[問題] 量子力學與歷史偶然？

[dharma (達)]

https://www.youtube.com/watch?v=p4RPrQQ73z8&feature=youtu.be

演講者柯文哲是頂尖的醫生

但是物理學他不會很專業

應該跟不上最新的物理研究成果吧


想請問他思索的問題

在現在學有專精的物理學者來看

會不會問題點根本不是柯P想的那樣





柯：

如果牛頓力學是對的
從此整個歷史是固定的
如果知道每個particle在空中的位置跟速度
這些particle跟粒子遵守牛頓定律
從此整個歷史是固定的
是這樣嗎
如果量子力學是對的
兩個粒子碰撞以後，他在空中的分佈是機率
從此整個歷史都是偶然
到底哪個是對的
...


下面網址有演講全文
http://zh.allreadable.com/d468M7Uo

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推 eighchin: 半吊子而已
推 aaaa8444: 要酸半吊子也要說的出個所以然來，他那段話以主流物理
→ aaaa8444: 來說是沒問題的，如果牛頓力學是對的，你只要知道這個系
→ aaaa8444: 統其中一個瞬間所有粒子的跟位置動量，通過演算你就能得
→ aaaa8444: 知這個系統的過去現在與未來。簡單來說如果你獨立於這
→ aaaa8444: 個系統以外，並擁有足夠的算力你就能成為這個系統的拉
→ aaaa8444: 普拉斯的惡魔。而量子力學裡兩顆粒子對撞是會有很多結果
→ aaaa8444: 的，而且是完全隨機的，不用談薛丁格的貓那種太玄學的
→ aaaa8444: 問題，拿現實例子來說例如衰變裂變聚變都是隨機性的，
→ aaaa8444: 兩顆粒子碰撞完美複製條件重覆不一定會得到相同的結果，
→ aaaa8444: 像拿氘與氘互撞，不會每次都得到同樣的結果，有時候會
→ aaaa8444: 變成氦3+中子有時候會變成氚+質子，這種狀況拉普拉斯的
→ aaaa8444: 惡魔就沒辦法成立，因為即使你知道碰撞前的所有參數你也
→ aaaa8444: 沒辦法透過演算得知碰撞後的狀態。
推 aaaa8444: 例如給你一罐超高溫氘氣，在時間為0時知道他所有粒子動
→ aaaa8444: 量與位置，過了一段時間後，透過牛頓物理演算，你知道這
→ aaaa8444: 些氘會在什麼時刻對撞產生核融合反應，但對撞完你只能得
→ aaaa8444: 到這罐氣體一部分變成了氚一部分變成了氦3，也知道大概
→ aaaa8444: 的比例,但你並沒辦法知道，這些氦3與氚的詳細位置，因
→ aaaa8444: 為你沒辦法透過演算預測，對撞時哪幾對氘變成氦3或氚，
→ aaaa8444: 這過程是完全隨機的
→ aaaa8444: 很常被舉出來當例子的薛丁格的貓是時間上的隨機性，會
→ aaaa8444: 比較難理解，但你換成現實中真的會發生的核反應，這種
→ aaaa8444: 空間上的隨機物理事件就可以看出重點了
推 victoy0909: 我以為牛頓力學是量子力學n夠大時所產生的結果，物理
→ victoy0909: 學本身只是以科學的方式解釋自然現象，把它硬跟歷史
→ victoy0909: 扯上關係很詭異，而且照他的邏輯說，每個事件具有不
→ victoy0909: 確定性，但所有事件結合起來才是歷史，不又沒有不確
→ victoy0909: 定性嗎?
→ Vulpix: 歷史是過去的事。我們的「現在」一樣嗎XD
→ aaaa8444: 那只是牛頓力學對量子力學的近似，但不是全等的有著根
→ aaaa8444: 本性的差異，如同我前述的例子，如果是牛頓粒子，不管你
→ aaaa8444: 做多少次實驗你最後得到的分佈狀態，都會是一樣的，你可
→ aaaa8444: 以清楚得知每顆粒子出現在哪有多少動量，但如果是量子
