Paras vastaus
Voima on sana, jota käytämme mihin tahansa energian ilmaisuun. Energia on epämääräinen käsite. Energiaa, gravitaatiota, sähkömagneettisuutta, voimakkaita ja heikkoja ydinvoimia on neljä hyvin erilaista ilmaisua. Kolme neljästä kentästä on kvantisoitu, painovoima ei. Sitä ei koskaan voida kvantisoida kentän heikkouden takia. Yhtä painovoimaa ei koskaan voitu mitata. Joten se on hypoteettinen. Samaan aikaan kolme muuta voimaa on kvantisoitu, jota kutsutaan hiukkasfysiikan standardimalliksi. Joten voit sanoa, että nämä kolme voimaa on kvantisoitu, mutta yksi ei ole.
Vastaus
Esitetty kysymys: Onko kvanttifysiikka enimmäkseen teoria, vai onko suuri osa siitä todistettu?
Kerran jotkut sanat tarkoittivat jotain erilaista kuin nyt. Tämä pätee moniin sanoihin … ”typerä” tarkoitti kerran ”siunattua ja kelvollista”. Ja ”todistaa” tarkoitti kerran ”testi”.
Mutta sitten matematiikka tuli ja antoi aivan uuden merkityksen ”todistaa”. Matemaattinen ”todiste” on ehdoton. Se tarkoittaa, että asioilla ei ole muuta tapaa olla… jos oletuksesi ovat totta, johtopäätös ei voi olla muuta kuin totta. Se on mielettömän korkea palkki, ja sitä voi koskaan käyttää vain matematiikassa ja logiikassa. Monimutkaisessa ja fyysisessä ”todellisessa” maailmassa tällainen varmuus ei ole mahdollista, on melkein aina muita mahdollisuuksia, vaikka ne olisivatkin melko järjetöntä. Mutta toisinaan todellisuus on absurdi!
Tuo todistaa matemaattinen merkitys levisi kuitenkin jokapäiväiseen puheeseemme sekaannuksen luomiseksi, koska yritämme soveltaa tätä merkitystä vanhaan merkitykseen. Joskus se on vaaraton … vanhalla sanonnalla ”Todiste vanukasta on syömisessä” on melkein yhtä järkevää, kun käytät sanaa tällä äärimmäisellä tavalla kuin alkuperäinen ”testi”. Joskus se tekee asioista jonkin verran epämääräisiä, mutta myös mielenkiintoisia … toinen vanha sanonta ”Se on poikkeus, joka todistaa säännön” saa ylimääräisen resonanssin, kun ”todiste” tarkoittaa jotain muuta kuin ”testi”. Mutta joskus se tekee merkityksestä täysin erilaisen ja eräänlaisen rikkoutuneen. Kuten ”onko kvanttiteoria todistettu?”.
Nyt maailman vanhassa mielessä kysymys on hyvin järkevä ja vastaus on ehdottomasti kyllä ! QM on testattu yhä uudelleen äärimmäisen tarkasti. Se on läpäissyt kaikki nämä testit kauniisti. Se on erittäin hyvin testattu.
Mutta uudessa mielessä tällä kysymyksellä ei ole merkitystä. Teoriat eivät ole matemaattisia lauseita, ne ovat selityksiä siitä, miksi näemme tekemämme asiat, ja keino ennustaa, mitä muita näemme muissa olosuhteissa. Et voi matemaattisesti todistaa jotain sellaista kuin pystyt paistamaan adjektiivia tai konjugoitua maapähkinävoita. Aina on olemassa muita mahdollisuuksia, jotka voivat selittää samat havainnot, aivan kuten ääretön määrä matemaattisia funktioita voi sovittaa rajallisen joukon pisteitä!
Esimerkiksi Bohmian Mechanics on täysin erillinen teoria, joka samat ennusteet kuin QM, ja silti useimmat ihmiset pitävät erillistä ja erilaista teoriaa. Olen varma, että on olemassa äärettömän monia muita teorioita, jotka antavat samat ennusteet (luonnon osissa, joihin pääsemme tällä hetkellä kokeillemme).
(Yllä on mahdolliset elektronireitit kaksoisrakokokeessa Bohmian mekaniikan mukaan. Kuva Wikipedia Commonsista, luonut Koantum )
Asia on, että koska QM on niin hyvin testattu, jos aiomme ottaa jonkin näistä teoreista vakavasti, heidän on läpäistävä samat testit. Esimerkiksi sen on vastattava kaksoisrakokokeessa tehtyjen mittausten mallia … ja kaikkia muita kymmeniä tuhansia muita kokeita, jotka on tehty. Tämä tarkoittaa, että kaikki vaihtoehtoiset teoriat ovat melkein täsmälleen samat kuin QM, mukaan lukien outoisuus, josta jotkut ihmiset eivät pidä.
Minusta mielestäni outo on hienoa, mutta olen hieman outo itseäni.
TL / DR: Teoriaa ei koskaan todisteta, se on vain testattu ja onnistunut tai epäonnistunut selittämään mitä nähdään. QM on kuitenkin testattu niin hyvin, että kaikki, mikä korvaa sen, näyttää melkein samalla tavalla useimmilla tavoilla.