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为什么感觉相对论比量子力学更容易被人接受?
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相对论和量子力学是上个世纪物理学建立起的两座科学大厦,物理学也就此从经典物理学跨入现代物理学。相对论给人类带来了全新的时空观,广义相对论将引力进行了几何化处理。量子力学的建立使人类认识到世界是不连续的,量子世界中的反常与人类的日常生活经验总结完全不相符。
相对论和量子力学都是现代物理学的基础,可是相比较而言学习量子力学的时候会更困难一些。费曼有一句名言“无人能懂量子力学”,而且他还对此非常确信。其实费曼在说这句话的时候还将相对论拿来和量子力学进行了比较,在费曼看来,任何一位物理系的毕业生都可以理解狭义相对论,但是世界上不会有人懂得量子力学。
狭义相对论比较简单,并没有涉及到复杂的计算,连高等数学都没有用到。狭义相对论是建立在两个基本假设基础上的,由光速不变原理和相对性原理一步步地即可分析出狭义相对论的基本关系式。目前在中学生的物理课本上就有关于狭义相对论的介绍,也就是说很多中学生就可以理解狭义相对论。
广义相对论涉及到非欧几何,爱因斯坦本人为了建立广义相对论专门学习了非欧几何。广义相对论要比狭义相对论难理解很多,不过广义相对论并不像量子力学那样是几乎所有物理分支的基础,只有理论物理、宇宙学、天体物理学等领域会以广义相对论为基础。
学习量子力学需要用到线性代数和微分方程、偏微分方程,没有一定的高等数学基础是不可能学好量子力学的。学习量子力学的时候很多人有一种感慨,就是在学习之前认为量子力学是多么复杂,学起来之后发现并非是自己想象的那么难学。而到了更高的高等量子力学阶段,才会认识到包括之前所学的量子力学并非是那么容易理解。到了更深的阶段才会觉得自己对量子力学是一点也不懂。费曼建立了量子力学的路径积分理论,他是量子力学的泰斗级人物,可他断言无人能懂量子力学。这就是因为费曼对量子力学的了解非常深入,他要认识的是量子力学为什么是这个样子?这样高深的问题的确是无人能够回答的。
通过题主这样的提问,可以看到一个普遍的事实,即,初高中时学到的经典物理学(牛顿物理)是非常容易理解的,这接近于人对世界的亲身体验,也是大部分人理解世界的物理基础。
以此经典物理学为基础向外延伸,讨论时空的相对论还容易理(jie)解(shou),但量子力学所描述的微观世界与充满随机性的世界与我们熟悉的宏观世界差异过大。
其实无论相对论还是量子力学,与普通人的生活都是有些远的,所以客观的说,我们很难根据生活中接触到的物理现象来对这两个理论做出验证,更何况比较哪个更对一些。何况如果严格讨论的话,这两个理论自身也并不是那么完整,起码它们还无法自证其完美。
比如爱因斯坦试图以相对论的时空思想,向统一场论发起冲锋,试图解决物理世界的一切难题,这耗费了50年,最终他把所有的成果付之一炬,你看,他也没彻底的搞清楚。
而量子力学背后的秘密则更难以琢磨,虽然量子力学的确是可用且精确的,但普朗克没办法告诉我们普朗克常数的物理意义,波尔无法解释为什么会有轨道量子化,泡利无法解释泡利不相容原理,费曼说没有人懂量子力学,量子力学的本质是什么呢?是哥本哈根解释?还是多世界解释?时不时就会有科学家投票,看大家更支持哪种量子力学的诠释……都说现代物理学是由事实支撑的,但这么多聪明人,他们也找不到足够的事实来帮助他们做出绝对客观的选择。
所以,我们无法讨论相对论与量子力学本身,只能说,如果是从高中的经典物理过来的科学爱好者,以经典物理学为基础,还是比较容易理解相对论的,因为只需要调整对时空的认识即可,起码理解狭义相对论是没什么难点的。但如果想理解当下的量子力学,那就要对很多底层思维进行改造,比如要接受光子与质量粒子的波粒二象性,比如要接受概率波这种物理事实,比如要接受波函数的塌缩,还要深入了解量子力学各个诠释的差别,更何况,也许还需要一些(深不可测的)数学知识。
最后我要说的是,如果在大学里学的并不是这个方向,只是想了解相对论或者量子力学,其实一个好的入口同样的重要。
比如,如果您首先阅读了曹天元的《上帝掷骰子吗-量子物理史话》,那你也许就更容易接受量子力学。
但如果您先读到的是汪洁的《时间的形状-相对论史话》,那你会感觉相对论其实还好啦。
但现在的科普小文中,很多文章都在不厌其烦的强调量子力学的各种匪夷所思和理解不能……感觉他们的重点就是强调人类还无法理解量子力学……也许,这也会让大家感觉相对论似乎更容易被接受?
