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Why 我喜歡量子力學
2021/07/19 01:29
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眼睛睜開一看,頭髮是黑的。手往下一拍,拍到桌子。發生了什麼事?

在眼睛還沒睜開,手還沒拍到前,黑色和桌子只是未來。未來是某種可能,術語叫概率波。眼睛睜開、手拍到時的「現在」,黑色和桌子變成事與實,存在於焉具象,現在此後成爲過去,一般稱之為「古典」,classical,不再是可能、概率的未來。

從未知的將來變成已知的過去,之間的斷點叫現在,全部合在一起就是時間,這是之前提過的,Lee Smolin 的量子力學時間觀。時間以此不可逆。傳統物理來講過去熵值低,未來熵值高,因爲時間不可逆,所以宇宙熵恆增不減,這是熱力學第二定律。一說因為熵恆增不減所以時間不可逆,兩種說法其實一樣,who renders whom doesn’t matter。

未來的 everything 通通都是概率波的函數,wave function。過去的 everything 通通是事實、東西,classical。你絕對看不到將來的頭髮,拍不到未來的桌子。在 wave function 狀態下系統是 cohered 的,量子有在相干;在 classical 狀態下系統是 decohered 的,量子互不相干。系統從量子有相干到量子不相干的過程叫量子退相干,decoherence。量子退相干的原因是「量子態疊加」,superposition,觀測與系統結合在一起;或「量子纏結」,quantum entanglement,所有全部量子自此糾結起來再也分不開,古典回不了概率,過去回不到未來,既存回不成波涵數,已經變大的熵永遠不會變小。所以東西會越來越舊,生物會變老,人會死。以此,觀測是一種介入或破壞的動作,看、摸、聽、嗅、聞、嚐、觸、感、知、想,舉凡人類種種覺識都是。量子力學始終與人類的 consciousness 脫不了關係緣由在此。覺識或者說「生」,對原本純淨的宇宙量子態是一種「污染」,污染的結果造就萬事萬物的存在。存在沒關係熵怎麼辦?熵,關乎熱力,關乎重力,關乎黑洞,關乎資訊,關乎時空,關乎宇宙大霹靂,現在又關乎量子力學?我的頭好痛!

好友小溫認爲波涵數崩塌(即從概率到現實)是從全系統到次系統的變遷,也就是從全希爾伯特空間分裂到子希爾伯特空間的進程。他的想法是或許由於覺識的介入,希爾伯特空間分裂,量子退相干似乎發生,但在整個希爾伯特空間的量子纏結始終不滅。這個太強了,六句話我完全有看沒有懂,只是把他手機傳來的 message 譯成中文。改天一定要問他希爾伯特空間有限或無限?

真正苦大愁深...事情「怎麼」是這樣?不知道。事情「爲什麼會」是這樣,也不知道。人類只知道事情「是」這樣,而且確實這樣,沒怎樣反正就這樣。這也有個專有名詞叫...「知其然不知其所以然」。如果你說:「So...因爲我看,所以頭髮是黑的;因爲我拍,所以桌子在那裡」?學者專家沒有人會說不對,只是個個低頭慚愧不語,然後眾說紛云上天下地莫衷一是,因爲真的沒有人知道。

驚奇玄妙的量子力學在此間 and so on and so forth 晃晃悠悠日復一日年復一年,從不出錯也造福人類無算,比相對論還一言九鼎,沒有它現代人可以說...什.麼.都.沒.有。

QM 牛否?
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迴響(7) :
7樓. Timothy
2021/07/21 08:16

無的定義是沒有,有的定義是沒無嗎?

提兄有概念又幽默。有是存在,沒有是不存在。存在的有是 special case 所以須要定義,不存在的無是 general case 毋需定義。像假是非真,用「非有」或沒有來定義無即可。佛法那一套色即是空空即是色矇不了本衲這種人,那是騙肖

概念上有點像「月亮上有一隻兔子」須要證明,因爲是 special case,「月亮上沒有兔子」毋須證明,是 default,月亮上本來就沒有兔子,有什麼好奇怪?

