爱因斯坦说的上帝不掷色子到底是什么意思?
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发布时间：2022-04-23 00:59
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时间：2023-10-09 16:36
相信大家经常听到爱因斯坦说过一句话：上帝不扔骰子。但是你真的了解这句话背后的内涵吗？且让我来给你分析分析。
首先爱因斯坦说这句话主要是针对量子力学而言，因为爱因斯坦凭借出色的“狭义”和“广义”相对论，赢得了全科学界的掌声和点赞，所以当时爱因斯坦的名气已经是如日中天、召唤神龙了。但是新兴发展起来的一个领域：微观世界，相对论却无法解释，更要命的是以波尔一派为代表的哥本哈根学派来势汹汹，通过三大理论支柱，对微观世界的研究前进了很多步。
爱因斯坦作为当时顶尖的科学家，岂能放过这个新兴的研究领域，所以也投入大量时间研究微观世界的物理规律。但是一去研究比如电子的运动，完蛋了，无从下手啊！为啥会这样呢？因为我们研究宏观物体是不是先做受力分析，然后用牛顿力学或者相对论去推演将来发生的一切。但是微观世界，你如何去研究电子的受力分析呢？比如你能测量出来一个电子的加速度吗？不能，所以进入微观世界，什么受力分析、加速度大小等等我们经常接触到的概念统统歇菜。
波尔作为哥本哈根学派的灵魂人物，自然要改变传统的宏观物体研究思路，波尔认为既然我们无法测量出一个电子的受力情况，无法测量出加速度，我完全就可以认为在微观世界“加速度”是不存在的，因为波尔认为：只有能被测量的物理量才是真实存在的，这是一种实证主义思想，在当时非常流行。
所以再波尔的带领下，我们研究微观世界的物体运动，无需再做受力分析，也无需算加速度，同时微观世界里面甚至“速度”这个概念都要被抛弃，微观世界里面基本没有瞬时速度的概念了，替换它的是“平均速度”，因为微观粒子拥有都同时处于多个位置的叠加态和多个速度的叠加态，不了解叠加态的朋友可以先去看看往期的文章，有详细讲解这个问题。当微观粒子同时拥有多个速度且同时分布在多个位置，那么你说微观粒子具有一个瞬时速度，那这个速度到底是微观粒子的哪个分身的速度呢？当你这样一想你就会发现，瞬时速度对微观世界的物体没有意义，但是如果我们把微观粒子所拥有的速度取一个平均值，那么这个平均速度就有物理含义了，可以带入公式进行计算。
但是随着人们对微观世界不断探索，更多的奇怪现象浮出水面，比如一个电子同时通过两个狭缝，自己和自己形成“位置概率波”的干涉，再比如“光子延时实验”居然似乎暗示现在的行为可以改变过去，再到后面的“量子擦除效应”说明微观粒子的很多参数具有“互补特性”，所谓互补就是你同一个时间只能获取一个，另一个会消失不见，这在数学上反应出来的就是：矩阵不满足交换律。关于以上的三个实验我前面写的文章都有讲解，不了解的朋友可以先去看看。
但是爱因斯坦作为宏观世界研究的终极大师人物，最开始连微观粒子的叠加态都不认可，爱因斯坦认为我们研究微观粒子出现了“叠加态”的概念，这肯定是因为我们的量子力学理论还不够完善，无法真正揭示量子世界的规律，所以造成了看似叠加的现象，实际上有一个更为深层次的规律我们并未掌握。
爱因斯坦的相对论可以预言宏观物体所有运动情况，小到日常一列火车的运动，平抛小球的运动，大到宇宙天体的运动，接近光速的物体运动，爱因斯坦的相对论可以说宏观世界“打遍天下无敌手”，因为我们通过相对论真的可以预言一个运动物体的“未来”，并且未来每一个时刻都是确定的，清晰可见的，100%可预测出确定结果的。
但是到了量子世界，我们会发现，用薛定谔的方程解出波函数来预言一个微观粒子的“未来”，我们永远只能得到每一个时刻粒子处于各个状态的概率分布图，换言之我们永远只能拿到概率值，无法拿到确定值。这对我们人类而言肯定是不甘心的，我们认知的物理规律都是可以100%预言未来的一切，你只告诉我概率不告诉我确定值，说明你还不够了解这个微观世界而已。
所以从以上分析我们可以看出，爱因斯坦的这种“决定论”“确定论”思想是非常符合我们的直觉的，因此爱因斯坦抛出一句“上帝不扔骰子”来表达自己的这个观点，不扔骰子就表示这个世界本质是确定的，我们目前无法准确预测微观粒子是因为我们认知不足造成。
可惜理想和丰满，现实很骨感，“贝尔不等式”在微观世界不成立，已经极度说明了微观世界的不确定性真的就是微观世界的本质属性，绝对不是我们认知不足造成，关于贝尔不等式我往期也写了文章讲解，如果不懂可以先去看看。