比较而言,相对论是一种动中求静,由复杂变简单的过程,接受它不费劲,而量子力学则是由静态变动态,由简单变复杂的过程,充满不确定性。接受它更费劲。这是个人理解,错误难免。
一者身体,一者心灵。
因为量子力学才刚开启啊,能算进门就不错了,相对论已经相对成熟了其理论已得到广泛证实了。而量子力学很多都还没搞明白!
这个问题,我想从一下两点来回答一下
首先说一下相对论,相对论理解起来相对简单一些,不管是狭义相对论还是广义相对论,只要有人解释,都相对比较容易理解。
其次说一下量子力学,量子力学基于量子物理学理论。量子物理学本就是看不见摸不着的理论,同时量子也是看不到摸不着的东西,而且理解起来更加晦涩,我个人就有些理解不了。
所以综合来说,让人接受一个简单的理论,比让人接受一个难以理解的概念更容易,更直观,更加好接受,也不容易反驳和质疑。
毕竟现在地平论依然能有不少信奉者的情况下,量子力学所在的量子理论领域,更加不容易接受一些也是正常的。
大概是相对论比较容易科普一点,量子力学很难科普吧。其实,真正理解相对论一点也不比量子力学容易,甚至更难一点。
相对论虽然高深,确有逻辑,量子力学的不确定性有违人的常规思维。
因为量子力学主要是概率问题,这个与宏观上的因果论相比较难令人接受
相对论和量子力学都是现代物理学的基础,可是相比较而言学习量子力学的时候会更困难一些。费曼有一句名言“无人能懂量子力学”,而且他还对此非常确信。其实费曼在说这句话的时候还将相对论拿来和量子力学进行了比较,在费曼看来,任何一位物理系的毕业生都可以理解狭义相对论,但是世界上不会有人懂得量子力学。
狭义相对论比较简单,并没有涉及到复杂的计算,连高等数学都没有用到。狭义相对论是建立在两个基本假设基础上的,由光速不变原理和相对性原理一步步地即可分析出狭义相对论的基本关系式。目前在中学生的物理课本上就有关于狭义相对论的介绍,也就是说很多中学生就可以理解狭义相对论。
广义相对论涉及到非欧几何,爱因斯坦本人为了建立广义相对论专门学习了非欧几何。广义相对论要比狭义相对论难理解很多,不过广义相对论并不像量子力学那样是几乎所有物理分支的基础,只有理论物理、宇宙学、天体物理学等领域会以广义相对论为基础。
学习量子力学需要用到线性代数和微分方程、偏微分方程,没有一定的高等数学基础是不可能学好量子力学的。学习量子力学的时候很多人有一种感慨,就是在学习之前认为量子力学是多么复杂,学起来之后发现并非是自己想象的那么难学。而到了更高的高等量子力学阶段,才会认识到包括之前所学的量子力学并非是那么容易理解。到了更深的阶段才会觉得自己对量子力学是一点也不懂。费曼建立了量子力学的路径积分理论,他是量子力学的泰斗级人物,可他断言无人能懂量子力学。这就是因为费曼对量子力学的了解非常深入,他要认识的是量子力学为什么是这个样子?这样高深的问题的确是无人能够回答的。
通过题主这样的提问,可以看到一个普遍的事实,即,初高中时学到的经典物理学(牛顿物理)是非常容易理解的,这接近于人对世界的亲身体验,也是大部分人理解世界的物理基础。
以此经典物理学为基础向外延伸,讨论时空的相对论还容易理(jie)解(shou),但量子力学所描述的微观世界与充满随机性的世界与我们熟悉的宏观世界差异过大。