GolfNut — 無心的邂逅2021/07/21 08:26回覆
6樓. GolfNut — 無心的邂逅
2021/07/21 03:15
最新「作家簡介」
假(false)的定義是非真(not true),那真(true)的定義是非假(not false)嗎?當然不是。色即是空,空即是色,結果?兩個是什麼完全不知道,哈哈哈笑死人。

真的定義是符合事實(conforming to reality)。因此,假的定義是不符合事實。
5樓. GolfNut — 無心的邂逅
2021/07/20 08:35
天子之怒

老狐狸拜登總統上台後沒有忘記,過去幾年俄國普廷怎樣搞美國;怎樣把川普拱上台荼毒美國四年;趁大飯桶川普當政昏庸無能際如何併吞克里米亞;如何在全球放火;如何網侵美國。

拜登也沒忘記武漢肺炎從哪裡來、怎麼來的,如何戕害全球;大陸怎樣利用美國國勢衰頹憑空竄起,一帶一路如何在東亞、中亞、西亞、東歐、甚至中歐直到北非拉幫結派,在全球範圍內暴打美國。老三搖身一變變成老二,蠢蠢欲動侵門踏戶。

一個北極熊,一個是「戰狼」。美俄峰會間拜登和普廷「交換過眼神」,退居老三的俄國現在乖了。老二的中國大陸黨主席習近平在中共百年黨慶上的講話有點恍神、錯亂。什麼樣種的國家會把核武搬出來在大街上遊行,叫女兵踢正步,國家武裝力量自稱「戰狼」(不肉麻嗎?),領導人向全世界放話說「我們可不是好欺負的」、「人不犯我我不犯人,人若犯我我必犯人」?色厲內荏何其小乎?不都說大國崛起嗎?

富國強兵兼稱霸可能是壞事也可以是好事。無論如何我不會希望全球 Number one 的是中國或俄國。私心唄?

4樓. GolfNut — 無心的邂逅
2021/07/20 06:39
observation or measurement problem

「有看才有,不看沒有」的問題是量子力學的基礎,可這基礎本身就是一個無解的難題。上網或維機百科打 observation problem 或 measurement problem 就可以找出一大堆,都落落長但大同小異 —— 通通無解。

所謂觀測當然不只於用眼睛看,任何企圖探究真相的行爲都算。譬如用電子槍射向雙柵,後面用屏幕記錄光影。當你在一旁觀看時,電子會在屏幕上打出兩道光影,代表電子像子彈,是粒子沒錯。當你離開沒在看時,回來會發現屏幕會形成一片散影,代表電子是波,散射繞射互相干擾以致。

當你不用肉眼而用攝影機在一側觀看,自己在另間房遙控該攝影機的話,只要攝影機是開的,電子就表現得像子彈;如果攝影機電源關掉,電子就表現出波的行爲。

所以電子是粒子或波取決於有沒有人或東西在「偷看」它。用光子、原子、分子去實驗結果一樣。既然我們人只不過是幾兆兆個上下夸克加電子累積出來的東西,我們人當然本質上也是波,只在有人(包括自己)有在看(記得觀測是「任何探究真相的企圖」)時才變成東西。

有興趣這篇可供參考:


3樓. GolfNut — 無心的邂逅
2021/07/20 01:47
本末不可倒置,紫不可以奪朱
既然萬物皆是波又是粒子,microscopically 是波、wave function,macroscopically 是物、「東西」,爲什麼我們不以真實存在的物爲本質,而以波爲本質呢?

這問題我常在想也想很久。比方說,爲什麼「不知道有沒有」就是沒有,而不是有?何厚此薄彼乎?不知道 XX 會不會拉小提琴,所以他應該是會,還是不會?不知道妮寇.基嫚有沒有在深愛著我,所以她應該是有,還是沒有?

不知道有沒有上帝?基督教的謬誤就在它要你當成有,當沒有是錯的 —— 然後它還要堅持自己絕對正確。Get it?

