刚看完《量子物理学史话》这本书,感觉量子物理学好神秘啊

  • a
    amaterasu_gz
    未观测之前,两个粒子的自旋方向都是不确定的。一旦观测了其中之一,则另一个的状态就在观测的瞬间被确定下来,这本身就证明了观测行为影响了观测结果。这和薛定谔的猫同理。
  • c
    christen
    那这个粒子是怎么知道另一个粒子的观测结果,从而确定自己采用正好相反的自旋方向的?
  • a
    amaterasu_gz
    与双缝试验一样,这就是量子力学的不可解释部分了。到目前为止,人类只知道,这个事情就是这样的,但为什么这样,暂时属于未知。但是,这并不妨碍人类在此基础上进行实用化技术的研究——所谓的量子态超光速通讯——即利用成对粒子的纠缠态,将两个粒子分离到宇宙尺度的距离,然后对其中之一进行观测(或者状态变更),这样,在宇宙的另一端,观测另一个粒子的人就能超越常规通讯手段的极限(信息媒体的传播速度无法超过光速)瞬间获取粒子状态变更的信息了。这和虫洞扭曲空间实现超光速移动都是“理论上可行”的技术之一。

    [本帖最后由 amaterasu_gz 于 2015-1-15 09:46 编辑]
  • N
    NintendoVii
    这个不是说不行了吗
  • 爱撕衣
    我上高中看的,打开了新世界的大门

    但是我他妈没跨进去
  • s
    sunny5
    这个方法只能知道自旋相反,但无法控制观察的量子的自旋方向,要实现超光速通讯简直不可能。
  • 飞翔的E
    这个没法携带信息吧,只能用来加密
  • 鬼迷心窍
    人类所谓的“理解”,实际上是用已经熟悉的事物去类比、想象未知的事物,最后把陌生的东西在脑海中与熟悉的事物重叠。
    从古到今,从小到大,我们所有的学习和理解大致都是这类
    经典物理将这种类比思路发挥到了极致,遥远的巨大星球怎么理解?把它想象成一个正在飞行的球就行了,不过是很大而已
    这种思维方式一直工作得不错,创造了宏伟的物理学大厦

    但是 但是! 我们人类的对外部世界的经验,并非这个世界的全部,我们熟悉的只是宏观、低速的这一部分。
    在客观世界的高速(相对论)、微观(量子力学)部分,这种“类比”的理解方式显然会失效,至少是未必正确

    ===============================
    因此,对量子力学描绘的微观世界,正确的理解方式是放弃“理解“,也就是放弃这种”用熟悉的宏观事物去类比想象“的企图,直接接受”微观世界就是这样“,是与人类日常经验不同的。

    [本帖最后由 鬼迷心窍 于 2015-1-15 11:20 编辑]
  • 柯布西耶
    没有向这方面发展的愿望就不要去浪费脑水了~

    现代科研领域,专业科学家和普通人知识和技能上的差距就像人和草履虫。
  • o
    oversleep
    你这个不是测不准原理,测不准原理和量子纠缠没什么关系,反而他说的比较接近。光子波长越短能量越大,所以当你用光子测量电子运动的时候,无法同时得到位置和速度的准确信息,要么测不准位置,要么测不准速度。
  • o
    oversleep
    放弃理解是一种解脱,但人是不会真的放弃理解的,反而还是不断的努力去理解,过去人们也理解不了广义相对论,现在不也都理解了。
  • o
    oversleep
    波函数为什么会塌陷,也就是问为什么观测会影响。你告诉我观测会影响,等于没说。
  • q
    qiaoluanpao
    不为什么 就是这样 你也可以理解为现在不知道为什么
  • 4
    405307516
    我初中还买了时间简史,之前还能理解,到了量子部分,现有结果,后有原因就看不懂了
  • a
    achen126
    按修真小说里面讲的,就好像你身为凡人,被某个大能看一眼甚至大能刚现身的气场把你化为齑粉…
    人观察光子就类似这样?
  • u
    ururunmk2
    曹天元是真牛人,明末历史方面堪称华语圈网络第一人
  • n
    nokia5510
    老问为什么,只能说明还没有整伪的思想,科学有很多东西并不能证明它是对的,提出一种假设,通过大量的实验,在没有证明它是错的之前,它本身就是一种表述,说明。举个例子,光速,并没有人证明它是对的,但是你没法证明它是错的,在此之前,它就是永恒。观测行为影响了被观测之物,这本身就是一种表述,问为什么意义远远小于你证明这是个错误。
  • z
    zhyue0015
    上帝掷骰子 这本书?
  • 鬼迷心窍
    前面有人提到测不准原理的一种解释方式:
    人类观测的时候是光子碰撞了被测粒子,导致其速度位置受影响发生变化,对速度的影响越小,对位置的测量就越不准确。(低能量光子波长大,发生衍射)