→ aaaa8444: 效應參與的核反應，你沒辦法得知哪邊會出現氚哪邊會出現
→ aaaa8444: 氦，把罐子換成整個宇宙，就會得到你每次重啟"宇宙"這
→ aaaa8444: 個大型實驗，都會得到不一樣的過程的情況，而這些過程就
→ aaaa8444: 是所謂的歷史，這也決定了人類究竟有沒有自由意識這件
→ aaaa8444: 事，也決定了未來究竟是注定好還是隨機的，搞不好在某
→ aaaa8444: 次宇宙實驗裏，歐本海默腦子裡某顆電子突然跳掉造不出
→ aaaa8444: 原子彈，結果就變成納粹掌控地球一樣。但對整個宇宙來
→ aaaa8444: 說這只是一個很小的事件而已
推 victoy0909: 呃，一顆電子跳掉會影響結果嗎？巨觀世界本身就是因
→ victoy0909: 為n夠大所以可以忽視不確定性啊，就算歐本海默不發明
→ victoy0909: 核子彈還是會有下一個發明者啊，應該說核子彈是歷史
→ victoy0909: 的必然的產物，而歐本海默很幸運成為了他的發明者，
→ victoy0909: 請問我這樣說有錯嗎?沒有啊，因為歷史就是歷史，不會
→ victoy0909: 因為如果而改變，物理也只是一種解釋現象的方式，不
→ victoy0909: 會改變現實
推 nlriey: 這不就拉普拉斯妖
→ aaaa8444: 你好像沒有catch到我說的點，如果你同意上述所說的已觀
→ aaaa8444: 測的實驗"事實"，沒辦法靠數學演算預測量子的確切位置與
→ aaaa8444: 動量這件事，小至瓶子裡的粒子大至整個宇宙，其結果就是
→ aaaa8444: 每次一樣的起始條件都會得到不同的結果，而我們現在已經
→ aaaa8444: 發生的事確實是已經發生了，但我的意思是如果有個起始
→ aaaa8444: 條件跟我們一模一樣的宇宙，其粒子也遵守量子的隨機性
→ aaaa8444: 的話，不見的會演化出一樣的歷史。另外你說的確實有錯，
→ aaaa8444: 就像你撞牆在量子力學的概念裡是有穿過去的可能性存在，
→ aaaa8444: 只要機率不是0撞的次數夠多，總有一次會穿過去，也就是
→ aaaa8444: 如果我重啟宇宙實驗的次數夠多，總會有一次實驗會觀測
→ aaaa8444: 到你撞穿了牆，而這次實驗的歷史(過程)就與其他宇宙實
→ aaaa8444: 驗不同。不要小看電子跳掉這種事件，如果有兩個宇宙一
→ aaaa8444: 切都相同只有這兩顆電子的位置不同，這兩個宇宙的根本也
→ aaaa8444: 是不相同的，你用的近似法只是物理上的簡化，用一個盒子
→ aaaa8444: 把夠多的量子包起來當成一個牛頓粒子來算，你的問題在
→ aaaa8444: 於你站在宇宙本位論去思考，我的意思不是改變歷史，於是
→ aaaa8444: 如果有兩個宇宙真的起始條件完全相同的話，牛頓宇宙會得
→ aaaa8444: 到一樣的結果，但量子宇宙不見得會
推 victoy0909: 因為歷史不具有檢測性啊，不一樣的概念
→ victoy0909: 上面是回nlriey的，然後a大你一直在用量子物理去解釋
→ victoy0909: 宇宙，請問你丟籃球有出現不確定性嗎？
→ victoy0909: 你怎會覺得當理論與現實衝突時，你的理論才是對的
→ aaaa8444: 原子彈被發明出來是必然，但問題是在哪裡被誰發明出來，
→ aaaa8444: 你自己都同意如果歐本海默突然ㄎㄧㄤ掉，原子彈也會被別
→ aaaa8444: 人發明，那你怎麼這麼肯定，一定會是同盟國發明的呢？就
→ aaaa8444: 像氘核融合一樣你沒辦法預測下次出現的是氦還是氚，並且
→ aaaa8444: 會出現在哪裡，如果量子論是對的只要宇宙實驗重啟夠多
→ aaaa8444: 次，一定會有一次是同盟國先發明出來。但這不叫改變已發
