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主题：【原创】关于粒子性和波动性 -- witten1
家园 呵呵 没有那么神秘，说点形而上的话就是，“量子力学”和“唯物辩证法”间是相洽的。小匪盗兄可以参看以下链接：witten1:关于双缝实验，我想还是稍微修正一下比较好
- 复 呵呵
家园 拜读这个贴了 很同意你的说法，但是并不觉得从这里可以得出，“量子力学”和“唯物辩证法”间是相洽的这个结论啊。当然也可能我对这两个东西理解的都不得要领吧。
现在做的东西和量子力学没有交集，一直也没有时间去深究，所以也不晓得自己理解的对不对。呵呵，说说自己的想法，可能有点小儿辩日。
量子力学和我之前接触的经典物理学差别太大了。经典物理学的世界是独立。观测者的作用也从来没有被提到过。经典物理也没有讨论过理论上的局限性。它描述下的世界是一个数学可以表达，并且由数学超人就可以彻底认识的世界。非线性也好，流体也好，只是我们数学工具目前还不够强大而已，一旦数学上有突破，这些问题就迎刃而解了。
量子力学强调了观测者的作用，明确指出自己理论局限性的。更让我困惑的是，这个理论明确指出人对世界认识的局限性。或者说的玄乎一点，我们研究的是只是人眼中的世界，作为观测者的局限性，我们不可能完全客观的认识这个世界。
换句话说，这个世界，我们有东西是不知道的。这个对我的打击太大了。在一个无法完全认识的世界，再谈决定论和因果关系，似乎就没啥意思了。一切你用因果去解释的东西，我总可以搬出神来解释。这个时候，唯物辩证法就变成一种宗教信仰了。我也可以说“量子力学”和“神”之间是相洽的。
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家园 嗯，测量并不意味着主观 测量的定义，按照朗道那本书，就是一个宏观的东西和一个微观的东西作用，所导致的宏观的东西的变化。不需要人存在。
家园 是的，测量不意味着主观 不要被一些科普文章误导了。直接看大师的原著无疑是最好的选择。
家园 我想起了我们家的那只可爱的小猫， 还有薛定谔那只飘忽的可怜的猫
家园 这里有个问题啊 测不准原理和精确测量误差这两个是不同的。。。
测不准原理是指微观粒子运动时的路径我们无法绝对准确的得出，因为位置和动量是相干的，如果把位置的准确度提高，那么动量的准确度就必然降低，这不是不能精确测量，而是只能精确测量某一个特性方面。
而误差这个东西，就跟测不准貌似没什么关系了。。。即使仅仅就某个特性方面的测量，那么误差也是难以避免的（绝对误差），尤其在宏观领域，这种误差取决于测量的方法和工具，而不是取决于测不准原理，这是的位置和动量之间相干性是微乎其微的。
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简而言之，测不准原理是“鱼和熊掌不可兼得”，而误差测量是“鱼近似鱼，熊掌近似熊掌”。
- 复 这里有个问题啊
家园 那我再多说一些了 因多为本人所感，未经允许，谢绝转载
呵呵，宏观测量的误差也必然遵循这个不等式，只不过宏观上的测量误差显得很大，于是就似乎没必要提这个不等式了，那么是不是就完全没必要呢？呵呵，显然不能这么做，七十年代的一次很著名的引力波测量，用的是一个直径有一米的实心纯铝柱来测量引力波的四极辐射（引力波没有偶极辐射），当时以为都测到了，后来经人提醒才发现，才发现那个铝柱子本身的固有振动都能把信号淹没了，可是最开始人们以为那个柱子已经被固定的非常好了而也在低温环境下了，这一切的目的其实都是为了减少不必要的振动，可是热振动减少了，由体系量子特性所决定的振动却不可避免。
我明白在宏观测量的大多时候，位置和动量的相干性已经很小了，可是你测量的误差乘积仍然而也要服从这个不等式，你依然不能无限精确的知道其位置或动量，精确=误差（均方差或者说就是涨落）/平均（mean），any measurement result must have a fluctuation which oscillates around the mean value,这个fluctuation在用于非对易的力学量测量时一定得满足这个测不准原理（uncertainty relation），尽管由于h是如此之小以至于可能很多时候对于宏观测量而言没有什么意义。
量子力学中的Uncertainty relation本身包含了三重的意思，第一重是说，这不确定性本身是一切微观粒子的固有属性，这就导致了即便在绝对零度都有零点振动的存在（注意我们没去测量它），这个零点涨落还是很可观的，比如Casimir效应就是一个说明，去年有几个家伙试图用这个来实现"anti"引力，做出了一些东西，取了个“量子漂浮术”的名字，挺有趣的；第二重是说，你要精确测量它所需要的代价，这个代价我在原文中说的很清楚了；第三重意思就是精确测量所引起对粒子的干扰，这个干扰的大小本身也要遵循这个Uncertainty relation ,比如由位置和动量的不确定性可以推得时间和能量乘积的不确定性，这意味着你这一时刻这引入的测量紧接着就会干扰到你下一时刻哪怕是无限邻近的测量，这样的干扰将以Heisenberg的不确定性关系来说刻画。
测不准原理的一个有趣推论是，电子的瞬时速度是光速，当然这也可简单的直接求解Dirac方程来得到。有兴趣的河友不妨从上段所说的思路出发来逻辑演绎（不需要数学推导）来得到电子的瞬时速度是光速的这一看似奇异实则正常的推论。提示：可能需要对相对论有一些basic的common sense。
