I22b 量子力学 2
量子力学给科学的思想和哲理的观点s带来的另一个最有趣的变化是：在任何情况下都不可能确切地预知会发生什么事。例如，可以设立条件让一个原子发光，我们也可以通过测量光子来知道它是何时发光的(这个我们稍后会讲)。但是我们不能预知它何时发光候，或者这里有几个原子我们不能预知哪个会发光。你可能会说，这是因为有一些原子内部的发光“机制”，我们还没有搞清楚。不，我们今天所理解的是，不是这个发光“机制”的事儿，大自然的行为方式，根本原则上，我们不可能确切地预知一个指定实验中会发生什么。这是一件可怕的事。事实上，哲学家们以前说过，科学的基本要求之一是：只要你设定了相同的实验条件，就必须发生同样的事情。而这不是真的，这不是科学的基本条件之一。事实是，同样的事情不会发生，对于什么会发生我们只能有一个统计的平均结果。但即使是这样，科学也并没有崩溃。已经发生的是，哲学家们对科学的绝对必要的东西说了很多，而且据我们目前所能看到的，他们说的东西总是相当天真，而且可能是错误的。例如，一些人说，如果一个实验在斯德哥尔摩进行，然后相同条件的实验又在基多进行，那么两地得到的结果必须相同，这对科学工作至关重要，这是完全错误的。科学不是必须做到这一点。这可能是经验上的事实，但不是科学的必须。例如，如果一个实验是在斯德哥尔摩仰望天空，看到北极光，那么在基多就看不到了。“但是”你说，“这是一种不同的现象，这与外界有关。你能在两地把自己关在一个盒子里，拉下窗帘，得到任何不同吗？”当然可以。如果我们把一个钟摆在万向节
上，把它拔出来放开，那么在斯德哥尔摩，钟摆几乎会在一个平面上摆动，但不会完全在一个平面上，慢慢地，钟摆的摆动平面会慢慢变化，但在基多却没有，窗帘也放下了。这个实验结果不同的事实并没有导致科学的毁灭。什么是科学的基本假设和基本哲学？我们说：任何想法有效性的唯一检验是实验。如果事实证明，基多的大多数实验结果与斯德哥尔摩的结果相同，那么这些“大多数实验”将用来制定一些定律，而那些结果不同的实验，我们会说是斯德哥尔摩附近的环境造成的。我们将发明某种方法来总结实验结果，而我们不必被提前告知这些种方法是什么样的。如果我们被告知同一个实验总是会产生相同的结果，那很好，但如果我们尝试时没有产生相同的结果，那么就是没有。我们只需要接受我们所看到的，然后根据我们的实际结果来绘制我们的想法。
回到量子力学和基础物理学。我们现在无法详细介绍量子力学的原理，因为这些原理是很难理解的。我们将假设它们存在，然后在此基础上描述一些后果。其中一个后果是，我们过去认为是波的东西也表现得像粒子，而粒子也表现得像波。事实上，所有东西都是一样的，没有波和粒子的区别。因此，量子力学将场及场中的波和粒子统一为一个东西。现在，当频率较低时，这种现象的场的方面更明显，而在日常生活中以场的方法近似地描述它更有用（或者说更好用）。但随着频率的增加，这种现象的粒子方面，在我们通常进行测量用的设备上变得更加明显。事实上，尽管我们提到了许多频率，但在较高的频率上尚未直接测量到这些频率。这些较高的频率我们是根据一条规则推断出来的，这条规则是建立在量子力学波粒子假设基础上的。
注2：万向节是一种可以使钟摆摆动时转角和转速不受限制的机械传动元件。
