演講稿：物質(zhì)的本質(zhì)之爭(zhēng)

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1、物質(zhì)的本質(zhì)之爭(zhēng)在演講開(kāi)始之前，首先解釋兩個(gè)概念。首先是觀測(cè)，物理學(xué)上所講的觀測(cè)，基本上是指人通過(guò)感知而獲取信息。儀器本身并不能進(jìn)行觀測(cè)，而是人通過(guò)儀器進(jìn)行觀測(cè)獲取信息。接著是意識(shí)，意識(shí)是人的頭腦對(duì)于客觀物質(zhì)世界的反映，是感覺(jué)、感知、思維等各種心理過(guò)程的總和。了解了這兩個(gè)概念后，那么好，演講開(kāi)始。我們學(xué)習(xí)了物理這么多年，相信大家對(duì)物質(zhì)的存在形式有了一定的了解。而對(duì)丁?物質(zhì)本質(zhì)的研究，一直都是物理學(xué)家們不竭探索的問(wèn)題。我們現(xiàn)在拿一種物質(zhì)，比如光，來(lái)舉例。提問(wèn)：你認(rèn)為光的本質(zhì)是什么？或者簡(jiǎn)單地說(shuō)：你認(rèn)為光是光子還是光波呢？很高興大家的觀點(diǎn)與20世紀(jì)的物理學(xué)家

2、們不謀而合。隨著科學(xué)的發(fā)展和新實(shí)驗(yàn)不斷提出，物理學(xué)家們逐漸分成了兩個(gè)派別，分別支持粒子論和波動(dòng)論。但是對(duì)于20世紀(jì)的物理學(xué)家們來(lái)說(shuō)，由于電子波動(dòng)性的發(fā)現(xiàn)，粒子說(shuō)的大后方出現(xiàn)了內(nèi)奸，而波動(dòng)說(shuō)也無(wú)法完美地解釋電了的行為，這讓兩種學(xué)說(shuō)的爭(zhēng)論陷入了僵局。于是，偉大的尼爾斯?玻爾所領(lǐng)導(dǎo)的哥木哈根學(xué)派提出了一種新的解釋：對(duì)于單獨(dú)的一個(gè)微觀粒子，比如電子，在我們不去觀側(cè)它時(shí)，它沒(méi)有確定的位置，但它同時(shí)擁冇所冇位置，就是說(shuō)，電子不在任何地方，卻又無(wú)處不在。同時(shí)，因?yàn)樗鼪](méi)有確定的位置，所以它也沒(méi)有確定的狀態(tài)，它處于一種又是粒了又是波的疊加態(tài)。只有當(dāng)我們觀測(cè)它時(shí)，它才隨機(jī)

3、地出現(xiàn)在某一確定的位置，只是出現(xiàn)在哪一位置的概率不同。至于它的狀態(tài)，則取決于我們觀測(cè)的方式，當(dāng)我們采用觀測(cè)粒子的方法觀測(cè)它時(shí)，我們無(wú)論如何都觀測(cè)不到它的波動(dòng)性；而當(dāng)我們研究它波動(dòng)的特征時(shí)，它的粒子性也不會(huì)出現(xiàn)。我們可以像王陽(yáng)明一樣說(shuō)：“你未觀測(cè)此電了時(shí)，此電了與汝同歸于寂；你來(lái)觀測(cè)此電了時(shí)，則此電了的一切都明白起來(lái)?！笨偠灾娮舆@些東西，它們的一切，都取決于我們的意識(shí)。在人類的文明史上，祭祀、迷信、宗教，這些一直站在科學(xué)的對(duì)立面鼓吹意識(shí)決定論的存在，現(xiàn)在終于可以盡情地嘲笑科學(xué)了。自然科學(xué)，這最驕傲的貴族,宇宙萬(wàn)物的立法者,對(duì)自然終極奧秘孜孜不倦的探

