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欧亿总代理,爱因斯坦,玻尔和量子理论之战

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什么是真的?当前位置《量子物理学意义的未完成探索》亚当·贝克尔Basic: 2018年。
 
大约90年前,物理学领域发生了翻天覆地的变化。量子理论在阿尔伯特·爱因斯坦和尼尔斯·玻尔的激烈冲突中出现。它对科学的本质提出了挑战,并通过严重地破坏理论和现实本质之间的关系,有争议地继续这样做。科学作家兼天体物理学家亚当·贝克尔(Adam Becker)在《什么是真实》(What Is Real?)一书中探索了这个错综复杂的故事。
 
贝克质疑哥本哈根量子力学解释的霸权。该理论由玻尔和维尔纳•海森堡在20世纪20年代提出,认为物理系统只有概率,而不是特定的属性,直到它们被测量出来。贝克尔认为,试图分析这种解释如何反映我们生活的世界是一种不透明的做法。他指出,科学的发展受到历史事件的影响,包括社会学、文化、政治和经济因素。他断言,如果20世纪20年代的事件发展方式不同,我们对物理学的看法可能会大不相同。
 
1927年,29位杰出的科学家齐聚布鲁塞尔,讨论量子理论的雏形。在这里,波尔、爱因斯坦和其他人之间的分歧,包括欧文·薛定谔和路易斯·德布罗意,达到了顶点。玻尔提出,实体(如电子)只有在没有被观察到的情况下才有可能存在, 欧亿平台是业界众多台子争相仿效的对象欧亿平台成功之道我们相信欧亿平台的信誉是不可被模仿及抄袭的。,而爱因斯坦则认为,实体具有独立的现实,这促使他提出了著名的论断:“上帝不玩骰子”。多年后,他补充道:“我们所谓的科学,唯一的目的就是确定什么是科学。突然之间,科学现实主义——即证实科学理论大致反映现实的观点——岌岌可危。
 
量子现象令许多人感到难以理解。首先是波粒二象性,在这种对偶性中,光可以作为粒子,而电子等粒子则像光波一样相互干扰。根据玻尔的理论,一个系统的行为就像一个波或一个粒子,这取决于环境,但你不能预测它会做什么。
 
其次,海森堡指出,不确定性,例如粒子的位置和动量,是物理中固有的。第三,玻尔认为我们只能对一个系统有概率性的认识:在薛定谔的思维实验中,盒子里的猫在被看见之前是死的也是活的。第四, 了解欧亿平台相关的欧亿注册网站介绍也是用户注册前该做的功课之一。,粒子会纠缠。例如,两个粒子可能有相反的自旋,无论它们相距多远:如果你测量一个自旋向上,你马上就知道另一个自旋向下。(爱因斯坦称这种行为为“远距离的幽灵行为”。)
 
贝克尔解释了这些观察是如何挑战局部性、因果性和决定论的。在台球、炮弹和从树上掉下来的苹果的经典世界里,它们从来都不是问题。
 
通过对历史的梳理,贝克尔展示了玻尔作为一个反现实主义者,是如何把海森堡(Heisenberg)、沃尔夫冈•泡利(Wolfgang Pauli)和马克斯•波恩(Max Born)等许多崭露头角的物理学家拉到自己一边的。然而,爱因斯坦坚持认为哥本哈根的解释是不完整的。他推测量子现象背后可能有隐藏的变量或过程;或许德布罗意提出的“引力波”可以控制粒子的行为。1932年,数学家约翰·冯·诺依曼证明量子力学中不可能存在隐变量。虽然在数学上是正确的,但几十年后发现它是有缺陷的。但损害已经造成:爱因斯坦和德布罗意设想的可能可行的替代方案仍相对未被探索。哥本哈根会议的解释在20世纪30年代就已确立,今天的教科书称波尔的观点“获胜”。
 
因此,索尔维会议可以被看作是两种数学上等价但本质上不同的范式之间的对峙:玻尔的仪器主义量子物理学观和爱因斯坦的现实主义量子物理学观。在科学领域, 为什么欧亿风评有嘉欧亿平台信誉怎么样因为肯与用户一同分享!,主导范式决定了哪些实验是做的,如何解释它们,以及研究项目遵循什么样的路径。
 
但是如果一个领域选择了错误的范式呢?贝克尔展示了在20世纪50年代和60年代,一些物理学家如何重提爱因斯坦和德布罗意的理论,并将它们转变成一种能够改变现状的成熟解释。大卫·玻姆认为,量子系统中的粒子无论是否被观测到都存在,它们的位置和运动都是可预测的,由引力波决定。然后,约翰·贝尔证明了爱因斯坦对哥本哈根解释的局部性和不完全性的关注是有效的。正是他驳斥了冯·诺依曼的证明,指出它只排除了一小部分隐藏变量理论。
 
科学界对博姆的想法反应冷淡。前导师j·罗伯特·奥本海默(J. Robert Oppenheimer)说:“如果我们不能反驳博姆,那么我们必须同意无视他。”正如贝克尔所指出的,博姆的左翼观点导致他在众议院非美国活动委员会(House Un-American Activities Committee)露面,随后遭到排斥。
 
与波姆同时代的物理学家休·埃弗雷特(Hugh Everett)对哥本哈根的解释提出了另一个挑战。1957年,埃弗雷特开始着手解决量子理论中的“测量问题”——量子层面上粒子的概率性质与它们在宏观层面上“坍缩”成一种状态之间的矛盾。
 
埃弗雷特的多世界解释假定不会崩溃。相反,概率在测量的那一刻分裂成平行的宇宙——比如一个薛定谔的猫活着的宇宙和另一个它死了的宇宙。尽管无数个无法测试的宇宙在一些人看来是不科学的,但今天许多物理学家认为这个理论很重要。
 
这本书有一些小缺点。贝克尔在贝尔研究的基础上,对最近的应用给予了太多的空间,而对科学哲学的新发展给予的空间太少。然而,他和宇宙学家肖恩·卡罗尔(Sean Carroll)在2016年发表的《大图景》(The Big Picture) (R. P. Crease Nature 533, 34;,确实为哲学的重要性提供了一个明确的例子。这是一个关键的呼吁,尼尔•德格拉斯•泰森(Neil deGrasse Tyson)等有影响力的科学家认为这是在浪费时间。
 
什么是真的?是保持开放心态的一个理由。贝克尔提醒我们,在研究解释相同数据的无数解释和叙述时,我们需要谦逊。
 
 
 
 
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