爱因斯坦因果论与波尔互补论
爱因斯坦和玻尔的三次争论作文素材
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爱因斯坦和玻尔的三次争论作文素材全文共8篇示例,供读者参考篇1【爱因斯坦和玻尔的三次争论作文素材】大家好,我是小明。
今天老师让我们写一篇关于爱因斯坦和玻尔的三次争论的作文。
我很喜欢学习科学知识,所以很高兴能写这个题目。
爱因斯坦和玻尔,你们听过这两个人吗?他们都是非常了不起的科学家。
爱因斯坦是大名鼎鼎的相对论创始人,玻尔则提出了量子论的理论。
第一次争论第一次争论发生在1920年代初期。
当时爱因斯坦提出了"上帝不掷骰子"的观点,他认为宇宙是遵循着确定性规律运行的。
但玻尔却坚持认为,在微观世界里存在着不确定性。
这次争论中,爱因斯坦持有传统的科学理念,坚信宇宙有一个内在的逻辑秩序。
而玻尔则代表了量子力学的革新思想,主张在微观世界存在着不可预测的随机性。
虽然当时爱因斯坦的声望很高,但玻尔的观点后来被实验所证实,这为量子理论在科学界站稳了脚跟。
第二次争论第二次争论发生在1927年。
那一年,爱因斯坦提出了一个著名的"EPR佯谬",试图找出量子理论的漏洞。
EPR佯谬描述了一种纠缠态的情况,爱因斯坦认为这种情况违背了相对论中"信息不能以超光速传播"的原理。
玻尔当时并没有直接回应爱因斯坦的挑战。
直到1935年,他提出了"量子不可分割性"来反驳EPR佯谬。
玻尔指出,在量子系统中,我们无法确定单个粒子的性质,只有将整个系统看作一个不可分割的整体才有意义。
这场争论虽然爱因斯坦占了先机,但后来被证实是玻尔更加正确。
这次争论进一步巩固了量子论的地位。
第三次争论第三次争论持续到1949年爱因斯坦去世。
这次争论的焦点是统一场论。
爱因斯坦希望能找到一个统一所有基本力(包括引力)的理论,但一直没有成功。
而玻尔则更关注量子论的发展和应用。
他指出量子力学只是一个统计理论,不可能完全描述微观世界的确定性运动过程。
在这场争论中,两人都没有说服对方。
但事实证明,量子理论在微观世界有着巨大的解释力和应用前景。
波尔的原子模型
![波尔的原子模型](https://img.taocdn.com/s3/m/8ea2f8fc1b37f111f18583d049649b6649d70945.png)
波尔的科学研究历程
波尔的早期研究: 对原子结构和元 素周期表的探索
波尔的原子模型: 提出并发展了著 名的波尔模型解 释了原子结构和 光谱现象
对量子力学的贡 献:与爱因斯坦 等科学家共同推 动了量子力学的 发展
其他研究领域: 在物理、化学等 领域也有广泛涉 猎和独到见解
波尔的科学贡献
波尔原子模型:提 出并解释了原子结 构和能量级的概念
电子云模型:现代原子模型采用了电子云模型继承了波尔原子模型中的电子轨道概念 并进一步发展了电子运动状态的描述方法。
量子力学:现代原子模型建立在量子力学的基础上对波尔原子模型进行了修正和完善 更准确地描述了电子的运动状态和原子的能量层级结构。
电子自旋:现代原子模型引入了电子自旋的概念解释了波尔原子模型无法解释的磁性 等现象进一步丰富了原子模型的内涵。
波尔原子模型的 现代发展
现代原子模型的发展历程
波尔原子模型的局限性
波尔原子模型的提出
量子力学的出现与波尔原子 模型的修正
现代原子模型的发展与完善
波尔原子模型的局限性
无法解释复杂原子的光谱 无法解释化学键的形成和性质 无法解释原子间的相互作用力 无法解释元素的周期表结构
现代原子模型对波尔原子模型的继承和发展
波尔的原子模型
汇报人:
目录
添加目录标题
01
波尔的生平
02
波尔的原子模型
03
波尔原子模型的影响
04
波尔原子模型的现代发展
05
添加章节标题
波尔的生平
波尔的出生和成长
1885年10月7日尼尔斯·亨里克·戴维·波尔出生于丹麦首都哥本哈根的一个普通家庭。 父亲是哥本哈根大学的生理学教授母亲乡绅世家从小受过严格的上等教育。 波尔小时候就对物理学和化学产生了极大的兴趣常常自己动手做一些实验。 1903年波尔以优异成绩考入哥本哈根大学物理系学习。
玻尔和爱因斯坦论战读后感
![玻尔和爱因斯坦论战读后感](https://img.taocdn.com/s3/m/2d3fee89d5d8d15abe23482fb4daa58da0111c17.png)
玻尔和爱因斯坦论战读后感古老的圣经记载:“神说‘要有光’,就有了光。
”言辞极为简明,有至上的权威,但上帝没有说明光是什么,没有亮出他的底牌。
到了18世纪,牛顿说光是“闪耀着的物质上释放出来的非常细小的颗粒。
”一位叫克里斯蒂安.惠更斯的科学家说:光是在以太中穿行的波。
由于两种假说都能解释光的反射和折射,又都存在各自不能解释的某些光的特性,科学家为此争论了几十年。
由于牛顿是史上最伟大的科学家之一,光的粒子说占了正统,但仍有科学家表示不服。
到了19世纪,牛顿的同胞托马斯.杨向牛顿发起挑战。
