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周法哲的博客

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做过工,开过荒,教过书,扛过枪,当过干部仍在党,现任公司董事长。业余以探索天地人和谐之道为乐!

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(原创)尘埃还没有落定(图)  

2009-06-22 01:50:53|  分类: 科学的皇后 |  标签: |举报 |字号 订阅

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上一回说到因为量子力学理论偏离我们的常识太远了,再加上科学家们哲学思想基础的差异,在科学界引起了一场长达几十年的学术争论。一方面是以玻尔为首的哥本哈根学派,另一方面是以爱因斯坦为代表的其他科学家。争论的焦点是:

1、传统的物理理论是建立在“因果决定论”基础之上的,认为一切物体的运动轨迹都是确定的,只要内外条件(原因)确定了,就可以准确地预测物体在任何时刻的位置、速度(动量)等运动状态参量。但哥本哈根学派的量子力学理论认为,物体(尤其是微观粒子)运动状态不一定可以准确预测,而只能根据“原因”预测其在空间点附近出现的概率。爱因斯坦等人就不相信“上帝在掷骰子”!

2、哥本哈根学派的海森伯创立的“不确定原理”认为,物体(尤其是微观粒子)运动的动量(速度)与位置坐标不可能同时准确测量,能量与时间也不可能同时确定。起初也叫做“测不准关系”。但爱因斯坦等人也不能接受这种观点,总认为量子力学理论还不是终极真理。

(原创)尘埃还没有落定(图) - 周法哲 - 周法哲的博客

爱因斯坦被公认为20世纪最伟大的科学家,但遗憾的是哥本哈根学派的观点被越来越多的实验证明是正确的。总的来说,在1930年以后量子力学的哥本哈根学派诠释被公认为正统学说,持不同见解者在每场较大的论争中几乎连战皆北。

虽然如此,也有少数物理学家从哥本哈根学派阵营中分化出来,对爱因斯坦等人的观点表示某种程度的理解和支持。

1975年狄拉克在应邀访问澳大利亚时,在新南威尔士大学发表了题为《量子力学的发展》的讲演。他说:

“我认为也许结果会最终证明爱因斯坦是正确的,因为不应当认为量子力学的现在形式是最后形式。关于现在的量子力学,存在一些很大的困难。不应当认为它能永远存在下去。我认为很可能在将来的某个时间,我们能得到一个改进了的量子力学,使其回到决定论,从而证明爱因斯坦的观点是正确的。但是这种重新回到的决定论,只有以放弃某些基本思想为代价才能办到,而这些基本思想我们现在认为是没有问题的。如果我们要重新引入决定论的观点,我们就应当以某种方式付出代价。这种方式是什么,现在还无法推测。”

这里狄拉克所说的量子理论还存在一些很大的困难,指的是带电粒子和电磁场相互作用会出现电荷和能量是无穷大的问题。这个问题使物理学家困惑了数十年,始终没有取得任何实质性的进展。

狄拉克最后说:“正是由于这些困难,我认为量子力学的基础还没有正确地建立起来。在当前这个基础上所进行的研究,在应用方面已经做了极其大量的工作。在这方面,人们能够找出抛弃无穷大的一些规则,然而即使根据这些规则得出的结果与观测相符合,但毕竟还是人为的规则。因此关于现在量子力学基础是正确的说法,我是不能接受的。”

以上所提及的哥本哈根学派的玻尔、海森伯、玻恩、狄拉克,和另一方面的爱因斯坦、薛定谔、德布罗意等人,都是诺贝尔物理学奖获得者,都是公认的量子物理学大师。他们都深刻了解量子力学的真谛。他们所发表的见解都是经过深思熟虑的。他们发表的见解,都值得我们好好想一想。

可见科学无止境,终极真理有待于我们不断去探索。“实事求是”的道路还很漫长,但愿博大精深的东方智慧能为人类再度指点迷津。

(作者:周法哲2009-6-22于广东,插图为转摘)

 

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