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主题:【月色物理问题教室】任何东西都能发出电磁波么? -- 月色溶溶

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      • 家园 海森堡的测不准原理确实是本来就不可测。而不是我们的技术还不行,

        手段还不行,新方法还没有发现。

        已经有N本书说过了,测不准实在是一个很差劲的名字。因为它极易暗示仅仅是测量有误差,是可以消除的。而实际上这种世界的不确定性根植于量子力学的若干基本假设上。

        月色MM说得几种状况只有“理论还不够扩展”。有可能使得不确定性彻底消失。不过这意味这整个现代物理学将完全改写,即爱因斯坦认为的量子力学是一个不完备的理论,它只是更高级理论在较低层次的近似。在人们发现这一更高级理论后不确定性将会消失。爱因斯坦在这一问题上还作出了初步的探索,不过后人用实验(鼎鼎大名的EPR实验)证明至少在现在量子力学仍是对的。

        这本书的名字“上帝掷骰子吗”,就根植着爱因斯坦和哥本哈根学派的根本冲突。因为爱氏认为全知全能的上帝肯定是不能在掷骰子中找到乐趣的。而哥本哈根则在根本上否定了这种全知全能上帝的存在。

        • 家园 我明白海森堡的意思,所以我跟爱因斯坦走.

          每一种理论都会有局限性历史性,看来量子理论也是.

          • 家园 爱因斯坦的世界是个有因果的世界,有目的的世界,

            所以爱因斯坦的世界是对牛顿的世界作一个本质上不大的修正。

            而爱因斯坦和波尔的那场论战的结果是爱因斯坦承认在组成我们的世界的最小单元是无法精确描述的。

          • 家园 没学过贝尔不等式的人都会这么想
            • 家园 爱因斯坦也没学过贝尔不等式?
              • 家园 贝尔不等式是老爱死后,人们根据他的思想推论出来的实验上

                可验证的一个式子,经过我前面提到过的EPR实验,发现老爱是错的。

                • 家园 因为不了解,所以不知道怎么是错的.

                  可是即使爱因斯坦是错的,他的对面也不一定是对.

                • 家园 正好在这里问一下,狄拉克在老年时说了一段被人广为引用的话

                  。即在一定意义上认可了量子力学的不完备性。有没有大牛能找到那篇文章的全文或者狄拉克当时的语境,我一直很怀疑或者是我误解了那段话的意思。

                  • 家园 是吗?我还真不知道有这段话

                    狄拉克晚年的文献中,比较经常被引用的应该是《量子力学演讲集》,这是一个很薄的册子,汇集了他在澳大利亚做的一个系列报告的。不过那个系列报告的主要内容是关于约束哈密顿系统的量子化问题的。这是一个主要由量子引力引发出的很专门的题目,貌似不应该在这里面出现这么一般化的对量子力学的评论。

                    • 家园 复旦大学杨福家先生的《原子物理学》中,在讲老爱和哥本哈根学派

                      的争论的最后,引用了狄拉克在1972年的一次量子物理学纪念会议上的讲话。

                      “在我看来,很显然,我们还没有量子力学的基本定律。我们现在正在使用的定律需要作重要的修改,只有这样,才常使我们具有相对论性的理论。非常可能,从现在的量子力学到将来的相对论性量子力学的修改,会象从玻尔轨道理论到目前的量子力学的那种修改—样剧烈。当我们作出这样剧烈的修改之后,当然.我们对统计计算对理论作出物理解释的观念可能会被彻底地修改。

                      我怀疑杨先生在这里引用狄拉克的这段话,只是为了平衡前面造成的老爱已经在这场争论中彻底失败的印象。另外,我也怀疑狄拉克讲出这段话的时候,到底有多大的诚意。

                      当然我的怀疑只是自己阴暗的心理作祟,没有任何证据。关于量子力学的发展,个人的印象就是主流都倾向与认为一些基本理论是不用做太大的修改的

                      • 家园 是这样的

                        非常可能,从现在的量子力学到将来的相对论性量子力学的修改,会象从玻尔轨道理论到目前的量子力学的那种修改—样剧烈。

                        类似的比方,很多人都打过。比如温伯格好像就说过类似的话。

                        不过据我所知,其实很多人说这个话,指的是量子场论的发展。因为现有的量子场论必须要用重整化,而很多物理学家,尤其是老一代的物理学家,对重整化技术并不满意。他们觉得会有更好更漂亮的理论取代现有的量子场论,如同量子力学取代老量子论一样。

                        当然,到现在为止也没出现这样的理论。迄今为止重整化依旧是量子场论中的common sense。另一方面,其实Higgs,超对称这些观念好像已经成为量子场论中比重整化更为让人关注的观念。

                        量子力学则不同。自始至终,量子测量,测不准关系和几率幅概念这几个相关的问题,一直是量子力学最让人感到迷惑的问题。EPR佯谬和贝尔不等式则是对这种迷惑的清晰阐述。而近来的实验则一再证明,哥本哈根学派的量子力学观念,越来越显得正确。

                        我不清楚狄拉客说这段话的背景。不过我注意到狄拉客反复强调了相对论。而我们知道,在1972年人们早已清楚真正的相对论量子力学就是量子场论。所以不排除狄拉克说这段话是针对量子场论而不是普通的量子力学基本问题。当然,这是我个人的揣测。真实的情况,还是要由更深入的历史文献来揭示。

                      • 家园 这本书写的还是不错的

                        我这门课是我大学四年唯一一门接近满分的,用的就是这个教材。

              • 家园 是的,贝尔不等式提出的时候

                爱因斯坦已经去世了。也就是说,这个不等式提出的时候,量子力学已经创建好几十年了。可见,人们对量子世界认识的历程,远比想象的艰苦和漫长。

                不过贝尔不等式是从爱因斯坦等人的EPR佯谬衍生出来的。所以客观上讲实际上爱因斯坦催生了贝尔不等式。

                但是无论如何,在贝尔不等式之前,人们看到的量子力学和经典物理学之间的差别,还只是观念上的。原则上讲人们可以希望有更为深入的理论出现,既能维护经典世界的观念,又能给出量子力学所给出的那些正确的结果。当然,这也是你的想法。

                但是贝尔不等式在很大程度上打破了人们这个希望。贝尔不等式指出,量子力学和经典世界的观念之间的冲突,远远比人们想象的要尖锐。事实上这种冲突可以用实验来检测。如果实验中能观测到违反贝尔不等式的结果的话,那我们几乎可以认定,那种能够挽救经典世界观念的(比如抛弃掉测不准关系)“深入理论”,是不可能出现的----除非我们为此修改狭义相对论。

                所以这个不等式引起了人们广泛的关注。从1980年开始,人们就不断在实验上尝试检验贝尔不等式。而目前的结果显示,越来越多的实验,在越来越高的精确度上观测到了量子力学所预言的违法贝尔不等式的结果。也就是说,尽管没有完全破灭,但是能够调和量子力学规律和经典世界观念的理论,出现的希望已经越来越渺茫了。

                这些1980年以后的实验成果,连同90年代量子信息学的一些进展,使得贝尔成为又一个因为短寿而丧失获得诺贝尔奖机会的科学家。


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