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波粒

在量子領域,量子有若幹的詭異現象讓物理學家們頭疼不已。其中“波粒二象性”就是這樣的壹種現象。以至於發現這種現象的時候,物理學家們驚呼:量子有意識,並且能夠猜透觀察者的心思!因而稱之為“見鬼了”!

先了解壹下波粒二象性:指的是所有的粒子或量子,不僅具有波的特征,同時也具有粒子的特征。具體描述為:當我們用觀察“波”的方式去觀察量子時,量子會表現出“波”的特性;當我們用觀察“粒子”的方式去觀察量子時,量子又會表現出“粒子”的特性。換種表述方式:對於壹個量子,可以部分地以粒子的術語來描述,也可以部分地用波的術語來描述。愛因斯坦說:“好像有時我們必須用壹套理論,有時候又必須用另壹套理論來描述量子的狀態和行為。“波粒二象性是微觀粒子的基本屬性之壹。1905年,愛因斯坦提出了光電效應的光量子解釋,人們開始意識到光波同時具有波和粒子的雙重性質。1924年,德布羅意提出“物質波”假說,認為和光壹樣,壹切物質都具有波粒二象性。根據這壹假說,電子也會具有幹涉和衍射等波動現象,這被後來的電子衍射試驗所證實。2015年瑞士洛桑聯邦理工學院科學家成功拍攝出光同時表現波粒二象性的照片。

以上就是對“波粒二象性“的研究的大體進程。

基於對傳統文化的理解,以及對量子物理的理解,我有我自己的觀點和看法。微觀世界與我們的宏觀世界並沒有本質的區別。站在我們人類自己的角度和立場,強行分出微觀與宏觀;站在宇宙的視角人類連微觀量子都算不上。人類受到自身認知能力的限制,因而出現了許多本來很正常、卻被“詭異“的現象。

另外:我不是物理學家,因而不會把相關的物理公式用在這篇文章中。那些純粹的公式,也不利於普通的讀者進行理解。本文只是講解壹個較普遍的道理。

波粒二象,指的是量子或者壹個事物,同時具有波的特征、粒子的特征,事實上就是既有能量(表現為波)、同時又是物質(表現為粒子性)。量子或者事物的自身同時具備這兩種狀態,而這兩種狀態又因外界環境和條件的改變,在自身上也不斷發生改變。就是說:能量會轉化為物質,物質轉化為能量,二者在自身上不斷的相互轉化。在某個具體的時點上,能量與物質都會有壹定的占比。換個時點,二者的占比會發生改變。理論上,其總量應該是守恒的。但因為所有事物之間的相互關聯,會導致能量的轉移,從而出現“微觀不守恒“現象。

至少從目前公布的量子理論和量子現象來看,尚沒有物理學家對量子的“波粒“二者的構成和占比提出研究。也許,那些科學家們尚無法稱量、分割量子中的能量與物的占比。

愛因斯坦的相對論有壹個著名的公式:E=mc2。E是能量,m是質量,c是光速。這個公式說明了能量與質量之間存在著具體、明確的換算。那麽,量子的“波粒“二象,就已經充分表明了其自身同時存在著物質、能量,是二者的結合體。並且二者是可以轉化的。轉化的主要條件就是速度。這個速度是以光速為上限的。

在我們普遍的認知中,光是純粹的能量。記得有科學家做過實驗:用壹臺非常精密、靈敏的測重儀器,當壹束光照到上面時,這臺測重儀發生了變化,證明光線含有質量。光裏既有能量,也有質量,是二者的結合體。不同在於,光中二者的占比,能量是絕對多的成分。

可以從宏觀事物中去看壹下。

人的眼睛有視覺功能,但這個功能很受限制,只能看見很窄的波段。比如可見光,從紅到紫。紅外線、紫外線就看不到了。看物體,也只能看到表象。借助於某種儀器,可以看到不同的東西。比如借助X光,看壹個人時,只能看到壹架骨骼,非常機械的運動。借助紅外設備,看壹個人時,看到的是壹團能量。這是不是就是宏觀的“波粒二象“?我們把腦洞打開壹下:如果再借助於其它的設備,是不是還可以觀察到壹個人的腦磁場?肯定會發現隨著情緒的變化,腦磁場也在發生變化。心態平和的時候,腦磁場井然有序,波段平緩;被惡狗追趕的時候,腦磁場參差不齊、起伏劇烈!但這個過程如果用人眼觀察,卻只能看到“粒子”壹樣的物的運動:驚慌躲避、手足無措、急速逃跑!

