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丁酉(鸡)年十月廿七

【讨论】说说我最近看到的脑洞 -- 明心灵竹

复 69 阅 26824 2017-01-01 11:02:22
2017-01-02 23:02:21
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孟词宗孟词宗`93617`/bbsIMG/face/0037.gif`70`955`3379`50418`正五品下:朝议大夫|宁远将军`2013-07-02 14:34:36`
楼主的片子其实是在宣传有神论 72

我对现代物理学不熟悉,为什么光子不能即是粒子又是波,为什么必须在出发时就决定是粒子还是波?

现代物理学说光子有波粒二相性,在双缝干涉实验中表现得很明显。如果直接让光通过双缝就造成波动干涉图样。如果在通过双缝轰击标靶前通过探测器则呈现粒子性。从量子力学的角度来说,光子可以表现出粒子性,也可以表现出波动性,但不能同时表现出粒子性与波动性。也就是所谓的波函数坍塌。当做了观察后,物质的特性就确定了。

这里的主要问题是创立量子力学的那帮人认为是观察者的意志导致了物质的特性显现,而不是物质的特性早已存在而导致被观察到。这就是这个片子所说的唯物主义和唯心主义的世界观对决。爱因斯坦是反对哥本哈根学派的这种唯心主义主张的。

这个片子其实是在宣传有神论。片子末尾已经明文点出“世界是上帝创造的”。基督教的宣传片,包装得很精巧罢了。而且打着红旗反红旗,通过剪辑各种科学理论来“证明”上帝的存在。

光看这个片子,由于片子里全是对唯心主义量子力学观的吹捧,很容易被它绕进去而出不来。其实对双缝干涉实验有更为简单的解释。

哥本哈根学派那帮人认为“观测”导致光子由波动态转为粒子态,所以观测者的“意志”起了决定性作用。问题在于:

1。为什么“意志”总是起同样的作用,而不是不同的作用?光被“观测”后总是变为粒子态而不是别的什么形态。

2。为什么“意志”必须通过某种特定的测量仪器才能起作用?如果观测者的“意志”起决定性作用,那么很显然裸眼观测和仪器观测是一回事。但是如果观测者只是裸眼观测,哪怕是全程观测,双缝实验总是表现出波动性而没有粒子性。

其实答案很简单,并没有什么观测者的“意志”在起什么决定性作用,而是观测仪器本身对光子造成了扰动从而使波函数坍塌为粒子态。相对于光子来说,观测仪器本身足以造成巨大的扰动而破坏其原本的量子态。而这种破坏总是导致光呈现粒子态而已。

如果精心设计双缝实验,其实是有可能尽量扰动原来的量子态的而观测的。1987年发表的一系列文章和实验证明在尽量减少扰动,只获得部分路径信息,则干涉图样不会完全消失。实验显示,假若测量的动作不过度搅扰粒子的运动,则干涉图样也只会对应地被改变。(P. Mittelstaedt; A. Prieur; R. Schieder (1987). "Unsharp particle-wave duality in a photon split-beam experiment". Foundations of Physics. 17 (9): 891–903. D.M. Greenberger and A. Yasin, "Simultaneous wave and particle knowledge in a neutron interferometer", Physics Letters A 128, 391–4 (1988))

所以哥本哈根学派的量子学说可能可以描述和解释大量的微观物理现象。但从中引申出所谓的观测者的“意志”在起决定性作用会影响物质世界等等就是哥本哈根学者自己的世界观在起作用了。如果抛弃哥本哈根学派的唯心主义世界观,那么双缝实验的量子现象很容易用物质世界常见的扰动来解释,问题也就迎刃而解了。


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2017-01-02 23:02:21
※※ 相关(回复) ※※单帖
..O 不可知 拿不准 字0 2017-01-02 18:43:47
..O 我更愿意相信这是现代物理学的局限 1 happyyuppie 字725 2017-01-02 16:43:42
...O 有可能是我理解错了 明心灵竹 字54 2017-01-03 01:22:45
...O 楼主的片子其实是在宣传有神论 72 O 孟词宗 字3398 2017-01-02 23:02:21
....O 既然老兄是看过这个短片的 明心灵竹 字727 2017-01-04 04:04:15
.....O 你不是自己已经回答了自己的问题吗? 12 孟词宗 字1834 2017-01-04 23:47:15
......O 你这只是回答了第二个问题 明心灵竹 字966 2017-01-05 02:03:34
.......O 第一个问题其实是双光源干涉 17 孟词宗 字2761 2017-01-06 01:45:08
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2017年12月14日 周四 22点40分