「有」和「沒有」的機會不是一半一半,地位也不是五十五十。爲什麼這樣?我不知道,但事情顯然如此,不懂的人是反智悖理,頭腦不清。
2樓. 【無★言】家喻戶曉的中國人
2021/07/19 14:15

隻柵實驗,我也未曾搞懂過。

如果僅射出一顆粒子,結果如何呢?書上說,射出粒子,得到山狀般的波狀分佈。我沒做過實驗,但大家都這麼說,好吧,就信了。然而,書上似乎並未說出總共射了多少粒子。若僅射出一顆粒子,又如何呢?若是也得到波狀分佈,那麼,顯然分佈曲線上的任一點,都不可能有一整顆粒子。然則偵測器最小的偵測極限,是小於一顆粒子嗎?換句話說,半顆、四分之一顆,十分、百分之一顆粒子,都能偵測到嗎?(否則,那來的波狀分佈?)若是,那我就不懂了。一、偵測器能與半顆光子,十分之一顆光子作用嗎?究竟是什麼東西能與半顆、十分之一顆的光子作用呢?(有作用才偵測得到,不是嗎?)二、好吧,就算偵測到的是一整個波,而非粒子,那麼,如何得到那個波狀圖呢?還是回歸到前個問題:究竟偵測到什麼?

我猜,射出一個粒子,仍然得到一個點,但射出多個粒子之後,就得到了分佈圖。是這樣子嗎?

雙柵實驗的重點你沒講出來 —— 有沒有人在「看」。除觀測行爲外,電子/光子槍如何使用並不重要,不必細究。實驗的結果取決於系統外的觀測行爲。

這現象太驚聳以致許多人搞不懂在講什麼。「因爲有人在看所以波變成物」,事情就這麼簡單。

我們都知道電子既是粒子又是波,但爲什麼以波爲電子的本質而不以粒子爲本質呢?你我的本質是波還是東西?我沒有答案,但學界會認定波才是本質必有其理,這事以後慢慢再說。

GolfNut — 無心的邂逅2021/07/20 23:58回覆
1樓. 【無★言】家喻戶曉的中國人
2021/07/19 09:19

搞不懂。

眼未睜開前,已經知道頭髮是黑色。因為昨天是黑的,所以今天也是黑的,不可能一夜白頭。不是嗎?

是是是,但那是昨天看時的現在,還沒到今天的現在。就像我前天、昨天都看過車庫裡的車子,但如果今天還沒看,今天的現在的車子的概率波還沒 decohere 成真,等於不知道有沒有。不知道有沒有就是沒有,有也只是 wave function。

等今天看過了,當下的現在車子一定現形,可是眼睛閉起來又沒有了變成波,要有車子得等你眼睛再度睜開。講白了就是不看沒有,看到才有。過去,是事實;未來,是可能。一個 classical 因爲系統 decohered;一個 probable 因爲系統 cohered。中間發生量子態疊加的當下叫做現在。誰跟誰在量子態疊加?環境和系統。環境做了什麼?「做了一個觀測的動作」,看頭髮、拍桌子之類。觀測造成污染,系統 decoherence 發生了,事物成真。觀測者不一定是人或活物,但如果是,那就離不開 consciousness,覺識。Lee Smolin 的整個量子時間觀就這樣。

一個有名的例子是,你頭髮真正的顏色是紅的,但只要你或他人,不管用任何方法譬如照鏡子、照相、監視器偷瞄、人造衛星從太空看,只要有不管誰在看,它就是黑的,你怎麼辦?QM 就像無意間發現你頭髮的真實顏色是紅不是黑,但無法解釋爲什麼從紅變黑、怎樣變黑、還有爲什麼不看不變黑,一看就變黑,好像頭髮知道有人在看它?

整個量子力學就建立在這瘋狂基礎上,第一章就教你雙柵實驗。雖說雙柵實驗用的是電子光子乃至原子分子都行,可是萬物莫非上下夸克加電子都是基本粒子、量子。如果凡量子皆是波,「不看不成器」,我們也只好承認萬物(人、汽車、房屋、地球、銀河系、整個宇宙)皆是波,「不看不成器」。

是有很多解釋,但沒有任何証明,如此這般一百年。

GolfNut — 無心的邂逅2021/07/20 01:40回覆