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主题:【月色物理问题教室】任何东西都能发出电磁波么? -- 月色溶溶

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家园 电子塌缩前,它只是一个数学概率波,一个幽灵.

塌缩以后,它才是一个经典粒子.

这些我能理解,可是那种说法啊,非常不物理.简直是特异功能.电子可能是太小太轻了,地球人到现在为止的观察方法对它影响太大,就会呈现虚无缥缈的量子态了.

真的不可能有新的观察方法出来精确验证每一个时间的电子位置了吗?那很可能只是现在的理论、技术限制。要是以后物理发现了可以测量位置又对电子动能影响不大的方法呢?

我觉得,宏观和微观,到最后应该是统一的。宇宙是统一的,微观其实是小宇宙。就像一个细胞可以包含人体所有信息,DNA就够了。

我觉得量子物理也只是物理发展的一个中间站,一定会有新物理概念等着被发现.

家园 嗯,绕来绕去,开始有点接近问题的核心了

电子塌缩前,它只是一个数学概率波,一个幽灵.塌缩以后,它才是一个经典粒子.真的不可能有新的观察方法出来精确验证每一个时间的电子位置了吗?那很可能只是现在的理论、技术限制。要是以后物理发现了可以测量位置又对电子动能影响不大的方法呢?

这两句话连起来,就构成了一个很好的问题。这个问题有很多人问过。我个人对这个问题是这么看的。

实际上,波函数塌缩这个概念,单独的看,其实并不出奇。因为即便在经典的世界,也有着大量的需要用概率描述的事情。就好比说,把一个漂流瓶扔到大海,如果不管它的话,那么几天之后,我们只能根据洋流来推算这个瓶子出现在不同地方的概率。这个时候,我们眼中的瓶子的状态,其实就是一个“概率云”。如果需要的话,我们可以出发去寻找这只瓶子,只有我们真正的找到了这个瓶子,才能确定它准确的位置。事实上,在经典物理学中,在处理类似这种漂流瓶的系统的时候,我们计算的也是每时每刻的“概率云”,而不是这个瓶子准确的位置(因为影响因素太多,算不出来)。

换句话说,物质波的概念,加上波包塌缩的概念,如果仅仅是这些的话,就没有超出我们熟悉的概率论的范畴。我们完全可以说,之所以引入物质波,是因为我们对微观世界的观测不够精细,不足以观察出电子每时每刻的准确位置。而我们的理论也不够成熟,也只能计算出电子每时每刻出现在不同地方的概率。就好象我们不能准确计算一只漂流瓶在大海中的轨迹一样。

然后,我们的某一次观测,又可以确定电子在一个特殊时刻的准确位置。可是理论又不能计算出来这个准确的位置,那么就只要引入波包塌缩这个概念了。

所以,我们看起来好像可以期待,一切都如同月色说的,“那很可能只是现在的理论、技术限制。要是以后物理发现了可以测量位置又对电子动能影响不大的方法呢”,就可以有更好的理论,能够计算电子每时每刻的准确位置。就好比我们如果精确的知道洋流每时每刻的情况,又有一台足够强大的计算机的话,那么理论上,我们也能计算漂流瓶的准确轨迹。至于测不准关系,也许只是我们在现有理论的一个副产品,在这个更好的理论里面,也就不需要了吧。

事实上,这是贝尔不等式出现之前很多物理学家的期待,有些人,比如D.Bohm,甚至做出了发展这种“更好的理论”的尝试。

然而,如同我过去反复说过多次的,贝尔不等式打破了这个希望。这个不等式告诉我们,实际情况并非如此。那个能够预言电子每时每刻准确位置的更好的理论,很可能是不存在的,如果我们不修改狭义相对论的话。

我愿意再一次重复我说过多次的话,个人认为,量子理论和经典世界观的真正差异,也是量子力学真正的特殊之处,还是在贝尔不等式里才得以被真正的揭示出来的。


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家园 期待贝尔不等式.

希望我能看懂,能说服我.

家园 宏观和微观的统一,应该是有限度的

一沙一世界,但并不是说沙粒的世界和大千世界的所有规律都一样,比如说一个细胞可以包含人体所有信息,那再小的尺度呢?又比如说家庭是社会的细胞,可是家庭的规律都适用于社会吗?

我们一定是用自己熟悉的概念观点已有的经验来理解未知世界的,但微观世界和宏观世界,很多地方不能简单类比。

电子可能是太小太轻了,但光子呢?静止的光子没有质量,光速不可超越,仅仅这样的概念,就不是我们日常经验所能类比的了。

过度泛化的概念,到最后就是平凡(trivial)的了。

家园 他估计是把波的粒子性理解错了

对于波来说,若考虑尺度的时候,涉及的主要是波动性,考虑能量的时候,才涉及到粒子性。所以“钻网眼”是不正确的比喻

家园 继续看下去,觉得宇宙都统一了.统一于人的"意识".
家园 【第八章】竟然是"意识"决定了波函数是否坍缩.