他设计了著名的双狭缝实验,表明光的干涉现象只有光是波才能解释得通。
这“导致光波理论起死回生”(见该书p44),牛顿的粒子理论开始衰落,似乎物理学的重大进步都是从挑战牛顿开始的。
托马斯.杨反牛顿的观点一出,立即遭到各种攻击,托马斯.杨专门写了一本小册子,表明自己是多么尊重牛顿。
他写道:“但是,尽管我是如此地崇拜牛顿的大名,但我并不能因此就相信他永远正确。
我不是幸灾乐祸,而是遗憾地看到,他也是有可能犯错误的,而且有时,他的权威或可对科学的进步造成了阻碍。
”这本小册子只卖出了一份。
玻尔对这个光盒实验苦思冥想了一夜,终于找到了爱因斯坦光盒的破绽,原来爱因斯坦这个思想实验忘记了广义相对论,如果按照广义相对论,这个光盒证明哥本哈根是正确的。
第二天,轮到爱因斯坦目瞪口呆了,后来爱因斯坦在推荐海森堡和薛定谔或诺贝尔奖的推荐信写道:“在我看来,这个理论毫无疑问包含了某些最高真理。
”牛顿的经典力学揭示了任何事件都是有原因的,原因又有其原因,直到世界之初,可能是上帝造物,或者是宇宙大爆炸。
量子力学彻底打破了经典力学的因果律,量子世界的单个事件的发生是无法预言的,因为量子事件不可能因为某个原因在某个时刻必然发生。
如果统计足够多的量子事件,我们可以知道某量子事件发生的概率是多少。
爱因斯坦反对说“上帝不会掷骰子”。
但是量子行为不是有原因的行为,这就从科学上排除了世界存在终极原因,把上帝踢出了宇宙。
3.爱因斯坦对于互补原理的批判
![3.爱因斯坦对于互补原理的批判](https://img.taocdn.com/s3/m/ae94726e168884868762d6a0.png)
3.爱因斯坦对于互补原理的批判根据量子力学Copenhagen解释,动量和坐标测不准关系是引起Quantum decohernce 的一个重要原因,但最近德国Rampe小组的冷却原子布拉格散射实验表明,测不准关系不是Quantum decohernce的唯一起因,而测量仪器和被测系统通过相互作用,形成的量子Entangled state是问题的核心。
在他们的实验中,原子质心的动量扰动,可以被降低到忽略不计的程度,只须用原子的内态标记原子的空间路径,原子的干涉条纹便消失了。
Rampe 小组的冷却原子布拉格散射实验从一个侧面表明,测不准关系只是物质固有属性——波粒二象性的一个方面的体现,而不是由“主观介入”引起的。
Rampe 小组的冷却原子布拉格散射实验进一步说明Copenhagen量子力学解释的局限性,Mach的实证哲学导致量子力学理论必须引入“主观介入”,微观概念不再具有“客观性”,从而量子微观世界不会独立于主体之外。
有人甚至由此得出“月亮在无人看它时确实不存在”的荒谬结论。
量子力学几率解释的本质缺陷 Einstein是看准了的,实验表明电子波是物理波,它有明显的衍射和干涉效应。
只承认电子波是数学波,加上不可名状的“潜能”和“趋势”,对粒子的控制,这就很令人费解。
“不确定性”原理是那样的深奥莫测,不确定性或是上帝赋予的天生本性,或是测量仪器的测量误差,或是测量仪器在宏微观的“翻译”中走了样,如此等等,反正人们对它的理解莫衷一是。
原子内部电子的运动不可知,人们知道的只是系统的某种数学知识。
玻尔的互补原理也无法解脱这一困境。
承认电子身上波粒互补,对追究电子为何携波粒于一身的物理机制,实在难说说出了什么。
承认互补原理,可以说是对深究电子波粒二重性的解脱。
由于量子力学的Copenhagen解释已被人们广泛认可为量子力学的正统解释,它必有其诸多合理性的一面,因此研究量子运动与Copenhagen解释之间的关系将有助于人们理解和接受量子运动,同时也将使人们对Copenhagen解释有一个更加清晰的认识。
量子力学人物及理论介绍
![量子力学人物及理论介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/a5fe6f704b35eefdc8d33380.png)
2
3.代表人物:
泡 利
海森堡
玻尔
3
玻尔
索末菲
4
波 恩
泡玻 利尔
和
5
戴 维 森 G·P·汤姆逊
6
德布罗意 提出物质波
1923年,31岁
泡利
提出不相容原理
1924年
海森堡
提出矩阵力学
1925年,24岁
薛定谔
提出波动方程
1926年,39岁
狄拉克 非相对论量子力学 1926年,24岁
波恩 对波函数的物理诠释
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4.狄拉克和泡利的工作 狄拉克在1925年11月发表的论文《量子力学的基
本方程》中,运用泊松括号和对应原理,很简单的把 经典力学方程改造为量子力学方程,并引进了狄拉克 符号,从而建立了相对论性量子力学。同时为粒子物 理和量子电动力学奠定了基础,因此狄拉克与薛定谔 共获1933年诺贝尔物理奖。 泡
把铜(111)表面上的铁原子排列成半径为7.13nm的圆环性量
子围栏,并观测量到了围栏内的同心圆柱状驻波,直接证实
了物质波的存在.
