玻爾等人對量子力學的解釋是怎樣由“佯謬”走向“正統”的?守道進道出道道道相通2019-09-28 10:23:07

沒研究過這方面的知識,從易學規律的角度看事物由反面走向正面從正面走向反面,都由規律決定!人在認知事物的過程中是由正反兩面進行的,也就是從裡到外從外到裡只是各自的切入點不同,但最終的結果會相同。只是採取的方式方法不同罷了,殊途同歸!也就是所謂的真相,最終會會聚到一處!所有認為荒謬的言論,最終會在真假,對錯,高低,前後,對立,相隨而後達到統一!

玻爾等人對量子力學的解釋是怎樣由“佯謬”走向“正統”的?gdgctv2019-11-14 11:11:41

一般說來,量子力學是很難理解的。即使對於大多數受過高等教育的人來說,量子力學本質上也是極其深奧的。如何描述量子力學的奇異世界呢?奧地利物理學家薛定諤有一個訣竅,他講了一個故事,可以讓複雜的理論變得易於理解。這個故事就是著名的“薛定諤貓悖論”。故事的主角是一隻不走運的貓,它既活著又死了。顯然,這是荒謬的!仔細考察這種奇特的矛盾現象,將把我們帶入量子力學的神奇世界。 這個悖論簡單地說是這樣的:一隻貓被放入一個箱子裡,箱子的旁邊放著一個裝著致命的神經性毒氣的小藥瓶;在原子內部的每一次量子躍遷,都可以

放電現象

加以證實;或者用一個放射性原子的衰變來觸發一個裝有毒氣的瓶子的開關,那麼毒氣可以毒死同時放在箱子裡的貓。如果無法預測的躍遷以某種方式出現,那麼透過放電過程就會釋放毒氣,使貓立刻死亡。如果躍遷是以其他方式發生的,那麼藥瓶就會保持密封狀態,而幸運的貓就可以活下來。問題是:我們怎樣才能看到一隻死去或活著的貓呢? 這一切看上去很簡單。我們可能會推測,這個實驗裡存在一種可以計算的機率(50/50),即在任何特定的時間裡,相應的量子躍遷要麼出現,要麼不會出現;貓要麼死亡,要麼生存。實驗者所要做的一切,就是開啟箱子,去發現這個可憐的實驗品的命運。 那麼,在這個箱子裡的貓究竟是死的還是活的呢?按照以玻爾為代表的

哥本哈根

學派的解釋,放射性原子的衰變可以用波函式來描述。當用波函式描述

放射性元素

“衰變”或“沒有衰變”這兩種不同狀態的組合時,我們稱之為“波的迭加態”。在沒有開啟箱子時,放射性原子進入了衰變與不衰變的迭加態,這時貓就成了一隻處於迭加態的貓,即一隻又死又活、半死半活的貓。只有當實驗者開啟箱子的時候,迭加態突然結束(用數學術語說就是“坍縮”),我們才能知道貓的確定態:死,或者活。這就是說,開啟箱子,那隻貓究竟是死是活,取決於出現的量子躍遷。但從另一方面說,貓的生或死,在很大程度上將是開啟箱子的這一結果。

哥本哈根

學派的機率詮釋的優點是:只出現一個結果,這與我們觀測到的結果相符合。長期以來物理學家們出於實用主義的考慮,還是接受了

哥本哈根

學派的詮釋。因而,哥本哈根學派的機率詮釋在很長一段時間成了“正統的”的解釋。但是,這裡有一個大問題:它要求波函式突然坍縮。付出的代價是:違反薛定諤方程。所以,那隻半死半活的貓總是像噩夢一樣糾纏著物理學家們。 值得指出的是,與愛因斯坦等提出“EPR悖論”的同時,薛定諤提出的“薛定諤貓悖論”,其目的在於反駁哥本哈根學派的解釋。但是,薛定諤和愛因斯坦不同意以玻爾為代表的哥本哈根學派提出的正統解釋,並不意味著他們反對量子力學。其實,他們都為量子力學的創立作出了巨大貢獻。 在量子問題上,愛因斯坦與玻爾圍繞量子力學的本性及其在物理學中的理論地位等問題,展開了一場持續時間最長的大爭論。其中,愛因斯坦等人提出的、構成對量子力學最嚴重挑戰的“EPR悖論”,是這場爭論的中心,它引起了物理學家和哲學家的極大關注。那麼,什麼是EPR悖論呢? 1935年美國《物理評論》的第47、48期上分別發表了兩篇題目相同的論文:“物理實在的量子力學描述能否認為是完備的?”在47期上署名的是:愛因斯坦、波多爾斯基和羅森,在48期上署名的是玻爾。 EPR是前三位物理學家姓的頭一個字母。EPR悖論是這三位物理學家為論證量子力學的不完備性而提出的一個悖論,又稱EPR論證或EPR佯謬。這個悖論涉及到如何理解微觀物理實在的問題。 愛因斯坦等認為,如果一個物理理論對物理實在的描述是完備的,那麼物理實在的每個要素都必須在其中有它的對應量,即完備性判據。當我們不對體系進行任何干擾,卻能確定地預言某個物理量的值時,必定存在著一個物理實在的要素對應於這個物理量,即實在性判據。他們認為,量子力學不滿足於這些判據,所以是不完備的。愛因斯坦等人認為,量子力學蘊涵著EPR悖論,所以不能認為它提供了對物理實在的完備描述。 面對愛因斯坦等人的反駁,玻爾對EPR實在性判據中關於“不對體系進行任何干擾”的說法提出了異議,認為“測量程式對於問題中的物理量賴以確定的條件有著根本的影響,必須把這些條件看成是可以明確應用‘物理實在’這個詞的任何現象中的一個固有要素,所以EPR實驗的結論就顯得不正確了”。玻爾以

測量儀

器與客體實在的不可分性為理由,否定了EPR論證的前提―――物理實在的認識論判據,從而否定了EPR實驗的悖論性質。 應該說,玻爾的異議及其論證是無可非議。可是,愛因斯坦卻不承認玻爾的理論是最後的答案。愛因斯坦認為,儘管哥本哈根學派的解釋與經驗事實一致,但作為一種完備的理論,應該是決定論的,而不應該是或然的、用機率

語言表達

的理論。 從科學史上看,量子力學基本上是沿著玻爾等人的路線發展的,並且取得了重大成就,特別是透過貝爾不等式的檢驗更加鞏固了它的基礎。