→ aaaa8444: 生的歷史好嗎？
→ aaaa8444: 我真的敢說我丟到天荒地老會出現不確定性呢，如果量子
→ aaaa8444: 論真的是宇宙的根基，那你的邏輯不適合學物理
推 victoy0909: 所以你的邏輯是量子論真理，現實是假的?
推 victoy0909: 歷史本身就無法檢驗，所以我從一開始就說他的邏輯很
→ victoy0909: 詭異，而不是錯誤，至於你說的丟到天荒地老更好笑了
→ victoy0909: ，一個無法檢驗的東西你說他必定存在?你的邏輯才是走
→ victoy0909: 火入魔吧
→ Vulpix: 原出處的邏輯應該可以稱為唯物論？因為他的自由意志都是由
→ Vulpix: 物質、能量的轉移所決定的，也就是不同的可能性只從量子物
→ Vulpix: 理的隨機性而來，不依賴「自由」意志。
推 SKyDRoPer: 我想  人認為的自由意志應該是「我的腦能決定我的腦該
→ SKyDRoPer: 怎麼做」 然而這看起來矛盾做不到
推 SKyDRoPer: 應該說「我的腦能決定我的腦要怎麼做決定」
推 Minesweeper: 左轉哲學版
→ sputtering: 其實柯語錄裡面可被打臉的比喻還真的蠻多的
→ sputtering: 他還是專心地搞他的器官移植跟葉克膜比較好
推 sputtering: 如果講的是量子論中的量子纏結那就是比牛頓力學更鐵的
→ sputtering: 決定論
推 wohtp: 你確定那個不是文組幫忙寫的講稿嗎
→ wohtp: 不過敢亂講量子隨機的理工農醫組的確也不少啦
推 sputtering: 連可對易性對量子力學決定論都不清楚的人講這幹嘛
→ sputtering: 其實他只是在說他自己的選舉方式是不可複製這個膚淺的
→ sputtering: 重點而已 而他自己才是近代理論的代表(我是柯黑??)XD
推 ganhua: 乾，有點玄學的感覺xD
推 zealeliot: 畢業很久忘了不少，但我記得量力最核心的觀念的確是機
→ zealeliot: 率性不是嗎？ 是跟統計預測無關的內含機率性，由波函數
→ zealeliot: 可測出機率的演化。這樣的說法有什麼問題?@@
→ zealeliot: 歷史發展沒有必然性吧，就算可以預期哪些東西會被發明
→ zealeliot: 。也不知道何時何地何人發明，之後的影響也不知道。有
→ zealeliot: 請歷史系說明?
推 kanonehilber: 我覺得那個什麼東西一定會被發明不適合用在這舉例
→ kanonehilber: 那是不一樣的問題
推 woieyufan: 牛頓力學就是沒談到不確定性啊
→ woieyufan: 不能說他在巨觀世界堪用就是是對的吧...
→ woieyufan: 還是這裡的牛頓力學在說量子力學後修正的力學
→ woieyufan: 我看這就是你們對名詞定義不同的問題而已
推 HeterCompute: 有大大表示不太對，能不能回文幫忙大家導正觀念？
推 victoy0909: 量子力學裡面兩個非正交的物理量就會具有最小的不確
→ victoy0909: 定性;對應原理裡解釋量子在n趨近無限大時的現象會跟
→ victoy0909: 古典物理所觀測的一樣，這是必然的結果，因為古典物
→ victoy0909: 理建立在你所能看到的世界裡，我最上面說牛頓力學是
→ victoy0909: 量子力學裡n趨近無限大時的結果是在說這件事;籃球的
→ victoy0909: 不確定性現在根本無法觀測到吧，或是說你硬要去觀測
→ victoy0909: 他你也會失焦，因為你的最小不確定性跟跟他本身的物
→ victoy0909: 理量差距太大，你不會想拿電子顯微鏡去測量鉛筆的長
→ victoy0909: 度一樣;至於跟歷史扯上關係的那段，一個無法測量跟檢
→ victoy0909: 驗的東西跟本不是物理的範疇