探针
中子衍射显示的苯结构
+ + + + ++ +
+
+
+ + + + +++
物质波被广泛用作探索手段.例核反应产生的中子(λ=0.1nm) 可作为晶体探测器.
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二. 波动力学的建立
多晶 铝 箔
G.P.汤姆逊与 C.J.戴维森共获 1937 年诺贝尔物理学奖。
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3、约恩逊(1960)
电子的单缝、双缝、三缝和四缝衍射实验图象
互补原理与玻尔──爱因斯坦之争
![互补原理与玻尔──爱因斯坦之争](https://img.taocdn.com/s3/m/5608f800a300a6c30c229f78.png)
家所接受 成 为 量子力 学 的正 统解 释 但 在 这 个 会 上 互 补 原理却遭 到 了爱 因 斯 坦 薛 定愕等 人 的 强烈 反
对 开 始 了 物 理 史 上 前所未有 的长 达 几 十年 之 久 的玻 尔
。 ,
爱 因斯坦 坚 决反 对 量子 力 学 的 几率解 释 他 认 为 基本理 论 不 能 是统计性 的 必须 满 足 因 果 原 理 和 决
。
“
这 决 定 了 量子 力 学 的 规律 只 能 是几率性 的
, , ,
,
。
量子
。
力 学 精 确 地 描 写 了单 个 粒 子体 系 状 态 它 是 完备 的
。
玻 尔 特 别 强 调 微观 客 体 的 行 为有 赖 于 观 测条 件
。 , , ,
他
认 为 一 个 物 理 量 或特 征 不 是本 身 即 存在 而 是 由我 们 作观察 或 测 量 时 才 有 意 义 例 如 当 你去 测 量 一 个 电子 能 量 和 动 量 时 你就 认 为 它 是 一 个 粒 子
收稿
44
日
—
爱 因 斯坦大论 战
。
,
期
:
19 98
一 03一 14
第
期
姜
波 等 互补原理与玻尔
—
爱因斯坦之 争
。
定论
认 为 量子 力学 只 能 描 写 许多全 同体 系 的 一 个 系 综 的 行 为
。 , ,
。
所 谓 系 综 是 指 为 数 很 多 而 互相 独 立 分
。 。 ,
,
别 处 于 相 同环 境 中 的粒子全体 因而 爱 因 斯 坦认 为 量子力 学 不 能 描 写 单 个粒 子 的 运动状 态 单个 粒子运 动 状 态 必 须 是 决 定 性 的 不 能是统 计性 的 所 以 量子力 学 理 论 是 不 完备的 在 那次会 上 爱 因 斯坦 精 心 设 想 了很 多假 想 实 验 通 过 分析 坐 标 和 动量的测量 企 图 驳 倒 测 不 准 关系 来揭露 量 子 力学 理 论 的逻 辑 矛
爱因斯坦与波尔争论的ERP悖论
![爱因斯坦与波尔争论的ERP悖论](https://img.taocdn.com/s3/m/93d2870490c69ec3d5bb7575.png)
爱因斯坦与波尔争论的ERP悖论1930年以后。
量子力学理论体系取得了更加完美的形式,但有关量子理论的完备性的争论仍继续进行着。
1935年5月,爱因斯坦同两位年轻的美国物理学家波多耳斯基和罗森在美国《物理评论》47期发表了题为《能认为量子力学对物理实在的描述是完备的吗?》的论文,在物理学界、哲学界引起了巨大的反响,玻尔则以同样的题目撰文回答。
爱因斯坦等在论文中提出了物理理论体系完备性的判据与著名的以三位作者姓的头一个字母简称的EPR悖论(这一悖论涉及到如何理解微观世界实在的问题),认真地论证了量子力学对物理实在描述的不完备性。
EPR在论文中,首先给物理实在与物理理论的完备性下了定义。
如果一个物理理论对物理实在的描述是完备的,那么物理实在的每个要素都必须在其中有它的对应量,即完备性判据。
当我们不对体系进行任何干扰,却能确定地预言某个物理量的值时,必定存在着一个物理实在的要素对应于这个物理量,即实在性判据。
EPR在推理过程中还默认了以下两个假设:(1)定域性假设;如果测量时两个体系不再相互作用,那么对第一个体系所能做的无论什么事,都不会使第二个体系发生任何实在的变化;(2)有效性假设:量子力学的统计预示(至少在本论证有关的范围内)已为经验所证实。
接着,EPR介绍了物理实在的量子力学描述的一般特征后,认为量子力学不满足上述这些判据,所以是不完备的。
在论文的第二部分,EPR设计了一个理想实验来论证:假设有两个子系统Ⅰ和Ⅱ构成的复合系统,当t<0时,它们是彼此分离的,状态为已知;在0<t<T时,它们接近而发生相互作用;在t>T以后,它们又彼此分离并停止相互作用。
一方面由量子力学可知,当子系统Ⅰ和Ⅱ分离后,据对子系统Ⅱ的动量(或位置)所作的测量,人们便可以在不对子系统Ⅰ进行干扰的情况下确定地预示子系统Ⅰ的动量(或位置)。
