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主题:【原创】近代自然科学禀性探讨(一) -- witten1

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家园 "你能观测到什么,取决于你用于该项观测所使用的理论"

爱因斯坦的这句话如何理解? | 万物至理小组| 果壳网科技有意思

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2013年4月23日 - 你能观测到什么,取决于你(决定用于该项观测所使用)的理论。 ... 事实上,不能把理论和事物分开,爱因斯坦这里强调的是提出,或者说归纳出某个

1.

"基于实数论连续统观念的定域描述招致了量子场论的发散", 科学观与方法论 is extremely important, to the point that MIT prof FRANK WILCZEK/ 2004 Nobel Laureate propose to start QCD the 2nd year of college, so those high school graduates would have a chance of re-washing their brains filled with 科学观与方法论 of those 经典物理学;

"人们最先掌握的语言别无选择地总是父母的方言。类似地,按照人类的尺寸和重量,人类别无选择地最先掌握了属于这个尺度的物理学:以Newton力学和Maxwell电磁理论为代表的经典物理学。因为它们离我们手边最近。然而,离我们手边最近的物理学未必是宇宙中最基本的物理学。排除感情的因素,就像我们最先学会的方言未必就是最基本最科学的语言一样。于是,在享受经典物理学带给我们好处的同时,应当注意消除经典物理学带给我们的先入为主的偏颇。至少,不应当总是从自己的方言去理解、甚至试图去“同化”别种语言! 所以,用经典物理学的概念和思维模式去理解量子力学,一般说来是不可取的,是一种关于科学观与方法论的源于先入为主的偏颇。"

back to the daily life of human mind, human brain on average can only receive and process 经典热力学熱運動能量 "KbT" based information, with new information becomes leftover/garbage/highest entropy almost at speed of light, what a waste of human brains power "cheated" by the daily media full of all kind of "garbage"? I have written quite bit on that subject some where in this forum.

in a way, 熱鬧正比與 stupidity, extremely speaking.

2. 爱因斯坦"指出了麦克斯韦电磁理论的主要缺陷在于,这是一个关于“连续空间函数”的理论,它仅对时间平均值的光学观测有效"

http://old.blog.edu.cn/user1/14916/archives/2005/104042.shtml

"爱因斯坦在早期曾致力于热辐射的研究。从1901年开始,他在德国物理学杂志上发表了数篇关于热力学与统计物理的论文。从这些研究成果中,不仅看出他在统计物理方法运用上的熟练与精湛,更能看出他洞察潜藏在具体事件背后的基本性与普遍性问题上的惊人能力。在1905年他发表的重要论文《关于光的产生与转化的一个启发性观点》①中,他指出了麦克斯韦电磁理论的主要缺陷在于,这是一个关于“连续空间函数”的理论,它仅对时间平均值的光学观测有效。当把这一“用连续空间函数进行运算的理论用到光的产生与转化现象上时,这个理论会导致与经验相矛盾。”在批评麦克斯韦电磁学理论不足的同时,他还尖锐地揭示了普朗克量子论的不彻底性。他认为,该理论在考虑了黑体空腔器壁上的谐振子量子化的同时,却把腔内辐射场当作连续分布的麦克斯韦电磁场。他指出,即使普朗克量子论在黑体辐射上取得了成功,却不能对光电效应做出解释。从这两种理论的缺陷中,爱因斯坦找到了出路,这就是摒弃麦克斯韦的连续场,大胆地提出光量子的假设,“在我看来,如果假定光的能量不是连续分布在空间,那么,我们就可以更好地解释黑体辐射、光致发射、紫外线的产生、阴极射线及其它涉及光的发射与转换现象的各种观测结果。”他更进一步指出,能量“是由一个数目有限的局限于空间的能量子组成,它们在运动中并不瓦解,并只能整个地吸收或发射”,这就是爱因斯坦的光量子。1926年,美国化学家路易斯(Lewis, Gilbert Newton1875~1946)又将光量子定名为光子。爱因斯坦在他的同一篇论文中,又采用了维恩的辐射定律,从计算得出黑体辐射熵差公式与理想气体熵差两公式的相似性,由此得出光是由大小为Rβv/N的能量子组成的结论。接着,他利用光量子的假设,对斯托克斯光致发射定则、光电效应和紫外线对气体电离作用结果,做出了圆满的解释,所导出的著名的光电效应方程又为实验验证提供了准确的途径。爱因斯坦的这篇著名论文,成为了辐射量子研究的开端。"

3. 狄拉克发明了二次量子化方法

http://blog.sina.com.cn/s/blog_7e278bc70100y0a5.html

dirac's 矢量开根号=旋量 led QED, and QED model led semiconductor revolution, and internet.

and with dirac's QED, "Energy beomes Matter" in 爱因斯坦's SR theory becomes a physics reality.

"狄拉克确立的量子力学的理论体系是建立在量子态的重叠原理的基础上的。对重叠原理没有深刻的认识,对量子力学就只能够当门外汉,或者槛外人了。

因为本学期南京大学研究生院、物理学院的《高等量子力学》课程由超星学术视频全程录像,将来要面对全世界的物理学专家,所以本人在讲授量子力学的基本原理时,唯狄拉克马首是瞻,不敢自己胡言乱语。

通过多次仔细阅读狄拉克原著并与别的量子力学教材比较,深感讲清楚量子力学的基本原理是对所有教师的艰巨挑战。狄拉克本人在剑桥大学讲授量子力学课程时,干脆用朗读自己的原著来代替讲课,这当然不是成功的课堂教学行为。

有鉴于自己对我国理科教学的现状的了解,今年本人先期课程中概述了古希腊首创的科学传统(主要是爱因斯坦强调的形式逻辑体系)、文化重生与科学革命(Renaissance and scientific revolution)时期完成的科学方法的创造与历次科学革命中的范式转变(Paradigm shift)。本人确认,没有这些前期准备,不具备 reason、objectivity、logic 这三种主要科学品格和思维能力的基础,是不可能弄懂量子力学的。

下面就是本人近两年阅读狄拉克原著的的心得:"

and we have not advanced much further since 爱因斯坦 and dirac, in terms of science (not social science as we know, obviously).

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