其实无论相对论还是量子力学,与普通人的生活都是有些远的,所以客观的说,我们很难根据生活中接触到的物理现象来对这两个理论做出验证,更何况比较哪个更对一些。何况如果严格讨论的话,这两个理论自身也并不是那么完整,起码它们还无法自证其完美。
比如爱因斯坦试图以相对论的时空思想,向统一场论发起冲锋,试图解决物理世界的一切难题,这耗费了50年,最终他把所有的成果付之一炬,你看,他也没彻底的搞清楚。
而量子力学背后的秘密则更难以琢磨,虽然量子力学的确是可用且精确的,但普朗克没办法告诉我们普朗克常数的物理意义,波尔无法解释为什么会有轨道量子化,泡利无法解释泡利不相容原理,费曼说没有人懂量子力学,量子力学的本质是什么呢?是哥本哈根解释?还是多世界解释?时不时就会有科学家投票,看大家更支持哪种量子力学的诠释……都说现代物理学是由事实支撑的,但这么多聪明人,他们也找不到足够的事实来帮助他们做出绝对客观的选择。
所以,我们无法讨论相对论与量子力学本身,只能说,如果是从高中的经典物理过来的科学爱好者,以经典物理学为基础,还是比较容易理解相对论的,因为只需要调整对时空的认识即可,起码理解狭义相对论是没什么难点的。但如果想理解当下的量子力学,那就要对很多底层思维进行改造,比如要接受光子与质量粒子的波粒二象性,比如要接受概率波这种物理事实,比如要接受波函数的塌缩,还要深入了解量子力学各个诠释的差别,更何况,也许还需要一些(深不可测的)数学知识。
最后我要说的是,如果在大学里学的并不是这个方向,只是想了解相对论或者量子力学,其实一个好的入口同样的重要。
比如,如果您首先阅读了曹天元的《上帝掷骰子吗-量子物理史话》,那你也许就更容易接受量子力学。
但如果您先读到的是汪洁的《时间的形状-相对论史话》,那你会感觉相对论其实还好啦。
但现在的科普小文中,很多文章都在不厌其烦的强调量子力学的各种匪夷所思和理解不能……感觉他们的重点就是强调人类还无法理解量子力学……也许,这也会让大家感觉相对论似乎更容易被接受?
比较而言,相对论是一种动中求静,由复杂变简单的过程,接受它不费劲,而量子力学则是由静态变动态,由简单变复杂的过程,充满不确定性。接受它更费劲。这是个人理解,错误难免。
一者身体,一者心灵。
因为量子力学才刚开启啊,能算进门就不错了,相对论已经相对成熟了其理论已得到广泛证实了。而量子力学很多都还没搞明白!
这个问题,我想从一下两点来回答一下
首先说一下相对论,相对论理解起来相对简单一些,不管是狭义相对论还是广义相对论,只要有人解释,都相对比较容易理解。
其次说一下量子力学,量子力学基于量子物理学理论。量子物理学本就是看不见摸不着的理论,同时量子也是看不到摸不着的东西,而且理解起来更加晦涩,我个人就有些理解不了。
所以综合来说,让人接受一个简单的理论,比让人接受一个难以理解的概念更容易,更直观,更加好接受,也不容易反驳和质疑。
毕竟现在地平论依然能有不少信奉者的情况下,量子力学所在的量子理论领域,更加不容易接受一些也是正常的。
大概是相对论比较容易科普一点,量子力学很难科普吧。其实,真正理解相对论一点也不比量子力学容易,甚至更难一点。
相对论虽然高深,确有逻辑,量子力学的不确定性有违人的常规思维。
因为量子力学主要是概率问题,这个与宏观上的因果论相比较难令人接受
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