推 aaaa8444: 你的問題在於N不夠大時間也不夠久，人類的空間尺度與時
→ aaaa8444: 間尺度相較整個宇宙尺寸還是太小格局，138億年長度90000
→ aaaa8444: 000000光年長。討論整個宇宙的大方向是可行的(N足夠大
→ aaaa8444: 不必管細節)，每次重啟宇宙實驗的大尺度結局可能都會一
→ aaaa8444: 樣(熱寂or大坍縮)，但對於人類這種太小格局的東西，你每
→ aaaa8444: 次都肯定宇宙總是會在一樣時刻一樣地點，演化出一模一
→ aaaa8444: 樣歷史這是不太可能的，因為微小的隨機性因為時間太長
→ aaaa8444: 累積到你無法預測。自己想想每當宇宙實驗啟動138億年後
→ aaaa8444: ，都會有一個叫victoy0909的人在名為ptt物理版的地方筆
→ aaaa8444: 戰的機率多大
→ aaaa8444: 給你一個單一量子事件能影響人類尺度的例子吧，如果未
→ aaaa8444: 來真的有人實行了薛丁格的貓的實驗，實行對象是一名人
→ aaaa8444: 類，以一顆量子的實驗隨機結果決定是不是要處死這個人。
→ aaaa8444: 假設每次宇宙實驗前138億年都像你所說的發展至今，最後
→ aaaa8444: 卻會被一顆量子的隨機性決定這兩次起始條件一模一樣的宇
→ aaaa8444: 宙實驗，是不是會少一個人的差距，
推 victoy0909: 你要說的是骰仔骰十次有1024種可能的結果?但只有一種
→ victoy0909: 會成為歷史啊
推 victoy0909: 硬幣說錯==
推 aaaa8444: 就說你根本沒有抓到討論的主軸，重點在於處在上帝會擲
→ aaaa8444: 骰子的宇宙(具有根本上的隨機性)，未來到底能不能被牛頓
→ aaaa8444: 力學完美預測，畢竟我們的未來也會成為歷史的一部分，這
→ aaaa8444: 決定了一切是注定好還是擁有一定的未知性。
推 victoy0909: 如果你單純是說無法完美預測結果那我可以接受，但結
→ victoy0909: 果是必然還是偶然你要怎解釋?你總不能說結果全是正面
→ victoy0909: ，但如果我們回到測試前的時間點他還有機會出現反面
→ victoy0909: ，這已經不是物理探討的範圍了
→ victoy0909: 你再做一次測試也無法改變第一次的結果，不是這樣嗎
→ victoy0909: ？
推 aaaa8444: 一直在執著要去改變歷史的是你不是我，一直將戰場拉出
→ aaaa8444: 物理學至玄學的也是你不是我，我從頭到尾要證明的只有隨
→ aaaa8444: 機性是不是真實的而已，而這有非常多實驗支持。
推 victoy0909: 請問我何時說過沒有隨機性了?你一直在提有兩個宇宙會
→ victoy0909: 發生不同的結果，到底誰把物理當玄學了，自己看我的
→ victoy0909: 推文，我的論點一直是說物理建立現實情況下，籃球那
→ victoy0909: 段則是在說如何描述巨觀現象
推 victoy0909: 自己去看11/15 15:44你的推文吧
推 aaaa8444: 你把牛頓近似當成真理自然就變成決定論呀，以你的說法N
→ aaaa8444: 夠大怎麼會有隨機性呢，一切都是一開始就決定好的。另外
→ aaaa8444: 籃球的例子也是你提出的，我只是以目前主流物理的觀點回
→ aaaa8444: 答你的問題而已，幾乎所有正規物理教科書都提過這個例子
→ aaaa8444: ，因為效應太小觀測不到不代表不存在，物理的神奇就是你
→ aaaa8444: 可以從一些微小的事實(實驗)，透過演算去預測可能發生
→ aaaa8444: 的結果，如果你要以觀測不到所以不重要否這點，我真的認
→ aaaa8444: 為你不太適合學習現代物理，因為有很多證據都是靠間接才
