人妖 丝袜 当咱们的推行出现了悖论（上）
发布日期：2024-12-10 05:10 点击次数：172
一百年前人妖 丝袜，一群物理学家动摇了科学的基础，这触动于今且仍在捏续。
图片
在1926年，哥本哈根表面物理筹备院的炸药味渐浓。这所筹备所是由丹麦物理学家尼尔斯·玻尔（Niels Bohr）于10年前组建成就的。他将其打形成一个积聚正在原子范畴建设新物理表面的年青科学家们的温室。1925年，玻尔的一位学生，才华横溢且明志励志的德国物理学家维尔纳·海森堡（Werner Heisenberg），提倡了一种新的原子表面。但是咫尺每个东说念主皆在为该表面的物理推行骨子张开犀利接头。
而对于哥本哈根的表面组而言，这个表面的提倡意味着推行物理学的根基远莫得被完善，物理学远不啻需要“修修补补”。
玻尔因其在1913年史无先例地提倡的原子结构表面而名誉科学界。受到德国物理学家马克念念·普朗克（Max Planck）于1900年提倡的量子表面的启发，玻尔认为原子中围绕原子核开通的电子只可被敛迹到具有特定能量的轨说念上，而且只好通过辐射或收受闹翻的能量才不错在这些轨说念之间完了超越，而这个分立的闹翻能量被称为量子。
量子表面让玻尔赢得了1922年的诺贝尔奖，但是这个表面只是单纯精真金不怕火地将传统的物理表面和普朗克的量子假说缝合起来。玻尔渴慕一个概略证实为什么原子具有这种量子化当作的解释。这个解释无法建设在从17世纪牛顿制定经典力学定律以来的传统物理表面，而是必须要建设在一个新的量子机制上。
这么的一个“量子表面”最终在1925年的夏天由海森堡提倡。其时海森堡因为得了花粉热，在北海的赫尔戈兰岛上颐养。这位嘻是图、斗胆且充满物理资质的年青东说念主，早在1922年在哥廷根大学一场讲座上挑战玻尔的表面，受到了玻尔的温暖。
1924年，玻尔邀请这位年青东说念主赶赴哥本哈根，两东说念主初始寻找一种次第，将量子假说用严谨的数学体式抒发出来。海森堡也作念出了一样玻尔在提倡原子的量子表面时所展现的斗胆尝试：他搁置传统所坚捏的一切表面基础，一切重新初始。他的表面尝试包括：以矩阵的体式写下原子辐射光的频率数值的实验效果。这些矩阵不错用来进行诡计，举例研究辐射光的强度。
海森堡所提倡的基于矩阵的量子力学看起来恰是玻尔一直在恭候的冲突。玻尔给我方的前导师、新西兰裔英国物理学家欧内斯特·卢瑟福的信中写说念：“咱们咫尺看到了发展原子结构定量表面的可能性。”
关联词，海森堡严谨的矩阵力学并莫得泄露出这些数学对推行全国——即物资、光和能量的物理骨子——意味着什么。这一留白是脱落的。海森堡决定只基于实验的效果进行筹备，分辨其刻画的潜在推行作念任何假定。
爱因斯坦的怀疑
到1926年，量子力学的解释问题变得绝顶唠叨。哥本哈根派别——包括玻尔、海森堡以及共事，如快嘴快舌的年青奥地利东说念主沃尔夫冈·泡利（Wolfgang Pauli）和他们的联接者马克斯·玻恩（Max Born），海森堡在哥廷根的前导师——与阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein，他在1905年提倡了光量子）和奥地利物理学家埃尔温·薛定谔（Erwin Schrödinger）等同业在如何解释新的量子力学上存在分辨。来自哥本哈根派别的建议是，量子全国根柢无法用在时空中相互作用的物体来形象化，这在爱因斯坦和薛定谔看来，似乎是毁灭了科学戮力追求的一切：刻画推行的物理图景。
更蹙迫的是，在这一年头，薛定谔提倡了一种与海森堡的量子力学体式相竞争的表面，这一表面是基于量子粒子可被刻画为波的假定所张开的。这似乎迟缓展现了咫尺物理学家们正在筹备的量子力学的物理图景：矩阵是概括和数学的，但波——即使是粒子实体如电子的波——亦然大家所熟知的推行内容。关联词，海森堡似乎对于这种新表面对矩阵量子力学的彰着竞争感到改悔，他将波能源学斥为“谎话”；薛定谔反过来也示意了他对矩阵力学中能量景色之间霎时的量子跃迁这一假定感到“厌恶”。
关联词，很快哥本哈根派别里面也出现了分辨。在试图意会海森堡的想法时，玻尔发现我方与这位年青的德国东说念主的意见产生了冲突。玻尔倾向于剿袭薛定谔的波的见地，并提倡了一个名为“并协旨趣”（complementarity）的见地，这成为了量子力学的基石：像电子这么的物理实体不错推崇为粒子或波的性质，但这一个两面性并不成在消释时辰或消释实验中同期出现。
海森堡并不太着重这种定性的想法，他更倾向于只是基于数学的推演。他其后写说念：“咱们的接头频频捏续到夜深，尽管付出了永劫辰的戮力，但并莫得得出令东说念主懒散的论断；咱们俩皆变得相配难过，而且绝顶殷切。”他们的分辨着实让海森堡崩溃。
图片