因此,根据EPR的实在性判据和定域性假设,子系统Ⅰ的动量与位置均对应于物理实在的要素。
另一方面,由于动量与位置是一对不对易的共轭变量,人们不可能对子系统Ⅱ的动量与位置同时进行测量,从而不可能对子系统Ⅰ的动量与位置同时作出预示。
物理学史上三次著名的科学争论
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物理学史上三次著名的科学争论一、对热的本性的认识对热的本性的认识,在历史上有“热质说”与“热的运动说”之争,其间经历了两百余年.直到19世纪中叶热力学第一定律确立,热的运动说才获得决定性的胜利.热是组成物体的粒子的运动这一学说,使得热和机械功的等效性在概念上是可以理解的,并为机械功和热的相互转化提供了一个解释的基础,也为气体动理论奠定了基础.1热的运动说17世纪初,英国哲学家培根从摩擦生热等现象中得出“热是一种膨胀的、被约束的而在其斗争中作用于物体的较小粒子之上的运动”,这种看法影响了许多科学家.英国物理学家波意耳看到铁钉捶击后会生热,想到铁钉内部产生了强烈的运动,所以认为热是“物体各部分发生的强烈而杂乱的运动.”胡克用显微镜观察了火花,认为热“并不是什么其他的东西,而是一个物体的各个部分的非常活跃的和极其猛烈的运动.”牛顿也指出物体的粒子“因运动而发热.”洛克甚至还认识到“极度的冷是不可觉察的粒子的运动的停止.”俄国学者罗蒙诺索夫在18世纪40年代提出了如下的见解:“热的充分根源在于运动”,即热是物质的运动,运动着的是物体内部那些为肉眼所看不见的细小微粒.他认为热量从高温物体传给低温物体的原因是由于高温物体中的微粒把运动传给低温物体中的微粒造成的,它自身便会变冷.这些分析肯定了运动守恒在热现象中的正确性,表明了气体分子的运动呈现一种“混乱交错”的状态,是杂乱无规则的.但总的说来,当时热是运动的观点尚缺乏足够的实验根据,所以还不能形成为科学理论.2热质说的提出随着古希腊原子论思想的复兴,热是某种特殊的物质实体的观点也得以流传.法国科学家和哲学家伽桑狄认为,运动着的原子是构成万物的最原始的、不可再分的世界要素,同样,热和冷也都是由特殊的“热原子”和“冷原子”引起的.它们非常细致,具有球的形状,又非常活泼,因而能渗透到一切物体之中.这个观念把人们引向“热质说”,认为热是由无重量的某种特殊物质组成的.热质说的主要倡导者,英国化学家布莱克主张把热和温度两个概念区分开来.他引进了“热容”的概念,得出了量热学的基本公式ΔQ=cmΔt.其中c称为比热,表示单位质量物质温度升高1K所吸收的热量.他在研究冰和水的混合时发现,在冰的熔解中需要一些温度计觉察不出的热量,进而发现各种物质在发生物态变化时都存在这种效应,他由此引进了“潜热”的概念,指出使冰熔解的过程是潜热发生的过程,使水凝固的过程是潜热移出的过程.在热质说观点指引下,热学研究取得了一定的进展.在18世纪前半叶人们开始明白一个有意义的事实:在对混合物所做的实验中,亦即把温度不同的诸物体放到一起,热既不会被创生也不会被消灭.这就是说,不管热在混合物或保持密切接触的各种不同物体中间如何重新分布,热的总量保持不变.现在可以将这条热量守恒定律表述为:在一个不受外界影响的绝热系统中,物体A失去的热量等于物体B得到的热量,即ΔQA+ΔQB=0.这样一个热量守恒定律非常自然地使人联想到物质守恒的概念,有力地使热质说的观点占了上风.事实上,热质说对热传导现象给出了一个简单的可信的图像,即剩余的热质要从较热的物体不断地流向较冷的物体,直到达到平衡状态为止.而用那种把热视为粒子运动方式的观点来说明这一观察的结果确实很困难.除此之外,热质说还简易地解释了当时发现的大部分热学现象,比如物体温度的变化是吸收或放出热质引起的,对流是载有热质的物体的流动,辐射是热质传播,物体受热膨胀是因为热质粒子间的相互排斥,等等.热质说的成功,自18世纪80年代起几乎使整个欧洲都相信了热质说的正确性,从而压倒了热的运动说.但是,热质说对热学的发展又起着严重的阻碍作用.既然把热看成一种物质,而不是物质的一种运动形态,那就不可能有各种物质运动形态的转化.在热质说看来,摩擦所以生热,只是由于摩擦把“潜热”挤压出来,使潜热变成显热,使摩擦后物体的比热比摩擦前小,所以温度升高,而热质的量并没有增加.因此,在热质说占统治地位的18世纪,人们就不可能正确理解由蒸汽机的发明所揭示的热和机械运动之间的关系.3.运动说的复兴到了18世纪末,热质说受到了严重的挑战.随着实验材料的增多,越来越表明热质说不能说明物体因摩擦力做功而生热的现象.1798年英国物理学家伦福德伯爵向英国皇家学会提出了一个报告“论摩擦激起的热源”,说他在慕尼黑兵工厂监督大炮镗孔工作时,注意到炮筒温度升高,钻削下的金属温度更高,他提出了大量的热是从哪里来的这个问题.他敏锐地感觉到彻底研究这一课题,对热的本质可望获得进一步认识,从而对于热质存在与否这个自古以来哲学家们众说不一的问题做出合理的推测.