首先,关于将量子力学原理用通俗语言表述的观点,不应将此视为霍金或其他大科学家的一致立场。即使是量子力学的权威,如尼尔斯·玻尔、阿尔伯特·爱因斯坦和理查德·费曼,也对量子理论的某些方面表示了困惑和不确定性。例如,玻尔曾表示,未能理解量子力学的人可能并未真正接触过它。爱因斯坦则认为,他对量子力学的理解并不深入,而费曼则指出,尽管我们知晓如何计算量子现象,但并不清楚为何采用这种方式。
其次,芝诺的悖论基于古典物理的逻辑,其中时空被视为基本概念,而运动则是建立其上。然而,现代物理学的逻辑已发生根本变化。在相对论中,光速是绝对不变的,时间间隔和空间间隔均由光速定义。这种改变意味着芝诺悖论在相对论框架下不复存在。同样,在量子力学中,运动和时空被置于同等地位。核心公式如ΔpΔx ≥ h/2π和ΔEΔt ≥ h/2π揭示了动量、能量、空间和时间之间的相互制约关系,挑战了运动与时空的单向决定性。
关于最小时间段和空间段,即普朗克时间和普朗克空间,它们的提出并非量子力学的直接结果,而是结合广义相对论的推测。普朗克时空的最小性并非基于不可分性,而是因为在该尺度下,时空的拓扑结构和基本概念如时间和空间的前后顺序都会变得模糊不清,因此时空概念本身失去意义。
最后,量子运动与日常经验中的运动大相径庭。量子粒子表现出突然而神秘的行为,如位置和速度的大范围突变,这使得即使是顶尖科学家如爱因斯坦也感到困惑。因此,在量子力学的框架内,芝诺悖论失去了其意义。尽管日常语言难以准确描述微观世界,但我们可以使用类比和启发性的描述来对其有所了解。例如,一个微观粒子可以被想象为一团云雾和一个点粒子的统一体,云雾的尺度与德布罗意波长相当,而粒子在云雾内快速随机地出现和消失。此外,不同能量的电子在与原子相互作用时表现出不同的行为,从热电子到高能电子,它们的行为和相互作用几率各异。
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