人,也是能量、物質的結合體!同理,其它所有的物、所有的能量,也同樣都是二者的結合體。

所以,可以這麽說:能量,是波動的物;物質,是凝固的能量。能量中含有物,物質裏蘊含能量。所以,道家說的練氣、化虛、化有形為無形、蘊無形於有形中等等說法,就是真實的了。

微觀世界中,量子從物質轉化為能量,我們人類已經能做到了。比如核裂變,就是原子彈。從能量轉化為物質,目前尚無法做到(前些時間看過壹個報道說,科學家已經找到了能量可以轉化為物質的證據。現在卻搜不到了。),主要原因是無法控制住能量。

但在宏觀世界裏,能量轉化為物質是普遍存在的。比如光合作用,光參與其中,生成葉綠素。比如讓小孩子曬太陽,可以促進鈣的生成,光也參與其中了。動物到了秋天要貼秋膘,就是在補充能量;但我們看到的能量分明是脂肪。駱駝的駝峰,那就是能量儲存庫。

綜合起來看:這個世界,就是物與能量的結合體,二者處於糾纏之中。世界的樣子,取決於我們用什麽樣的心態和方式去觀察。認為世界是物質的、並且用能夠觀察到“粒子”的設備去觀察,世界就是物質的。如果認為世界是能量的,並且用觀察能量的設備去觀察,世界就表現出“波”的壹面。從這個角度看,是自己的意識決定了這個世界的樣子(當然並不是世界的真實的樣子),便出現了唯心主義。不是世界上的“量子”能夠猜到觀察者的“想法”,事實上是自己被自己的“無知”嚇到了。世界上本沒有鬼;所謂有鬼,只能在壹些人的心中出現。

回到傳統文化中,用傳統文化說壹說。《道德經》第壹章中有段話:“無,名天地之始;有,名萬物之母。故常無,欲以觀其妙;常有,欲以觀其皦。此二者同出而異名,同謂之玄。玄之又玄,眾妙之門“。無、有,指的是事物存在的兩種狀態。我們人類能夠看到、 探索 到的稱之為”有“,無法把握、掌控的為”無“。用在量子領域,能量是”無“,表現為波;物質是”有“,表現為粒子。”妙“字的意思是變化。我簡單的解釋壹下這段話:世界中的萬物是從壹團能量轉化而來的,也就是”有無相生“,二者相互轉化。通過對”無“、也就是能量的觀察,可以發現種種變化。通過對”有“、也就是萬物的觀察,可以發現事物發展的規律和邊界。”有“、”無“(能量、物質)這二者同時出現在同壹個事物中。”同出“二字,意思是同時出現、存在於同壹個事物中。所以,玄之又玄,就是說這二者的”同出“導致的種種變化,不斷的演變,就是”眾妙之門“。玄,也稱之為“元”,“壹元復始、萬象更新”,就是玄之又玄,就是“有無”不斷互相轉化、從而生生不息。

世界的原理,不論量子領域的微觀世界,還是我們生活的宏觀世界,或者是我們無法想象的宇宙天體,都跳不出老祖宗的“有無相生“這四個字中。小到量子,大到黑洞,或者我們目前尚無法探知的”暗物質、暗能量“,也都在”有無相生“的道理之中。

回到開頭說的”波粒二象“,就不再是多麽詭異的現象了。宇宙中的壹切都在不同的狀態中轉變而已。轉變的是事物存在的狀態、表現形式,而事物的本質,並無任何改變。若能理解上面的那些,就可以在下篇文章中,嘗試理解並接受我的另壹個認知:無生無死!

2020年12 月25日

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