接着,他写道:“热是否来自钻腔机所切开的金属片如果情形的确是这样的话,那么根据现代的潜热和热质学说,则金属片的热容不仅应该变化,而且此变化还应该大到足以成为产生所有热的源泉.”但是,他通过在绝热条件下所做的一系列钻孔实验,比较了钻孔前后金属和碎屑的比热,发现钻削不会改变金属的比热.他还用很钝的钻头钻炮筒,半小时后炮筒升高70°F,金属碎屑只有54g,相当于炮筒质量的1/948,这一小部分的碎屑能够放出这么大的“潜热”吗于是,他做出结论:“这些实验所产生的热,不是来自金属的潜热或综合热质.”他在论文的末尾写道:“看来在这些实验中,由摩擦产生热的源泉是不可穷尽的.不待说,任何与外界隔绝的物体或物体系,能够无限制提供出来的东西,决不可能是具体的物质实体;在我看来,在这些实验中被激出来的热,除了把它看做是运动以外,似乎很难把它看做是其他任何东西.”1799年,英国化学家戴维在论文中描述了实验:在一个同周围环境隔离开来的真空容器里,利用钟表机件使里面的29°F的两块冰互相摩擦而熔解为水.他在论文中写道:“如果热是一种物质的话,它一定是从这几种方式之一产生的:或者是由于冰的热容减少,或者是两物体的氧化,或者是从周围的物体吸引了热质.”可是明显的事实是,水的热容比冰的热容大得多,而冰一定要加上一定量的热才能变成水,所以摩擦并没有减少冰的热容.“也不是由于物体氧化引起的,因为冰根本不能吸引氧气.”最后,他得出结论:“既然这些实验表明,这几种方式不能产生热质,那么,即就不能当做物质.所以,热质是不存在的.”他明确指出热是物体微粒的运动.他说:物体因摩擦而膨胀,则很明显,它们的微粒一定会运动或相互分离.既然物体微粒的运动或振动是摩擦和撞击必然产生的结果,那么,我们就可以做出合理的结论:热是物体微粒的运动或振动.伦福德和戴维的实验与论证是令人信服的,可以说为以后热质说的最终崩溃和热的运动说的确立提供了最早的论据.但他们的实验在当时没有被人们所重视,大多数学者并没有因此而改变自己关于热的本性的观点.这个问题一直到19世纪热力学第一定律问世时,才真正得到解决.二、光的微粒说与波动说的论争光学是一门最古老的物理学分支之一.光的本性问题一直是人们十分关心和热衷探讨的问题.17世纪以来,随着科学技术的发展,这种争论达到了空前激烈的地步,也就是物理学史上著名的微粒说与波动说之争.1.根深蒂固的微粒说17世纪的科学巨匠牛顿,也是光学大师,关于光的本性,牛顿是这样认为的:光是由一颗颗像小弹丸一样的机械微粒所组成的粒子流,发光物体接连不断地向周围空间发射高速直线飞行的光粒子流,一旦这些光粒子进入人的眼睛,冲击视网膜,就引起了视觉,这就是光的微粒说.牛顿用微粒说轻而易举地解释了光的直进、反射和折射现象.由于微粒说通俗易懂,又能解释常见的一些光学现象,所以很快获得了人们的承认和支持.但是,微粒说并不是“万能”的,比如,它无法解释为什么几束在空间交叉的光线能彼此互不干扰地独立前时,为什么光线并不是永远走直线,而是可以绕过障碍物的边缘拐弯传播等现象.为了解释这些现象,和牛顿同时代的荷兰物理学家惠更斯,提出了与微粒说相对立的波动说.惠更斯认为光是一种机械波,由发光物体振动引起,依靠一种特殊的叫做“以太”的弹性媒质来传播的现象.波动说不但解释了几束光线在空间相遇不发生干扰而独立传播,而且解释了光的反射和折射现象,不过在解释折射现象时,惠更斯假设光在水中的速度小于在空气中的速度,这与牛顿的解释正好相反.谁是谁非,拉开了近代科学史上关于光究竟是粒子还是波动的激烈论争的序幕.尽管波动说可以解释不少光学现象,但由于它很不完善,解释不了人们最熟悉的光的直进和颜色的起源等问题,所以没有得到广泛的支持.再加上当时受实验条件的限制,还无法测出水中的光速,便无法判断牛顿和惠更斯关于折射现象的假设谁对谁错.尤其是牛顿在学术界久负盛名,他的拥护者对波动说横加指责,全盘否定,终于把波动说压了下去,致使它在很长时间内几乎销声匿迹.而微粒说盛极一时,居然在光学界称雄整个18世纪.2.英姿焕发的波动说进入19世纪以后,曾被微粒说压得奄奄一息的波动说重新活跃起来.一个个崭新的实验事实,使波动说雄姿英发,应付自如,进入了一个“英雄时期”.第一位向微粒说发起冲击的是牛顿的同胞托马斯•杨.1801年,年轻的托马斯•杨一针见血地说:“尽管我仰慕牛顿的大名,但我并不因此非得认为他是百无一失的.我遗憾地看到,他也会弄错,而他的权威也许有时阻碍了科学的进步.”托马斯•杨为了证明光是一种波,他在暗室中做了一个举世闻名的光的干涉实验.我们知道,干涉现象是波动的一个特性,托马斯•杨的成功,证明了光确实是一种波,它只有用波动说才能解释,微粒说对此一筹莫展.给微粒说以沉重打击的第二个实验是光的衍射实验.衍射现象也是波的基本特性之一,这是一种波在传播过程中可以绕过障碍物,或穿过小孔、狭缝而不沿直线传播的现象.