量子论的光荣与困惑

松松發❤
2014-01-02 看过
量子论的光荣与困惑。

以下是若干摘录,小心思考,慎之又慎。

赫兹证明了电磁波的存在,并将光学包容于电磁学里。

p8光的微粒说从直观上看来是很有道理的,首先它就可以很好地解释为什么光总是沿着直线进前,为什么严格而经典地反射,甚至是折射现象也可以由粒子流在不同的介质里的速度变化而得到解释。但是粒子说也有一些显而易见的困难:比如人们当时很难说清为什么两道光束相互碰撞的时候不会互相弹开,人们也无法得知,这些细小的光粒子在点上灯火之前是隐藏在何处的,他们的数量是不是可以无限多。

十七世纪,笛卡尔在他《方法论》的三个附录之一《折光学》中率先提出了这样的可能:光是一种压力,在媒质里传播。不久后,意大利的一位数学家格里马迪做了一个实验,他让一束光穿过两个小孔后照到暗室里的屏幕上,发现在投影的边缘有一种明暗条理的图案,格里马迪马上联想起了水波的波动,这就是最早的光波动说。

波需要介质,以太就诞生了。


p13牛顿论证光是粒子。他出版了《光学》,在其中详尽地阐述了光的色彩叠合与分散,从粒子的角度解释了薄膜透光、牛顿环以及衍射实验中发现的种种现象。他驳斥了波动理论,质疑说如果光和声音同样是波,为什么光无法像声音那样绕开障碍物前进。

p18托马斯杨做了光的双缝干涉试验,发现光的抵消与叠加现象。这成了波动说的法宝,但是马吕斯在1809年发现了偏振现象,这一现象和已知的波动说有抵触的地方。

p19为了解释偏振,菲涅耳假设光是一种横波,振子作相对传播方向垂直运动的波,就是类似水波那样而非弹簧那样的纵波。此时,以太已成为波动说的累赘。


1900年开尔文发表演讲《在热和光动力理论上空的19世纪乌云》,第一朵乌云指麦克逊-莫雷实验(这个试验意在探测光以太对于地球的飘逸速度)。第二朵乌云指黑体辐射实验和理论的不一致。

从玻尔兹曼运动粒子的角度来推导辐射定律,就得到维恩的形式,要是从纯麦克斯韦电磁辐射的角度来推导,就得到瑞利-金斯的形式。

普朗克利用内插法根据维恩公式以及瑞利-金斯公式推导出了普朗克黑体公式。


光电效应。波粒战争。波尔理论。

波粒二相性

矩阵。包含了太多的可能且导致换乘法失效。

薛定谔波动方程。

双缝实验。


p164物理属性取决于观测方式,而非“本来。”

p165:哥本哈根解释的核心:互补原则、概率论、不确定性。


这也许意味着事物没有描述性的客观,刻画所谓的“本质”是没有意义的。主客观这这个时候统一了起来。你看见他是这个样子是因为你看到他就是这个样子而不是他本身就是这个样子。属性与观察者有关,而不是本来就是这样。只有可观测的量才是存在的(p169)。

电子压根就没有客观动量,只有测量的动量,不去测量他就不存在动量。奥卡姆剃须刀上来(一个电子只能有p或q,两者客观存在但是无法观察到与不存在是一回事)

p173没有一个孤立存在于客观世界的事物(being),事实上一个纯粹的客观世界是没有的,任何事物都只有结合一定的观测手段,才谈的上具体意义。

哥本哈根、多宇宙、隐变量、系综、GRW(自发定域)、退相干历史。

贝尔不等式

我觉得在量子论中最忌胡思乱想(民科的起源),一些问题拓展开来会变的相当可怕却又是十分合理(?)的。哲学思考在这里毫无意义。这本科普著作,浅显的科普著作我前前后后反反复复读了三年顺带的时不时各种维基百度。日子久了我始终有这么一个感觉,感觉这宇宙有个看不见的触手,哎这个触手时常令我心醉又令我作呕。量子令人类倍感光荣(实质作用)又感困惑。
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