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【笔记&思考】绝对的大小/是否可以通过计算来预判未来

2021-08-04 23:43 作者:J_洛辰  | 我要投稿


按照理论来讲,如果一个运动的物体,在你知道其所受合外力、速度方向、速度大小、某一时刻位置等等要素后,根据运动学方程以及其它的一些公式,我们可以算出例如它特定时间的运动状态等等。可如果这样的话,那我们是否可以通过计算来算出未来呢?


·扰动


我们物理老师曾说过(我们目前正在说服她做一名vup,事实上她真的很适合,类似哈娜酱),实验与推理是物理发展的推动力。对于一个经典物理学而言,或者说我们身处的宏观世界,正确的实验方法是我们认识或衡量世界的一大重要法宝,生活中也是如此。


比如在我们测量一面墙的长度时,我们常常用“零”那一头对着墙的一边,这样在墙的另一边我们只要看刻度的多少就知道这面墙的长度了。而如果我们不是以“零”刻度开始的,却依旧如此读数,那么就出现了实验错误,我们得到了一个错误的结果。


我们衡量一个物体大小、长短等无非就是做比较。由于参照物的不同,它们看起来并非是永远绝对的,其实所谓大小只是我们心中判断的,只要我们用正确的实验方法,那么你得出来的就是对的。


在经典力学中,我们总能找到一种方法使得扰动可忽略


所以所谓正确的实验方法便是减去扰动的一个过程,个人感觉类似于排除变量


一个对象的大小取决于这个对象和你的观察技巧。没有什么是固定的。任何对象都可以视为是大的,只要用的方法正确,即扰动可忽略


·绝对的大小

先说明一点,经典力学与量子力学对于大小的定义一致


当我们进入到量子的世界里,就有所不同了。


对于一个绝对小的电子,我们知道颜色的产生是物体对光子的吸收与反射,对于一个电子而言光子不可忽略,所以会造成真正的实验的影响,那么此时


由于我们观察能力有限,伴随的扰动的缩小也就是有限度的,而且这个限度是万物固有的,不能通过提高技术或提高观念来克服


大家可能都知道大名鼎鼎的电子双缝干涉实验,在计算观察这些绝对小的系统时便会出现不确定性(indeterminacy),观察绝对小的系统时你不能不改变它。


图选自《啤酒与肥皂》


就像光速不变一样,对于任何惯性系下,光速都是同一个数值,其担任了无穷大的一个地位,我们永远无法到达或超越。同样的,量子尺度也担任了无穷小的地位,至于知否会有“高阶无穷小”的粒子,我觉得这可能是以后物理要研究的了


·可能性的估计


虽然我们无法准确的预测到观察的结果,但我们理论上可以预测某种结果的可能性,就像半衰期一样,我们可以预料到可能性的分布


再例如我们耳熟能详的薛定谔的猫,我们可以知道每次开盒猫都是50%活亦或死(Ps:薛定谔的猫不能算是一个真正意义上的量子力学问题,因为猫是宏观的,其本质在于衰变粒子



[未完待续]


文中掺杂了一些我自己的认知,而且此书也不能确保没有翻译错误的地方,所以有可能会有错误,望多多见谅


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