法国物理学家菲涅尔设计了一个实验,成功地演示了明暗相间的衍射图样,在微粒说看来,光的衍射现象则是不可理解的.给微粒说以致命打击的是对光速值的精确测定.牛顿和惠更斯在解释光的折射现象时,对于水中光速的假设是截然相反的,谁是谁非,难以证实.到了19世纪中叶,法国物理学家菲索和付科,分别采用高速旋转的齿轮和镜子,先后精确地测出光在水中的传播速度只有空气中速度的四分之三.又一次证明了波动说的正确性.经过反复较量,波动说终于压过了微粒说,取得了稳固的地位.到19世纪60年代,麦克斯韦总结了电磁现象的基本规律,建立了光的电磁理论.到80年代,赫兹通过实验证实了电磁波的存在,并证明电磁波确实同光一样,能够产生反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象.利用光的电磁说,对于以前发现的各种光学现象,都可以做出圆满的解释.这一切使波动说锦上添花,使它在同微粒说的论战中,取得了无可争辩的胜利.3重整旗鼓的微粒说正当波动说欢庆胜利的时候,意外的事情发生了,以太存在的否定和光电效应的发现,这些新的实验事实又一次要置波动说于死地.波动说认为,光是依靠充满于整个空间的连续介质——以太做弹性机械振动传播的.为了验证以太的存在,1887年,美国物理学家迈克尔逊和莫雷使用当时最精密的仪器,设计了一个精巧的实验.结果证明,地球周围根本不存在什么机械以太.没有以太,光波和电磁波是怎样传播的呢面对这一波动说难以克服的困难,微粒说跃跃欲试.光电效应的发现,使微粒说再次“复辟登基”.所谓光电效应,就是指金属在光的照射下,从金属表面释放出电子的现象,所释放的电子叫做光电子.大量的实验证明,光电效应的发生,只跟入射光的频率有关,只要入射光的频率足够高,不管它强度多弱,一旦照射到金属上,立刻就有光电子飞出.而从波动说的观点看,光电效应是绝对无法理解的.因此,波动说完全陷入了困境.而爱因斯坦运用光量子说——全新意义上的微粒说,把光电效应解释得一清二楚.至此,光的微粒说又昂首挺胸.活跃在科学的舞台上.但是,爱因斯坦并没有抛弃波动说,而是把二者巧妙地结合在一起,并辨证地指出:“光——同时又是波,又是粒子,是连续的,又是不连续的.自然界喜欢矛盾……”,这一思想充分体现在他的光量子理论的两个基本方程E=hν和p=h/λ中,把粒子和波紧密地联系在一起.三、爱因斯坦与玻尔的历史性论争20世纪最伟大的两位物理学家阿尔伯特•爱因斯坦和尼尔斯•玻尔对于量子力学的创立与发展,都做出了重大的贡献.有趣的是,在1927年9月科漠国际物理会议上,当玻尔正式提出了他有名的“互补原理”之后,受到了爱因斯坦的强烈反对.从此,这两位同时代、同行业的科学巨星,直到他们死去之前,共进行了近40年具有浓厚哲学色彩的大争论.即使是现在,仍可感到这一争论对现代物理学理论基础研究所产生的冲击.1.论争的渊源提及这场大争论,首先得从哥本哈根学派说起.在20世纪20年代,丹麦著名物理学家玻尔在哥本哈根理论物理研究所以其严谨的治学作风、尊重他人首创精神的领导作风,吸引了大批对量子物理学有着基本相同的理解的科学家,成为当时世界上力量最雄厚的物理学派.诸如,海森伯、泡利、狄拉克等年轻的物理学家都先后在这里工作着,其中,玻尔对海森伯提出的测不准关系非常赞赏.1927年9月在意大利科漠召开的国际物理学会议上,玻尔提出了著名的“互补原理”,从哲学上对测不准关系加以概括,用以解释量子理解的基本特征——波粒二象性.这一著名的互补原理,被称之为量子力学的哥本哈根解释,正是这一解释受到了爱因斯坦的尖锐批评,从而拉开了这场大争论的序幕.2论争的过程爱因斯坦与玻尔的论战持续了近40年之久,很令人瞩目.论战的内容是围绕着关于量子力学理论的特征和基本概念的解释问题,而这些问题又都属于哲学的领域,所以,争论的实质就是围绕着量子力学的方法论原理及其哲学诠释.论战曲折迂回,高潮迭起,大致分成两个阶段.1论战的第一阶段1927年科漠会议上玻尔提出“互补原理”,对量子力学第一次作了互补解释,玻尔是这样认为的:量子力学理论是一种以能量为动量的统计守恒为基础的纯几率观点,量子力学的规律具有统计性质.并且,他主张在量子物理中应当抛弃因果性和决定论的概念,而代之以互补原理.1927年10月,第五次索尔维国际物理学讨论会在布鲁塞尔召开,爱因斯坦在会上发言,第一次在公开场合下对量子力学的发展表示不满.他反对抛弃严格的因果性和决定论的概念,坚持基本理论不应当是统计性的,他认为在几率解释的后面应当有更深一层的关系,应当能够揭示微观世界的因果性联系,所以他在会议上支持德布罗意的导波理论.为了揭露量子力学理论的逻辑矛盾性,从而否定测不准关系,爱因斯坦还精心设计了一系列的理想实验,企图驳倒玻尔,玻尔据理力争,一次次巧妙地摆脱了困境.例如,爱因斯坦设计了一个可以称重量,且有可控快门的光箱子实验,并以此来否定能量对时间的测不准关系.