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暗物质与宇宙模型系列作品60。
隐变量理论是质疑量子力学完备性而提出的替代理论。历史上随着量子力学的发展,而提出了海森堡不确定原理等限制,诸如位置与动量等无法同时精准测出其值;此外关于粒子位置等特性由概率密度描述所取代。爱因斯坦等认为量子力学并未完整地描述物理系统的状态,质疑量子力学是不完备的。认为量子力学背后隐藏着尚未发现的理论,可以完整解释物理系统所有可观测量的演化行为,而避免掉任何不确定性或随机性。
历史上爱因斯坦是隐变量理论的主要倡导者,出于对标准量子力学诠释的概率性解释的不满。他曾说:“我相信上帝不掷骰子。”
1935年,爱因斯坦与波多尔斯基、罗森共同提出的EPR佯谬试图对哥本哈根诠释做出挑战,论文中指出隐变量应该加入量子力学中,在量子纠缠现象中不会出现鬼魅般的超距作用。在提出后,这样的争辩仍停留在物理哲学的范畴,直到约翰·贝尔提出贝尔定理方得区分两者差异。透过实验证实:一定类型的局域隐变量理论与实验结果不相符,包括EPR佯谬中提出的诠释版本。非局域的隐变量理论最知名者为德布罗意-玻姆理论。
在数学及其相关领域中,一个对象具有完备性,即它不需要添加任何其他元素,这个对象也可称为完备的或完全的。更精确地,可以从多个不同的角度来描述这个定义,同时可以引入完备化这个概念。
如果你无法进行全面的受力分析,漂浮的尘埃、投出的硬币、掷出的色子这些宏观事物你无法预测结果,那么研究对象是不完备的。
如果你能进行有效分析,粒子加速器中的电子、威尔逊云室中的电子、磁场中的电子运动轨迹你也能准确预测,那么研究对象就是完备的。
实际上,无论是宏观事物还是微观粒子,都是在特定的条件下才能确定其完备性。
漂浮的尘埃、投出的硬币、掷出的色子、粒子加速器中的电子、威尔逊云室中的电子、磁场中的电子,可以用概率分析计算,何尝不是一种完备性。
在微观时间里,没有充分了解暗物质,即正反粒子偶极子与微观粒子无处不在地相互作用,而正反粒子偶极子与微观粒子的时时刻刻、无处不在地相互作用,造成了微观粒子运动的不确定性与随机性,这与宏观物质的运动没有本质区别,类似一粒尘埃在空中的运动、一颗悬浮物在水中的运动。而概率函数已经考虑了正反粒子偶极子与微观粒子的时时刻刻、无处不在地相互作用,只是没有明确说明原因。因此,量子力学是相对比较完备的理论。通过暗物质的研究,将进一步了解微观粒子的运动规律与相互作用规律,会很大程度推动量子力学的发展。
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