    这种解释背后仍然是经典物理的思维方式,把光子和某粒子都想象成小球在飞行,它们同一时间只能在一个地方,占据有限的空间。

    这种解释的问题在于,仍然在想象:粒子有它确定的速度和位置,只是我们的检测手段影响了它。

    但是实际上已有实验证实,在检测以前,粒子的位置、速度等等属性均不存在,或者说粒子本身也不存在。

    在《量子物理史话》某一章讲了这个问题。
  • j
    jameslxy
    主要的问题就在于这个,在对单个光子进行双缝干涉实验的得出的结果表明,就算是单个光子的运动轨迹和速度都不是线性的,都是概率,而且科学家为了计算引入的虚光子在现实中应该是存在的,并因为其的存在会跟现实中的光子进行干涉反应而得出一个更为匪夷所思的理论是光子可以同时纯在于多个平行宇宙并且可以来回自由穿梭和于平行宇宙中的光子发生作用。
  • 鬼迷心窍
    平行宇宙什么的应该用奥卡姆剃刀削去
  • j
    jameslxy
    如果削去平行宇宙解你怎么解释单光子自我干涉、虚光子呢?
  • 鬼迷心窍
    呃,你说的这部分我没看过,不懂,哈哈
  • N
    NintendoVii
    那光速是30w公里每秒是怎么来的呢
  • a
    amaterasu_gz
    公式计算值上限。
  • s
    skycn111
    光速是计算出来的喷了………………
  • s
    skycn111
    飞楼编辑掉

    本帖最后由 skycn111 于 2015-1-16 08:37 通过手机版编辑
  • 首斩破沙罗
    我觉得恰恰相反!
  • a
    amaterasu_gz
    测量和实验永远都只是理论的验证手段。如果不明白这一点,就没有所谓的理论物理。测量所追求的精确值,充其量不过是无限逼近理论真值而已。光速是一个被定义出来的值,因为这是一个公式常量c,它代表的不仅仅是可见光的速度,而是包括电磁波传播速度、引力传播速度等等在内的一个物理学常量,它并不是某种具体物质(光)的实际移动速度测量值。在不同的环境下,“(可见)光”的移动/传播速度实际上不恒定,但“光速”常量c是恒定的,我们只是因为通过测量“(可见)光”的速度可以最直接地逼近其真值,所以称之为“光速”,仅此而已。它的真值是通过公式计算得到,而不是通过测量得到。另一个物理学常量重力加速度g也是同理。[本帖最后由 amaterasu_gz 于 2015-1-16 09:30 编辑]
  • k
    kara
    费曼物理学讲义上册第一章就讲的这个问题
  • 鬼迷心窍
    个人理解

    光速是宇宙中速度上限,这一条是狭义相对论中引入的一条公理,类似于欧式几何里最初的“两点之间线段最短”。

    所谓公理,就是:它无法证明,后面的所有推论都基于它而来。

    但至今为止,相对论的所有理论值都和实验值吻合地很好,所以我们暂时承认“宇宙中光速最快”是对的。

    =====================

    不过实际上应该把这句话中的“光速”换成“宇宙中信息传递速度的上限”,没有任何信息传递方式能比光更快。即
    局域性原理------物体只能直接地被毗连区域发生的事件所影响,遥远区域发生的事件只能以某种不超过光速的传递方式间接地影响此物体

