,萬物源於量子位元)注:位元即位元

混沌理論(chaos theory)是關於非線性系統在一定引數條件下展現分岔、週期運動與非週期運動相互糾纏,以至於通向某種非週期有序運動的理論。在耗散系統和保守系統中,混沌運動有不同表現,混沌理論中有吸引子,一個系統有朝某個穩態發展的趨勢,這個穩態就叫做吸引子(見下圖),

2樓:匿名使用者

混沌理論,是近三十年才興起的科學革命,它與相對論與量子力學同被列為二十世紀的最偉大發現和科學傳世之作。量子力學質疑微觀世界的物理因果律,而混沌理論則緊接著否定了包括巨集觀世界拉普拉斯(laplace)式的決定型因果律。

美國氣象學家洛倫茨在2o世紀6o年代初研究天氣預報中大氣流動問題時,揭示出混沌現象具有不可預言性和對初始條件的極端敏感依賴性這兩個基本特點,同時他還發現表面上看起來雜亂無章的混沌,仍然有某種條理性。其對初始條件的極端敏感依賴性表現為蝴蝶效應:今天北京一隻蝴蝶展翅翩翩對空氣造成擾動,可能導致下個月紐約的大風暴。

混沌的發現揭示了我們對規律與由此產生的行為之間——即原因與結果之間——關係的一個基本性的錯誤認識。我們過去認 為,確定性的原因必定產生規則的結果,但現在我們知道了,它們 可以產生易被誤解為隨機性的極不規則的結果。我們過去認為,簡單的原因必定產生簡單的結果(這意昧著複雜的結果必然有複雜的原因),但現在我們知道了,簡單的原因可以產生複雜的結果。

我們認識到,知道這些規律不等於能夠預言未來的行為。

這一思想已被一群數學家和物理學家,其中包括威廉·迪託 (william ditto)、艾倫·加芬科(alan garfinkel)和吉姆·約克 (jim yorke),變成了一項非常有用的實用技術,他們稱之為混沌控制。實質上,這一思想就是使蝴蝶效應為你所用。初始條件的小變化產生隨後行為的大變化,這可以是一個優點;你必須做的一切,是確保得到你想要的大變化。

對混沌動力學如何運作的認識,使我們有可能設計出能完全實現這一要求的控制方案。這個方法已取得若干成功。混沌控制的最早成就之一,是僅用衛星上遺留的 極少量肼使一顆「死」衛星改變軌道,而與一顆小行星相碰撞。

美國 國家航空與航天管理局操縱這顆衛星圍繞月球旋轉5圈,每一圈 用射出的少許肼將衛星輕推一下,最後實現碰撞。

量子力學是否可以完全推翻決定論 10

3樓:註冊占星師

1、決定論根本不需要量子力學推翻。

其實在經典物理的尺度內,決定論也是站不住腳的。20世紀提出的的混沌效應,其實就是決定論的一個警鐘。

2、量子力學的提出,更是狠狠地給了決定論一腳!量子力學也是後現代主義堅實的科學依據。

3、推翻決定論,推翻的是那種線性的的決定論,例如由a推出b之類,c決定了d之類的決定論。還有就是愛因斯坦糾結的那種給出一個方程,就可以宇宙任何時候是什麼樣之類的決定論。

4、但是有個決定論是在現有認識中推翻不了的,就是無論什麼事物,都是受到全宇宙運動的影 響,都是全宇宙運動的結果,也就是被全宇宙所決定,但也影響著全宇宙。

這就是20世紀中期興起的系統論、控制論、資訊理論。

簡單地說:對於一個集合,元素a受哪個元素的決定我們是無法得知的,但元素a肯定逃不出集合、受集合約束是肯定的。

推翻決定論推翻的就是那種:1、可以明確找到某些元素的決定某個元素的認識論;

2、集合記憶體在著一個操縱著任何元素的規律,它可以獨立於元素存在,即使這個集合是空集,

這個規律也是存在的這種本體論。

這才是我們需要推翻的決定論!

4樓:匿名使用者

現在一般認為,決定論已經被推翻了,是被量子力學和混沌理論推翻的。量子力學向我們展示,在量子的微觀世界中沒有什麼是確定的;而混沌理論向我們展示,在世界上存在著的許許多多混沌系統中,一點微小的擾動就可以帶來極大的變化因而難以預知。而之前,決定論者認為,只要我們掌握了宇宙此時刻的全部資訊,那麼我們能夠預言未來世界的一切變化,這毫無疑問已經被推翻了。

但是,我們知道,我們所看的世界越微觀,就越傾向於混沌;而越巨集觀(既包括空間也包括時間),就越傾向於決定。雖然一個電子在某一時刻的位置和運動狀態不可能同時被確定,但是巨集觀上觀測我們就能統計出一個原子身邊的電子概率雲,從而知曉其電子層數等資訊。氣象雖然是典型的混沌系統,但是巨集觀觀測的話我們也能總結出其規律加以預報。

不光自然世界是這樣,社會科學也體現出這樣的規律。簡單地說:巨集觀世界就是微觀世界的統計效應。

因此,如果你從一個足夠巨集觀的層次上來看世界,那麼把世界大致當成是決定論的也沒啥問題。

5樓:北境的冰原狼

量子力學現在還是假設,換句話說是人類在科學水平不足的情況下對客觀世界做的一種臨時性的解讀。

我個人的傾向是支援決定論,而未來會有新的理論取代量子力學,但這不妨礙我們現在研究量子力學,因為對量子力學的研究是未來獲得更精確解讀的必由之路。

「測不準原理保護著量子力學,海森堡意識到,如果有可能以更高的準確度同時測出動量和位置的話,量子力學大廈就將倒塌。」-《費曼物理學講義》中譯本第三卷,這就說明量子力學並非完美無缺的,至少現在不能證明。所以就目前來說,量子力學不足以推翻決定論。

6樓:匿名使用者

量子力學本來就是假設,在你承認它是正確的時候確實決定論就不再正確了。但是這並不妨礙決定論在自己的適用範圍類的有效性,用量子力學也是能解釋的通的。

最後可以這麼說吧,在你承認量子力學是正確是前提下,量子力學可以解釋所有絕對論解決的問題,但決定論不能解釋量子力學的解決的問題,大家認為的決定論只是量子力學被人所觀測到的一個側面而已。

7樓:匿名使用者

這在於對你量子力學的態度,畢竟很多量子力學的觀念都處在理論階段,量子論提到到隨機,也許是另一種未被人們所認知的規律。

8樓:畢玉江二

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