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- 复 那我再多说一些了
家园 也说一下引力波那个实验啊。。。 那个实验其实不能算是一个宏观实验，以为引力波的能量过于微弱，所能引起的物体变化太小了。。。而这个过于微小的变化在数量级上大概与量子运动发生某种相干，所以这种相干使得这个实验无法重复。
还有，那个电子瞬时速度的问题，那个偶一直是这么理解的。。。光子相对静止质量为0，速度么是C；电子的相对质量很小很小，差不多为0了，所以速度么，也就差不多是C了。。。
家园 一个简单的分析 就从测不准原理出发，要无限精确的知道电子的速度所带来的能量的不确定性是无穷的，质能的等效性，意味着这个无穷的能量对应于一个无限的动质量，而由相对论里面的一个自然的方程：动质量=静止质量/开根号下(1-速度平方除以光速的平方)，这意味着电子的瞬时速度必是光速。其实任何可以由Dirac描述的有限质量单粒子方程都会得到其瞬时速度为光速，当然现实中我们永远也不可能测得这个瞬时速度，因为我不可能实现无穷小的连续时间测量（当然无穷小的时间的连续测量带来的能量的涨落就是无穷了），所以我们测得的速度总是一定时间尺度上的平均速度。
- 复 一个简单的分析
家园 被电子光速推理小小的吓了一跳 第一，瞬时在物理中应该只是一个相对足够短时间的概念，是一个过程抽象的极限，而不是真正无限趋于零。第二，时空在小到普朗克尺度之下，并不具有清晰的物理意义。综合起来，也就是说兄台表达的那种电子的瞬时速度是光速没有什么物理意义，是一种逻辑游戏。
其实我觉得把相对论推到普朗克尺度附近很没有信心的，原因正是相对论的局域性和量子理论的整体性在这个尺度有不可调和的矛盾。
家园 呵呵 个人认为自然科学无外乎如下五要素：可逻辑演绎（有公理体系），可测量，可重复，可预言，可证伪。
既然Dirac方程给出电子瞬时速度为光速，那又何妨用不确定性关系对它来点讨论呢？什么又是物理意义呢？从第一性原理（几个公理）出发的讨论，本身就是物理逻辑，用不确定性关系来讨论只是进一步表明理论体系的逻辑自恰性，无他。所以不觉得这只是一个“逻辑游戏”。那照你这么说，其实物理学或者整个自然也就是一个游戏，呵呵。
谁都知道到了Planck尺度问题就很复杂了，可是总不能那里有一堆问题就裹足不前了吧？对对错错未来的实验，未来的历史总会有另一番说法的。
- 复 呵呵
家园 打断一下关于dirac电子为光速 我找到了一个网页，兄台可以看看
http://www.physicsforums.com/showthread.php?t=215338
引用一部分相关内容
Re: What is the velocity of a relativistic electron?On 2008-02-13, Juan R. Gonzàlez-lvarez <[email protected]> wrote:
> I find different answers:
>
> ((Classical electrodynamics))
>
> v < c
>
> ((Relativistic Quantum Mechanics))
>
> v = c using Dirac equation for |PSI>.
Eh, no.
You are confused by an archaic paradox. The paradox consists of identifying the operator c*alpha (in the usual 3+1 Dirac equationnotation) with the physical velocity, which quite obviously doesn't work. For a modern discussion of the Dirac electron's velocity operator,see [1] where the author discusses the Foldy-Wouthuysen transformation and how to use it to get the correct operator obeservable. See also [2]for some more discussion and references.
The velocity operator thus obtained, satisfies the Heisenberg equationsof motion v = dx/dt and the well known relation v = p/m in the non-relativistic limit. Note, here x is not the spatial argument of the usual Dirac wave function. It is also obtained through the Foldy-Wouthuysen transformation, or from the formula given by Newton andWigner (again, see [2]). Once a particular time axis has been chosen,this operator x is unique (up to translations of the origin ofcoordinates).
这里的说法似乎有些不同，我就偷懒不去看，等你的评论了
。去搜这个是因为我觉得你的Dirac电子‘瞬时’速度为光速的‘解释’，不是很有物理意义撒。