2、量子力学：谜题、展望与突破

量子力学：谜题、展望与突破

量子力学的谜题与未来理论的期待

爱因斯坦曾提出“量子力学对物理现实的描述能否被认为是完整的？”这一问题，玻尔虽给予肯定回答，但如今即便他的追随者也认为量子力学并非终极理论。大家都期待着一场新的物理学革命，就像20世纪初的相对论和量子力学那样，新理论会将这两者作为特殊情况包含在内。

约翰·惠勒认为未来理论的核心思想会简单、美丽且令人信服，让人惊叹为何之前未能发现；而格林伯格则担忧若爱因斯坦在如今投稿相对论论文，可能难以发表。我们只能期望惠勒是对的，新理论能在有生之年问世。

量子力学存在三大谜题：
1. 波粒二象性 ：对粒子进行测量波的实验，它会呈现波动特性；进行测量粒子特性的实验，它又表现为粒子。这两种结果相互排斥，双缝实验体现了这一特性，不确定性原理则是其一般表述。
2. 量子 - 经典界限 ：量子力学的奇异预测在粒子层面完美成立，但在宏观物体上却失效。比如叠加态在粒子中可观测，在宏观的猫身上却从未出现。问题在于量子力学的适用范围边界在哪，是经典力学在某个尺度接管，还是技术限制导致无法展现宏观物体的量子行为。
3. 非定域性 ：单个粒子的波动行为意味着为遵循守恒定律，波函数的远距离部分在测量时必须瞬间相互影响。贝尔不等式的违反证实了一个粒子的测量会瞬间影响另一个纠缠粒子的状态，这违背了相对论的精神。

基于科学发展的经验，我们期待的新理论应具备以下特质：
| 特质 | 描述 |
| ---- | ---- |
| 美 | 能让整个事实领域有机整合，使原本看似偶然的