→ aaaa8444: 能得到的。
推 victoy0909: 我何時說過測不到代表不存在了?倒是你覺得測不到必然
→ victoy0909: 存在欸，是你中文理解不好，還是我表達錯誤啊，你一
→ victoy0909: 個無法檢驗的事件本身就不在物理的範疇，你要先看到
→ victoy0909: 或是間接測到，所謂的"推測"不一定代表他存在，這是
→ victoy0909: 個邏輯上的問題
推 aaaa8444: 好哦 樓主的問題也討論完了  掰
推 victoy0909: ㄏㄏ
→ woieyufan: v是不是堅持在說n很大的量子力學=牛頓力學......
→ woieyufan: 那就是我說的問題啊......
推 victoy0909: 我是說結果會一致，而我的問題是不確定性對巨觀世界
→ victoy0909: 的影響到底有多大，如果目前無法觀測到，那請問你如
→ victoy0909: 何斷言巨觀並非有一定規律性?而你在微觀的情況下看不
→ victoy0909: 清楚全貌?
推 kuromu: 借問隨機性為什麼在巨觀極限下好像消失了
→ kuromu: 請問能用數學推導的方式論證嗎
→ victoy0909: 波函數n趨近無限大，他就會跟你巨觀觀測到的現象相同
→ victoy0909: ，這是必然結果，不然量子力學就無法解釋巨觀現象
推 dimw: 這幾年的科普書還有開放式課程 都開宗明義先從 loss of
→ dimw: determinism 開始說起 反正事實就是那樣 量子世界中的確定性
→ dimw: 就是會用那種特定的方式崩潰 貝爾不等式也表明不存在隱變數
→ dimw: 我個人理解就是還真的就是不為什麼 這可能也是有些數學家
→ dimw: 會說量子力學的邏輯是走在鋼索上的關係
→ wohtp: 如果N趨近無限大的量力整套模型沒有趨近牛頓的話，那量力可
→ wohtp: 以丟了，因為就已經證偽啦
→ woieyufan: 所以我說爭執的點就只有定義n很大的量子力學等不等同
→ woieyufan: 牛頓力學 巨觀當然都能用 a的意思就是牛沒不確定性所
→ woieyufan: 以不一樣 v的意思就是趨近之後一樣所以一樣 所以我就
→ woieyufan: 問現在到底說的是什麼牛嘛
推 sunev: 就設計實驗來證偽就好啦，其它都是嘴炮而已.....
→ annies5: 物理都是在[有條件]的狀況下,才會是對的
推 skydark: 我不認為N趨近於無窮大 量子力學就一定會回歸牛頓力學
→ skydark: 例如費米粒子  你費米粒子數量趨近於無窮大 還是得遵守
→ skydark: 費米子的統計行為
→ skydark: 有很多巨觀行為是牛頓力學無法解釋的
→ Vulpix: FD要與MB相近，條件是夠高的溫度。可是boson和fermion的
→ Vulpix: 統計行為可以獨立於量子來談(不認識spin stat. thm.的話)
推 oaoa0123: 維基百科有決定論的條目，基本上就是這個意思吧
推 wohtp: 好的，仔細想想其實N一點都不重要，重點是h-bar
→ wohtp: 但結論還是一樣，如果QM的classical limit不是牛頓那就已經
→ wohtp: 證偽可以丟掉了。
推 woieyufan: 樓上...不是這個問題
→ woieyufan: 你講的就是量子力學才有 牛頓力學裡面沒有這些東西
→ woieyufan: 你可以用量力推到牛力但牛力不能反推量力 a就主張不是
→ woieyufan: 所以說牛力不能推particle沒有問題吧
→ woieyufan: annies5說的有條件才是真的
→ guteres: 我突然想到影集綠箭俠和七龍珠，我們是第幾個地球XDD
※ 編輯: dharma (211.72.78.253 臺灣), 08/11/2019 22:17:22