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哥本哈根诠释

王朝百科·作者佚名  2010-01-13
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震动中的微粒子——量子的类弦的决定论诠释

把电子波与发现概率联系起来,并主张“波包塌缩”的一种对物质——波的量子论解释,已经成为量子论的标准诠释。它是由波尔和海森堡于1927年在哥本哈根合作研究时共同提出的。此诠释建立在由德国数学家、物理学家Max Born所提出的“波函数的概率表达”上,之后发展为著名的不确定原理。此后,量子理论中的概率特性便不再是猜想,而是作为一条定律而存在了。 量子论以及这条诠释在整个自然科学以及哲学的发展和研究中都起着非常显著的作用。

量子物理中“偶然性”的含义与经典物理不同的是,在量子物理中所有涉及的测量值都不可以精确的预测。比如在经典物理的牛顿力学中,对一辆直线行驶中的汽车而言,我们可以通过它的初速度和加速度已及初始位置得出汽车在一定时间之后的位置及速度。而在量子物理中我们不可能这样在微观世界中求得在一定时间内的物体所在,取而代之的是我们可以通过概率(偶然性)来预测它的位置。这个看起来十分牵强的理论确实在一段时间内遭到了不少的批判。爱因斯坦在这个理论刚被提出时曾说:“上帝不通过掷骰子来做决定”,反对他的人说:“为什么你又要去充当上帝掷不掷骰子的决定?”

认真地对待这问题则是在1930年10月于布鲁塞尔举行的下一次会议上。爱因斯坦的战略仍未改变。在这两次会议之间的几年中,他设计了一系列聪明的理想实验,用来阐明测不准原理可以违反。作为哥本哈根诠释的核心或关键,测不准原理如果被证明在单个事件中不成立,则他相信,量子理论就只是一个不完备的理论。爱因斯坦与玻尔的讨论,通常在大会上午的会议上开始,而到晚上在他们旅馆中的非正式会议上,又继续下去。在这次大会上,爱因斯坦向哥本哈根学派提出的最厉害的挑战,是称为“光匣” (light box)的理想实验。这个匣子中充满了辐射,在其一壁上装有一个用时钟装置控制的快门。在匣子发出一个光子之前和放出光子之后,分别测定匣子的重量。爱因斯坦论证,释放光子过程的时间间隔可以用时钟机构精确测定,而光子的能量也可以简单地通过测量匣子的重量而任意精确地测定——这样,就显然违反了测不准原理。这个场面的目击者,比利时物理学家罗森菲尔德写道:“面对这一问题,玻尔感到十分震惊。他不能马上找出这问题的答案。整个一晚上他都感到极度不快。他从一个人走向另一个人,企图说服他们这情况不可能是真实的,而且指出,如果爱因斯坦正确,则将是物理学的终结;但玻尔提不出任何反驳。我永远也不会忘记这两个对手在离开俱乐部时的身影。爱因斯坦,一个高高的庄严的形象,而玻尔则在他身旁快步走着,非常激动。他徒劳地辩护说,如果爱因斯坦的装置能够运转,这将意味着物理学的终结。”

第二天早上,玻尔的胜利便到来了。物理学也得救了。玻尔指出:好,一个光子跑了,箱子轻了。我们怎么测量呢?用一个弹簧称,设置一个零点,然后看箱子位移了多少。这样箱子就在引力场中移动了,但根据广义相对论的红移效应,这样的话时间的快慢也要随之改变。可以根据质能公式计算出最终的结果,正是海森堡测不准关系!

原来是爱因斯坦忽略了广义相对论的红移效应!引力场可以使原子频率变低,也就是红移,等效于时间变慢。当测量一个很准确的质量变化时,在很大程度上改变了箱子里的时钟,造成了一个很大的不确定的时间变化。也就是说,在爱因斯坦的装置里,假如准确地测量质量变化,或者能量变化时,根本没法控制光子逃出的时间!

广义相对论本是爱因斯坦的独门绝技,玻尔这一招“以彼之道,还施彼身”不但封挡住了爱因斯坦那雷霆万钧的一击,更把这诸般招数都回加到了他自己身上。现在轮到爱因斯坦自己说不出话来了。爱因斯坦的这个光箱实验非但没能击倒量子论,反而成了它最好的证明,给它的光辉又添上了浓重的一笔。

量子力学诠释:霍金膜上的四维量子论爱因斯坦的诠释

类似10维或11维的“弦论”=振动的弦、震荡中的象弦一样的微小物体。

霍金膜上四维世界的量子理论的近代诠释(邓宇等,80年代):

振动的量子(波动的量子=量子鬼波)=平动微粒子的振动;振动的微粒子;震荡中的象量子(粒子)一样的微小物体。

波动量子=量子的波动=微粒子的平动+振动

=平动+振动

=矢量和

量子鬼波的DENG'S诠释:微粒子(量子)平动与振动的矢量和

粒子波、量子波=粒子的震荡(平动粒子的震动)

 
 
 
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