統計力學和量子力學以概率統計為基礎,他們是科學嗎?

時間 2021-05-08 09:55:03

1樓:

可以借助數理統計假設檢驗的內容以概率證偽,比如說以95%的概率成立。

當然你可能覺得概率不爽,但是普通的實驗又如何呢?難道就沒有2奈米、3飛秒的誤差?

2樓:梁昊

單論統計命題,的確不具有可證偽性。統計能說的事情,只有:

當統計量大於一有限值後,頻率和概率之差的絕對值大於某一有限值的概率小於某有限值

就算你拋了1000次硬幣全朝上,統計會跟你說這只是乙個小概率事件而已。

但是,如果將統計應用到實際時加上一句話:

在單次事件中,發生小概率事件是不可能的。

好了,這下使用了統計的那些理論就可以被證偽了。概率多小叫小概率事件?這個標準可得人來定,比如說新基本粒子的發現約定為顯著程度。

另外,一定要注意是單次事件。多次事件的話你要把它當單次事件來算概率。

再談統計物理。原原本本的統計物理說的是在粒子數趨於無窮大,時間演化無窮長時的理論,再加上一點在無窮遠附近做展開的漲落理論,原則來說不適用於實際中有限粒子的系統——但是,當我們認為充分小概率事件是不可能的時候,漲落理論就可以告訴我們說對於實際系統適用於統計物理——然後我們就可以驗證統計物理的正確與否了。

然後量子。量子的概率與統計物理的概率有根本性的不同:統計物理好歹還可以說已知的資訊量不足,根據少許已知的資訊來統計的推測結果,用貝葉斯的那套詮釋來說。

但是量子的統計詮釋裡,概率就完全是平白無故冒出來的——波函式都知道,一測結果就是有概率分布。但是用上了小概率事件不發生的思想之後,我們可以整出來不少「必然發生」的測量結果,比如像量子搜尋演算法裡,通過不斷操作使得待求的那個態的疊加係數增長到接近於一,然後再做測量。

3樓:melonsyk

只是不能被」單次「實驗證偽。但是重複實驗或者大數量實驗是可以有確定結論的,這才是」統計「幹的事。

舉例:衰變是乙個概率事件。但是當大量粒子在一起時,衰變概率就會轉變成乙個確定的可測量——半衰期。

另外,任何測量都是有誤差的,任何證偽都是一定概率約定下的證偽,比如」99.995%是錯的「這樣。例如,新基本粒子的發現約定為顯著程度,這就是乙個約定。

4樓:

從某種意義上說,概率本身是不可測的,因為大數定理和中心極限定理都最多在概率意義下成立。但對建立在概率論之上的物理學來說,可測的東西就太多了,物理量的期望,方差(漲落)甚至高階矩常常能用某些物理方法測量。所以這些物理理論本身是科學。

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