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有网友提出一个发散性的问题,比较脑洞,他说?如果没有人类的观测,宇宙是否存在??
我记得一本科幻小说中描述的就是这个问题,在伽利略没有将望远镜对准宇宙之前,地球之外的事物以多种可能的叠加态存在,当伽利略使用望远镜观测地外世界后,所看之地量子态均发生坍缩,成为你看到的那一种固定的可能。而随着人类越来越多的观测,造成的结果不知道是好是坏,好像一本小说里是这么写的,名字我忘记了。下面就来说说到底有没有科学依据呢?
20世纪初,量子力学迅猛发展,这是一个致力于微观世界的物理学,它将人类的物理学带入了崭新的世界,随着科学家的不断发现,一个个刷新人认知的猜想与理论问世。爱因斯坦作为量子力学的先驱,但是他并不认同哥本哈根学派的看法,于是爱因斯坦联合罗森、波多尔斯基两人提出了一个佯谬,后世称为EPR佯谬,爱因斯坦以此来?攻击?新生的量子力学所存在的不完备性。
在量子力学出现之前,物理学都是经典实在的,是决定的,但是当量子力学出现之后,许多事情变得随机起来,爱因斯坦认为这种随机性恰恰反映了理论的不完备,是不是还有什么隐藏的变量没有被发现呢,如果发现了,理论就与经典物理学一样是决定的是实在的了。在爱因斯坦等人提出EPR佯谬之后,爱因斯坦的铁杆粉丝薛定谔提出了一个思想实验,也就是大家都知道的?薛定谔的猫?的思想实验。
什么是思想实验呢,是指暂时还无法做到的实验或只能在脑海里完成的实验。薛定谔的猫这个思想实验就是为了反对量子力学中的观点的,量子力学中说观测可以导致不确定性的结果坍缩为其中一种结果,如果不观测,目标就是多种可能集合的叠加态。在这个思想实验中,巧妙地设置了一些条件,让这只猫存在?既死又活?的状态,我们知道在现实中既死又活是不切实际的,正是借此来反对量子力学的,不过这个思想实验并未站住脚。
量子力学的核心是薛定谔方程,它的地位就像牛二定律在经典力学里的地位一样,基本上大部分的计算都要用到薛定谔方程,正是因为这个方程的被提出,才有了后面关于量子力学的种种诠释,当然也包括了关于题目的这个脑洞设想。
爱因斯坦曾经说过,?是不是当我们不去观测月亮了,月亮就不存在了呢??、?上帝不掷骰子?,其实并不是不去观测就不存在,而是说按照量子力学的观点,当不去观测了,粒子就处在不确定的状态,它既可能在这里,又可能在那里,充满随机性,当你观测了,就扰动了目标系统,从而坍缩为你看到的那一种固定的可能。无论是月亮还是太阳,都是由微观粒子组成,那么也可以说当我们不去观测时,它既可能是这样也可能是那样,总之就是混乱不堪的,并不是说不存在。
比如你手中正拿着的手机,你将它放在书桌上不去看它,按照量子力学的说法,它就同时可处在厨房里、客厅里、沙发上,当你观测它了,这么多种可能性就坍缩为你看到的固定的一种了你面前的书桌上。
伽利略第一次将望远镜对准了宇宙,看到了外面的世界,外面的世界也正因为伽利略的这一次观测而发生了巨大变化,所有的混乱与不确定都在伽利略观测的那一刹那变为了确定。回到题目上来,如果人类不去观测,宇宙是否存在呢?答:当然是存在的,其实前面说了这么多,都没有说最重要的一点,那就是量子力学是微观层面的学问,而非宏观,到了宏观层面上,它就失效了。
我认为,宇宙应是无边无际无始无终无限大的,因此也就不存在所谓边界问题。宇宙已经包含了所有的一切,根本没有什么内外、起源和灭亡问题。宇宙在空间上是无穷无尽的,在时间上是无始无终的。无论你朝那个方向延伸下去都应是无穷无尽没有尽头的,而不可能被什么东西所阻挡,这就是无限的宇宙空间。那种认为宇宙是有边际的说法,我觉得很荒诞,你想如果宇宙是有边际的,那边际究竟为何物呢?难道就没有边际以外了吗?而且既然有边就意味着会有边外,这个问题其实是很难自圆其说的,说宇宙有尽头的人该如何解释呢?唯一的说得通的只能是宇宙是无穷无尽无限大的!宇宙主要由无限的空间所组成,而无限大的空间就在那里永恒存在,怎么会有形成和消失问题呢?宇宙中的物质只能是处于一种无限的循环往复之中,生生不息永无穷尽。可以说无限的宇宙对我们来说的确是难以想象的,早已超出了人类的认知范围!但这就是宇宙,一个人类永远也无法解开的迷!严格说来宇宙大爆炸理论本身就是一个未经证实的假说,还存在诸多疑点难以自圆其说。因此是不是真的发生了宇宙大爆炸还很难说,比如所谓的奇点就是一个十分荒诞的奇点,这个奇点究竟有多大?存在多久?为何突然爆炸了?恐怕谁也说不清楚,当然也包括该理论的提出者。总之既然宇宙大爆炸是假说那又何必太当真了呢!以上个人观点仅供参考!另据外媒称,一个将量子修正项用于爱因斯坦的广义相对论而得到的最新模型显示,宇宙可能无始无终永远存在。据西班牙《阿贝赛报》网站2月10日报道,持该观点的科学家认为,这一新模型还能解释暗物质和暗能量的存在。根据广义相对论的估计,宇宙的年龄大约是138亿岁,这一说法也已经被大家广泛接受。该理论认为,一切事物在一开始都存在于一个密度无限大的点中,也就是所谓的“奇点”。而奇点开始膨胀直至发生“大爆炸”后才诞生了宇宙。尽管广义相对论的数学演算直接证明了大爆炸的“奇点”,但一些科学家认为这其中存在问题,因为数学只能解释奇点出现之后发生了什么,而无法解释奇点出现之前或奇点发生期间的种种情况。“大爆炸的奇点是广义相对论中最严重的问题,因为这打破了所有物理学定律。”埃及本哈大学的艾哈迈德·法拉杰·阿里说。阿里及其合作者、加拿大莱斯布里奇大学的索里亚·达斯日前刊登在《物理快报》上的一篇文章指出,他们得出的新模型或能解决大爆炸奇点中存在的问题,其结论是宇宙没有开始也没有终结。研究人员强调,他们并非刻意利用量子修正项消除大爆炸奇点。他们的研究基于的是理论物理学家大卫·博姆的观点。从上世纪50年代起,博姆就致力于尝试用量子轨迹代替传统测地线。根据新模型的预测,不仅没有宇宙大爆炸奇点,也没有宇宙大挤压奇点。在广义相对论中,宇宙的一个可能的终结将从收缩开始,直至最后又缩成一个密度无限大的奇点。传统测地线与量子轨迹之间一个关键的不同点帮助阿里和达斯得出的新模型避免了奇点的出现。传统测地线最终会交汇在一起,交汇点就是奇点。而量子轨迹之间不会互相交汇,因此奇点不会出现在方程中。
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