而对此严重的挑战,玻尔经过一个不眠之夜的紧张思考,终于喜出望外地发现.可以“以其人之道还治其人之身”的办法回击爱因斯坦,即利用爱因斯坦广义相对论中时钟速率与引力势的关系,驳倒了爱因斯坦的挑战.因此,爱因斯坦不得不承认量子力学的逻辑一贯性.2论战的第二阶段当爱因斯坦试图从逻辑上反驳哥本哈根学派而遭受挫折后,便放弃了这方面的努力,转而集中于批评量子力学理论的不完备性.1931年2月26日,爱因斯坦等三人合作发表了“量子力学中过去和未来的知识”的文章,认为测不准关系式并不能提供量子力学的过去的确定知识.从而拉开了进一步的论战.1935年,爱因斯坦、波多尔斯基和罗森一起发表了题为“能认为量子力学对物理实在的描述是完备的吗”一文,提出了著名的以他们三人姓名头一个字母命名的“EPR悖论”,使这场论战再次出现了高峰.文章首先提出了理论的完备性和实在性的定义,并建立了一种“非此即彼”的抉择关系,即量子力学理论如果是完备的,则不可对易算子所表征的物理量不同时为实在;或者相反,如果理论是不完备的,则物理量同时为实在.其次,文章证明,如果波函数所提供的描述是完备的,那么所涉及的不可对易量必定是实在的.而根据前面所建立的“非此即彼”抉择关系,不难看出,其唯一可能的结论是波函数所提供的描述为不完备的.爱因斯坦等人通过对两个相干系统的分析,做到了不仅是完成了逻辑上的诘难,而且还具体地构造了一个满足“排除了干扰的测量”的要求的体系,用以说明量子力学对物理实在的描述是不完备的.这称之为“EPR悖论”.EPR悖论逻辑结构是十分严密的,要进行反驳是极其不易的.但EPR悖论中所提出的定义及观点,又必须最后诉诸“测定”,既然还有赖于测量,那就恰好为玻尔的反驳提供了突破点.1935年10月,玻尔以相同的标题公开回答了上述诸难.指出既然EPR的作者在“实在性”的定义中谈论了测量,那么就不应该把测量操作与被测对象割裂开来讨论,而必须把现象同获取现象的条件以及器械包括在内进行描述.所以,玻尔在文章中运用一种更为一般的方式构造了EPR的两粒子体系,使它们恰好满足EPR所设想的情形.玻尔列举了一个粒子穿过一窄缝的实验,并指出EPR诘难中对所需物理量的测量及计算所显示的在选择上的任意性,取决于实验装置的设置.所以,“排除一切干扰”的前提,对实验的要求是含糊的.为了进一步说明上述思想,玻尔把量子力学与经典物理学中的观察予以比较.他指出:在量子物理学中,对象与测量仪器之间的相互作用是量子现象中不可分的组成部分,从而对象与测量仪器构成一个不可分割的整体.由此可见,玻尔提出的量子现象的整体性特征,是对于EPR所默认的定域性假设的否定,也是对于EPR实在性判据的否定.这样,玻尔采用了抛弃EPR的逻辑前提,代之以确认量子现象的整体性特征的手段,拯救了量子描述的完全性.3论战的启示现在,爱因斯坦和玻尔虽然去世了,但他们之间为了探索科学真理而进行的论战,却推动着量子物理学深入发展;它一步步地揭示了量子力学的本质含义,前期的争论确立了量子力学及正统解释的逻辑自洽性;后期的争论则揭示了量子现象的整体性特征,同时更明确地提出了量子力学的理论地位问题.但是,两位大师的争论以分道扬镳而告终,这说明:这一争论对现代物理学理论基础的研究带来了冲击,就这个意义而言,这场争论还远远没有结束,它将激励着人们去重新审查现代物理学理论基础的分理解状况,寻找把这两个理论真正统一起来的途径,以促进物理学的进一步深入发展.除此之外,这场论战还给后人留下了十分有益的启示.首先,它说明学术上的争论有利于促进科学理论的发展;其次,学术争论的唯一正确态度就是坚持百家争鸣;再次,自然科学需要正确的哲学作指导.这一场发生于爱因斯坦和玻尔为代表的20世纪最伟大的两位物理学家之间的论战,是科学史上持续长久而激烈的著名的论战之一,它一直延续到今天,影响深远.。
爱因斯坦和玻尔的三次论战
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《宇宙物理学简史》——爱因斯坦和玻尔的三次论战作者:赵文华爱因斯坦和玻尔的三次论战,在物理史上是绝无仅有的一次,因为这是两个顶级的物理学家进行的三次论战,争论对象是最尖端的量子论,经历时间最长,也最激烈,又始终保持的友好的争辩态度。
在他们之间思想的碰撞和交流,不仅稳定了量子论的根基,也促进了科学的发展,矛与盾的斗争必然会激起绚丽的火花。
他们二人的论战是在著名的索尔维会议开始的,索尔维是一名实业家,靠着他发明的一种制碱法而致富,据说他财大气粗后,自信倍增,提出了一种与物理实验和理论都扯不上关系的有关引力和物质的荒谬理论,尽管物理学家对于他的理论不屑一顾,但是他举办的索尔维会议确是趋之若鹜。
我们从下面这张照片就可以看出,索尔维会议是一场极其不平凡的会议,顶尖的物理大师云集在一起。