4、險(xiǎn)家，這個(gè)總是自詡為最嚴(yán)苛,最一絲不茍，最不能容忍主觀意識(shí)的法官，現(xiàn)在居然要把人類的意識(shí)，或者說(shuō)，靈魂，放到宇宙的中心！哥口尼好不容易才將人類從宇宙中心驅(qū)逐出去，物理學(xué)家們決不能容忍他們卷土重來(lái)！但是由于哥木哈根學(xué)派名聲在外，很少有物理學(xué)家敢于對(duì)意識(shí)決定論提出質(zhì)疑。這時(shí)，波動(dòng)力學(xué)創(chuàng)立者埃爾文?薛定譜站了出來(lái)，提出了一個(gè)思維實(shí)驗(yàn)：假設(shè)有一個(gè)完全隔離的密閉容器，里而放著一只貓和一個(gè)密封的毒氣瓶?，F(xiàn)在我們向容器內(nèi)放入一個(gè)裝置，當(dāng)這個(gè)裝置檢測(cè)到有元素衰變時(shí)，它就打破瓶了，將毒氣釋放出來(lái)，將貓毒死。按照我們口常的經(jīng)驗(yàn)，貓非死即活。但按照哥本哈根的解釋來(lái)說(shuō)，由于貓

5、沒(méi)有意識(shí)，所以兀素處于衰變且不衰變的疊加態(tài)，那么貓就處于一種死且活的疊加態(tài)，貓是乂死乂活的！薛定譴一貓出驚四座，在整個(gè)物理學(xué)界掀起了一場(chǎng)喧然大波。既然粒子位置不確定，那么由粒了組成的桌了為什么不是又在這兒又在那兒？既然未觀測(cè)時(shí)粒子的狀態(tài)不確定，那么當(dāng)我們?nèi)疾蝗ビ^測(cè)月亮?xí)r，月亮是不是變成了一種又是粒子又是波的東西，并且彌漫到整個(gè)宇宙屮？霍金就曾這樣開(kāi)玩笑地說(shuō)過(guò)：“我一聽(tīng)說(shuō)薛定譴的貓，就跑去拿槍?！庇谑?，許多物理學(xué)家紛紛踏上了尋找新的理論解釋的道路。在徳布羅意導(dǎo)波假設(shè)的基礎(chǔ)上，玻姆提出了隱變量理論。玻姆認(rèn)為，決定物質(zhì)特性的是一種無(wú)法測(cè)出的隱藏變量，它能夠

6、及時(shí)準(zhǔn)確地得知一切可能對(duì)它產(chǎn)生影響的因索，從而立即做出反應(yīng)，無(wú)論這個(gè)因素在何處施加影響。也就是說(shuō)，對(duì)于薛定譴的貓來(lái)說(shuō)，貓從未乂死乂活，它的死活是由看不見(jiàn)的隱變量決定的。玻姆的隱變量理論很不讓人信服，因?yàn)樗坪躞w現(xiàn)了一種超距作用，它允許信息的傳遞速度超過(guò)光速，這無(wú)疑違反了相對(duì)論。盡管后來(lái)貝爾完善了它，并提出了許多驗(yàn)證隱變量理論的實(shí)驗(yàn)，但是這些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果卻都無(wú)情地否定了玻姆和貝爾的猜想。貝爾雖然感到失望，但他并沒(méi)有放棄，而是將失敗的原因歸結(jié)于理論仍不完善。既然這條路目前走不通，我們就來(lái)試試另一條。美國(guó)的科學(xué)家埃弗萊特認(rèn)為,在我們觀測(cè)貓麗，我們的宇宙就像一個(gè)

7、向量，此時(shí)我們不知道貓的死活；當(dāng)我們觀測(cè)貓時(shí)，宇宙以-?種不是分裂勝似分裂的方式變成了兩個(gè)投影為0互不干涉的世界。此時(shí)的兩個(gè)世界，它們只有一個(gè)不同之處：在其屮的一個(gè)世界屮的我們?yōu)樾∝埆I(xiàn)上花圈：而在另一個(gè)世界的我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，貓依舊活蹦亂跳！埃弗萊特的理論叫做“多世界”或“多宇宙”理論，簡(jiǎn)稱MWI。這兩個(gè)不同的世界就是我們常說(shuō)的“平行宇宙”。雖然MWT很好的將意識(shí)排除在外，但是它仍有兩個(gè)缺點(diǎn)：首先它的成木太高。為了一只貓的死活，我們就要多造出來(lái)一?個(gè)宇宙，這種動(dòng)不動(dòng)就把整個(gè)宇宙拉下水的做法不太值得欣賞；另外，這個(gè)理論無(wú)法被證偽或證實(shí)，因?yàn)槲覀兪鰶](méi)冇辦法進(jìn)入到

8、別的平行宇宙屮去。對(duì)于MWI,有人提出了這樣一個(gè)思維實(shí)驗(yàn)：假設(shè)我現(xiàn)在用一把隨機(jī)射出了彈的槍向你