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量子力学可以说是科学体系中最具有“哲学”气息的学科了 。
这一方面来源于科学界对它始终都是“一知半解” ， 另一方面则是这“一知半解”里也透漏着我们很难接受的“逻辑” 。
毕竟在量子力学诞生前的3000多年时间里 ， 人类一直都在研究“宏观物理学” 。
【我国“重新定义”量子力学？中科院发文，量子力学体系必须有“虚数”】就连爱因斯坦也没有想到 ， 宏观物质一旦缩小到“量子尺寸” ， 会给人们的“科学观”带来这么大的冲击 。
也正因如此 ， 随着科学技术的进步 ， 量子力学的面纱每被揭开一点 ， 就足以让整个科学界感到震撼 。
2月26日 ， 中科院量子力学研究机构发表了一篇“重磅”论文 。
在论文中首次证实了量子力学的物理量必须有“虚数” ， 否则部分“波函数”的递进方程组将会“崩塌” 。
这里要对“虚数”稍微做一些解释 。
所谓“虚数”是一种完全由人类科学家“凭空发明”的数学计量工具 ， 仅从字面意义看就是指不代表任何实际物理量的数值 。
“虚数”最早由法国著名数学家“笛卡尔”发明 。
相传 ， 笛卡尔发明“虚数”的原因是因为他聆听了“上帝”的教诲（笛卡尔是现代唯心主义开拓者） 。
他坚信我们的世界中还有一个“真实但不存在”的空间 ， 为了找到这个空间 ， 笛卡尔发明了“真实但不存在”的数字 ， 也就是“虚数” 。
他用字母“i”在坐标轴上表示对应实数计算的“虚值” 。
但直到中科院的论文发表以前 ， “虚数”在科学界从来没有任何实际含义 ， 仅仅是用来取代实数对应项运算的工具 。
我们举个简单的例子 。
自然界的一切“大数”例如百、千、万都可以用小数“加”出来 ， 比如数字100就可以用100个1相加得出 。
但是人们为了计算上更方便快捷 ， 发明了更强大的运算工具那就是乘法 ， 这样就不需要连续做100次加法 ， 只需要用10乘10便能得到答案 。
而虚数就相当于运算中的乘法 ， 并不代指1或者100这些实际物理量 。
如果不嫌麻烦 ， 那么我们完全可以用加法得到乘法的结果 ， 或者用减法得到除法的结果 。
但中科院研究则表明 ， 同样的数据条件下 ， 用加法得到的计算结果和乘法并不相同 。
最早把“虚数”工具应用到量子力学领域的人 ， 就是大名鼎鼎的“薛定谔” 。
在此之前虚数通常只应用于数学领域 ， 因为宏观物理学中物理量只能用实数表示 ， 用虚数是多此一举 。
可自从量子力学出现 ， 科学界开始发现它“截然不同”的物理特性 ， 用“虚数”来表示一些概率特征的物理量反而更“科学” ， 这就是很多量子力学的方程表达式中都含有“虚数”的原因 。
不过 ， 科学界从来没有放弃过“只用实数”表达量子方程的研究 。
截止到中科院的论文发表以前 ， 这项研究依然在世界各地“紧锣密鼓”的开展 。
如果我国的实验结果最终在科学界形成共识 ， 那么量子力学就可以说被“重新定义”了 ， 量子领域的“虚数”将再也不是一个可以被实数替代的“工具数” ， 而是必不可少的有实际物理含义的“实数” 。
换言之（1+1）×1如果没有“乘号” ， 答案就不再是2了 。
最近几年 ， 科学领域似乎都没有较大的理论突破 ， 可能是科学发展到一定阶段遇到了瓶颈期 ， 传统物理学的变量已经不多了 ， 唯有量子力学或者弦理论这些传统科学的“空区”才能带给我们“惊喜” ， 而我国这一次在量子力学上的突破也是“划时代”的成果 ， 与之对应的很多充满想象的物理领域（超光速、平行宇宙、量子引力）将会有进一步发展的基础 ， 让我们共同期待中国科学在未来的岁月带给我们更多的精彩 。
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