因为“观察”必须是一种有“意识”的行为。物质和意识这下统一了.

科学和哲学、宗教也可以统一了。也许世界本来就是那样。

那么波函数是能跟人有心电感应的? 宇宙不仅仅是意识对物质产生反应,反过来也是?

家园 我不这么认为

在量子力学发展的早期,确实有类似的关于波包塌缩的争论,就是说波包塌缩是不是要归结为观测者意识的作用。但是如同我在这个回帖中说的

http://www.cchere.net/article/1668291

其实并不需要用这么不自然的方式理解波包塌缩。如果你不把波函数当作一个真实存在的物理的东西,而只把它当作对力学量取不同值的概率的一种描述,也不把波包塌缩当作一个真实的物理过程,而当作我们在测量的过程中,对力学量真实取值的一个认识过程,(也就是通过测量,我们对力学量的信息增加了,由取不同值的概率变成具体取哪一个值了)。那么这样的话,我们就不需要把波包塌缩当作一个意识的作用。

就好象我们今天说明天降水概率百分之六十,到了明天,发现真的下雨了。那么“降水概率”就成了百分之百。但是我们不会把这个“概率的变化”当作我们意识的作用。

所以说量子力学真正和经典世界观冲突的地方还是在于贝尔不等式。那么为了协调贝尔不等式带来的问题,我们是不是要在微观世界引入意识的作用呢?当然我们可以这么做,这么做了万事大吉,最省事。但是这就像把世界的变化归结为上帝的意指一样,不是一个积极的办法。至少现在看来,我们暂时还不应该选择这么一条路。

家园 电子的双缝干涉实验也无法有效的解释

不观测电子通过那条缝,形成的是干涉条纹。一旦附加一个辅助的观测设备,衍射条纹就消失了。如果抛开意识,那是什么导致了这种差别。量子力学似乎并没有给出让大家满意的解释。

检验贝尔不等式的实验和电子的双缝干涉实验都号称是物理学上最经典的前5个实验。它们之间并不能相互解释。

家园 很多人,包括我,都不这么看

双缝干涉条纹的消失可以用电子和测量仪器的纠缠来解释。事实上,要想让这个条纹消失,也不一定非要装上测量仪器,只要让电子跟什么东西纠缠上就行。在2000年代初(还是90末?具体时间记不清了)有过这样的"which way"实验,用的是原子干涉仪。当原子的质心运动,也就是从哪条缝走这件事情,跟自旋纠缠的时候,干涉仪条纹也会消失。

而且,干涉条纹的消失这个效应,完全可以在量子力学框架内给予定量的计算(在清楚纠缠动力学的时候),不需要引入意识的作用。

家园 问题是

贝尔不等式已经一统江湖了么?网上查了查,似乎意见还不统一。

这里有篇文章,http://tao56.51.net/ac/ttr070509.doc

看不太懂,也不知道作者是否说得有理,能否指点一二?

家园 那么你不同意引入"意识"概念?
家园 这里的理解可能有点模糊

“观察”必须是一种有“意识”的行为,但这个过程当中,“意识”并不是对波函数的直接作用者,而是“观察”这种行为本身。所以据此说“意识”决定了波函数是否坍缩比较勉强。

现在来看,直接导致波函数坍缩的,是一个实在的过程,是一个物质的、有能量的过程,是冷原子说的那样的“纠缠”的过程。而不是“意识”这样的非实在的,非物质的,非能量的,非纠缠的过程。

但“意识”是什么?根本上,“意识”是一种对“自我存在”的认识。有我就有他,因为“自我存在”,就有世间万物存在。“意识”这种非实在不导致波函数的坍缩,但他确实又确定了存在。这样说很“唯心”,但量子力学似乎目前来说,还不能排除“唯心”。

在后面有关贝尔不等式的章节中,会讨论对经典世界“定域实在性”的判决。“意识”在这里会像一个幽灵一样飘来荡去,因为“意识”,恰恰不是“定域实在”的。

家园 照你的解释,薛定谔的猫没人观察之前,是有确定的死或者活状态的?

只是为了计算方便,才定概率死活? 哥本哈根解释错了?《量子物理史话》书中说:

“薛定谔的实验把量子效应放大到了我们的日常世界,现在量子的奇特性质牵涉到我们的日常生活了,牵涉到我们心爱的宠物猫究竟是死还是活的问题。这个实验虽然简单,却比EPR要辛辣许多,这一次扎得哥本哈根派够疼的。他们不得不退一步以咽下这杯苦酒:是的,当我们没有观察的时候,那只猫的确是又死又活的。”

就是说,按现在的理解,“又死又活”的理解是不必要的,哥本哈根派错了?

实在是非常糊涂。

家园 "意识"决定的"观察"可以没有"行为".

比如"视而不见",或者"聚精会神"...我可以只要精神集中,或者精神涣散神游天外,不改变我的"物质状态"...

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