    而epr佯谬量子纠缠不传递信息所以并不违反“光速最快”。所以引力波的速度也是光速,不能超过光速。

    =====================

    光速的具体数值,是测量出来的,不同介质中大小不同,它具体是多少并不是关键。

    [本帖最后由 鬼迷心窍 于 2015-1-16 11:11 编辑]
  • c
    cherubim
    如果我没记错的话,光速c=1/√(介电常数*磁导率),这是由麦克斯韦方程组推导出来的
    介电常数和磁导率在真空中都是常数,所以光速也是常数
    光速的测量只不过是对这个公式的验证而已,本质上光以及所有电磁波的速度像是一个宇宙常数,是这个宇宙的属性

    如果还是不明白的话就去看看麦克斯韦方程组吧,非常简洁,美妙,把电磁场统一到一起

    [本帖最后由 cherubim 于 2015-1-16 11:11 编辑]
  • 鬼迷心窍
    麦克斯韦方程组通常应用于各种场的“宏观平均场”。当尺度缩小至微观(microscopic scale),以至于接近单独原子大小的时侯,这些场的局部波动差异将变得无法忽略,量子现象也会开始出现。只有在宏观平均的前提下,一些物理量如物质的电容率和磁导率才会得到有意义的定义值。
    ----------------------

    麦克斯韦方程组早就破产啦
  • a
    amaterasu_gz
    麦克斯韦方程组并不是所谓的“破产”。它只是在特定范围内适用罢了。例如圆周长实际上是椭圆周长的一个特例,当椭圆的2个焦点重合的时候(圆),圆周公式才成立,这里就存在限定条件和限定范围内适用的公式(圆周公式),适用范围更广的椭圆的公式同样可以解圆周问题,但并不能简单的说圆周公式就是错的。而这里面共同的常量π,只要公式参数在正确的范围内,无论是圆周公式还是椭圆公式,都可以推导出正确的π。对于麦克斯韦方程来说,虽然它的适用范围也有限定,但只要是在正确的限定范围内给出正确的参数,计算出来的光速常量c就是正确的。牛顿经典力学中的公式也一样。并不是牛顿的公式(或理论)错误,只是适用范围有限定。

    [本帖最后由 amaterasu_gz 于 2015-1-16 11:45 编辑]
  • 鬼迷心窍
    “对麦克斯韦方程来说,虽然它的适用范围也有限定”
    适用范围并不是说它在这个范围内就是对的,只是说在此范围内误差很小,工程计算中可以接受此种程度的偏差。
    严格来说在任何情况下它都是错的,不过“适用范围”内错的少,”不适用范围“内错得多。
    牛顿力学也是一样,低速情况下误差极小,可以用,高速情况下误差大,不可用。高速低速都是错。
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    你举的这个园和椭圆的例子,圆是椭圆在焦距=0的特殊情况下的特例。
    类比到麦克斯韦方程组的适用范围中,应是一种绝对均匀的场,或者说不均匀度=0的特例,可惜实际现实中并没有这样的理想情况。
  • a
    amaterasu_gz
    呵呵,要说“实际现实中情况”的话,完美的圆不存在,绝对的真空不存在,匀速直线运动也就只是理论存在而已。对于已知的现实进行理论上的理想化状态,简化忽略干扰因素而得到可以精确计算的数学模型,本身就是公式推导的意义所在啊。在限定范围内能与实验结果相吻合的公式,那么它在限定范围内就是“正确”的,只是如此而已。

    [本帖最后由 amaterasu_gz 于 2015-1-16 14:38 编辑]
  • 鬼迷心窍
    被简化被忽略的所谓“干扰因素”正是许多重大科学发现的起因
  • 鬼迷心窍
    这位朋友你没看我们讨论上下文啊

    我不否认麦克思维方程的伟大意义,及其科学史上的历史意义。
    我们前面是在说光速怎么来的。我是说当前麦克思维方程已被更准确的量子电动学替代,所以不再适合把它当作推出光速的理论来源
  • 鬼迷心窍
    哎,本人民科一个,肚子里的一点货都来自科普书或者维基百科。
    总共就知道这么多,再说下去没了,哈哈