日本av电影相对的乖张：爱因斯坦和玻尔在量子物理学的解释上有着闻明的分辨。爱因斯坦对于量子物理学中“推行只意味着咱们不雅察到的东西”这一不雅点感到不悦，他以一种恼怒的口吻质疑，淌若咱们不去看月亮，月亮是否就不存在。这种不雅点挑战了爱因斯坦对于物理推行的意会，他认为科学的打算是揭示一个孤立于不雅察者的客不雅推行。
在1927年春天，玻尔启程去挪威进行滑雪旅行，并独自念念考了量子力学的问题。在他离开工夫，海森堡撰写了一篇论文，其中试图解释他的矩阵力学对于量子对象意味着什么。海森堡在论文中得出的论断似乎相配奇怪。
玻尔指出，量子粒子的一些属性对是咱们无法像咱们但愿的那样同期精准测量的。淌若咱们更准确地测量了其中一个属性，那么另一个属性就势必会变得不那么详情。海森堡说，在当然界的中枢存在着一种基本的省略情趣。从经典物理学的角度来看，这似乎很放荡，因为莫得什么能阻止咱们同期测量一个大的经典物体的速率和位置（淌若作念不到这少许，又怎样能对超速行驶进行罚金呢？）。
当玻尔在滑雪场上时，海森堡向他的导师玻尔提交了他的论文以供发表，但是只得到了玻尔对海森堡论文的反应：论文中存在严重谬误。海森堡试图通过展示如何同期领受某种妙技准确测量出伽马射线激勉出的电子的位置和速率，以此来证实他的“省略情趣旨趣”（uncertainty principle），而这不可幸免地会骚动到正在测量的对象自己。但玻尔认为，海森堡在这里冷漠了伽马射线的波动性——虽然，他如实冷漠了，因为他根柢不可爱量子力学中的波的见地。
随后，两边进行了更多犀利的接头，之后海森堡快乐在论文末尾加上一条细心，承认玻尔对于波粒二象性互补性的不雅点。“感谢天主！”他写信给父母说，“我与玻尔的友谊虽然比物理学更蹙迫。”
问题的关节不单是在于新的量子力学是否正确。至少对于哥本哈根派别来说——或者至少说玻尔和海森堡的不雅点是一致的——这一表面挑战了曩昔几个世纪以来通盘科学业绩所依赖的假定。
他们认为，量子力学条目咱们搁置旧有的推行不雅念，用更浑沌、更不解确、更令东说念主不安的主不雅性来取代它。科学家们再也不成假定他们是在客不雅地探索一个事先存在的全国。相背，似乎实验者的选定决定了所看到的内容——事实上，决定了哪些内容不错被视为信得过。
换而言之，全国并不是精真金不怕火地、机械地存在那儿，等着咱们去发现对于它的整个事实。海森堡的省略情趣旨趣标明，全国的这种事实只好在咱们测量它们时才被详情。淌若咱们选定精准地测量电子的速率（更严格地说，是其动量），那么代价是咱们得剿袭——对于电子位置的事实根柢不存在。或者反之亦然。
关联词，“在咱们测量其中一个之前，位置或动量是什么？”这个问题是莫得谜底的——不是因为咱们只好不雅测完之后才略够知说念，而是因为这个问题没脱落念念。推行似乎会受到咱们测量的次第的影响。爱因斯坦以为这个想法很放荡。海森堡说，爱因斯坦拒却承认“即使在原则上，也不可能发现好意思满刻画一个物理进程所需的整个部分事实。因此，他毅力拒却剿袭省略情趣旨趣。”
一个世纪后，科学家们仍在争论量子力学对推行骨子意味着什么这一问题。其它不错解释量子力学的不雅点也出现了，并引发了犀利的狡辩。
其中之一是“导航波”（pilot-wave）表面，该体式的表面是由法国物理学家路易·德布罗意（Louis de Broglie）在20世纪20年代提倡，而且直到20世纪50年代才由大卫·玻姆（David Bohm）进一步发展完善。该表面认为，量子粒子是在时辰和空间上具有明确属性的信得过实体，但它们在一个被称为量子势的高明场中的波的影响下发生蜕变并相互作用。
也许对于量子力学表面，最受接待的解释频繁被称为多重全国不雅（many-worlds view），该不雅点着手由好意思国物理学家休·埃弗雷特（Hugh Everett）于1957年提倡。它认为，测量并莫得主动在量子力学允许的可能效果中选定哪一个成为“推行”；相背，所灵验果发生了，但它们发生在测量发生时所形成的不同的多重全国中。
2022年因对量子全国难以捉摸的骨子进行实验筹备方面的孝敬（纠缠光子实验和证伪贝尔不等式）而得到诺贝尔奖的物理学家安东·蔡林格（Anton Zeilinger）示意，在德布罗意-玻姆解释的情况下，不可能讲解“任何粒子皆有推行的轨迹”。同期，埃弗雷特示意“在不同景色中同期进行不雅察，在骨子上是无法从实验上进行考据的。”
这些对量子当作的这些解释标明，物理学家们想要找到量子力学和客不雅推行的关连。他们想要归来形而上学家们所说的推行目的，即事物具有详情的位置和属性，非论咱们如何不雅测它们，或者咱们是否不雅测它们。但到咫尺截至，对量子全国的科学探询并莫得欢娱推行目的者的条目。
翻译内容仅代表作家不雅点
不代表中科院物理所态度人妖 丝袜
本站仅提供存储作事，整个内容均由用户发布，如发现存害或侵权内容，请点击举报。