第一次论战就是在1927年的第五届索尔维会议展开的,大概是10月份,玻尔,爱因斯坦,普朗克,德布罗意,康普顿,狄拉克,薛定谔,海森堡,泡利等科学家聚集在一起,这些都是为量子理论做出突出贡献的大佬级别的人物。
我们看到爱因斯坦坐在了最前排比较显眼的位置上,主要是因为它提出的跨世纪的理论相对论,还有著名的光电效应理论,这些成就是当时任何一个物理大师都无法企及的。
当时,量子理论刚刚发展起来,还不是十分的完备,他们对自己铸造的量子理论,还有许多谜团,应该如何去更好的理解和诠释量子世界大家莫衷一是,众说纷坛。
爱因斯坦坚持自己对经典事物的实在性的观念和看法,他在会上指出上帝不掷骰子,他认为一个完备的物理理论应该具有确定性,实在性和局域性。
会上的爱因斯坦认为,量子理论中的海森堡原理违背了确定性,根据海森堡的测不准原理,一对共轭变量,比如说动量和位置,能量和时间,它们是不能同时准确测量的,当测定一个粒子在此刻的速度时,就无法准确的测准在此刻的具体位置,反之,如果要准确的测定位置,就不可能准确的测定速度。
爱因斯坦坚持的实在性,类似于马克思的唯物主义观念,他认为物质世界的存在不依赖于观察手段,月亮挂在夜幕上,不管我们看它,还是不看它,它仍然在天上。
玻尔—互补原理
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玻尔—互补原理玻尔—互补原理(Complementarity Principle)是量子力学中的一个重要原理,由丹麦物理学家尼尔斯·玻尔于1928年提出。
玻尔—互补原理不仅仅适用于量子的波粒二象性,也适用于其他许多对立的物理量。
本文将探讨玻尔—互补原理的含义、应用以及相关的研究成果。
首先,玻尔—互补原理是指在某些情况下,一些物理量或性质之间具有互补关系,即某一个物理量只能通过相互对立的测量来确定。
这意味着在量子领域中,无法同时准确测量粒子的位置和动量,或者同时准确测量粒子的能量和时间。
这是因为对粒子的测量会对其状态产生干扰,而动量和位置、能量和时间是无法同时精确测量的。
这种互补性表明了在某些情况下,粒子的波动性和粒子性是互相对立且不可分割的。
玻尔—互补原理的一个重要应用是到光的波粒二象性的研究中。
光既可以被看作是粒子(光子),也可以被看作是波动。
光的波动性可以通过干涉和衍射现象进行研究,而光的粒子性则可以通过光电效应进行研究。
根据玻尔—互补原理,无法同时观察到光的波动性和粒子性,这种互补性揭示了光的本质的奇特性质。
在实际应用中,玻尔—互补原理在光学、量子计算、量子信息等领域有广泛的应用。
例如,在光学精密测量中,为了获得更精确的位置测量,必须放弃对粒子动量的确定性测量;在量子计算和量子通信中,根据光的波动性和粒子性的互补性,可以设计出一种更安全的量子密钥分发协议。
此外,玻尔—互补原理还在量子纠缠、量子纠错等研究中发挥着重要作用。
除了光学领域,玻尔—互补原理还可以推广到其他物理量之间的互补关系。
例如,在量子力学中,对于自旋1/2的粒子,无法同时测量其自旋在两个不同方向上的分量,即无法同时确定粒子的自旋在x方向和z方向上的取值。
这种自旋的互补性在量子信息处理和量子通信领域也有重要应用。
最后,玻尔—互补原理的研究已经推动了量子理论的发展,对于揭示量子世界的奇特性质起到了重要作用。
通过深入研究玻尔—互补原理,可以更好地理解量子力学的基本原理和概念,并为量子技术的发展提供指导。
物理学史解析爱因斯坦与玻尔的科学贡献
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物理学史解析爱因斯坦与玻尔的科学贡献物理学史上,爱因斯坦和玻尔是两位杰出的科学家,他们的贡献不仅推动了物理学的发展,而且对我们对宇宙的认知产生了深远的影响。
本文将解析爱因斯坦与玻尔在物理学上的科学贡献,探讨他们的理论和实验工作。
1. 爱因斯坦的相对论爱因斯坦在20世纪初提出了狭义相对论和广义相对论,这两个理论彻底改变了我们对时间、空间、能量和引力的理解。
(1)狭义相对论狭义相对论主要探讨了运动物体的相对性和光速不变原理。
爱因斯坦认为,任何物体的运动都与观察者的参照系有关,不存在绝对静止的参照系。
此外,光速是宇宙中的最大速度,无论观察者的运动状态如何,光速在不同参照系中都保持恒定。
这一理论揭示了时间和空间的相对性,打破了牛顿力学的框架。
(2)广义相对论广义相对论是爱因斯坦对引力现象的解释。
他认为,引力并不是某个物体对另一个物体的作用力,而是由于物体间的质量和能量弯曲了时空,其他物体沿着时空曲率运动的结果。
这个理论在解释光线弯折、黑洞和宇宙膨胀等现象方面具有重大意义。
2. 玻尔的量子力学玻尔是量子力学的奠基人之一,他的贡献主要体现在原子结构和能级理论方面。
(1)玻尔原子模型玻尔提出了一个经典的原子模型,该模型认为原子由一个核心和一系列定量的电子轨道组成。
电子在轨道间跃迁时会吸收或发射特定能量的光子,从而解释了波尔的光谱定律。
虽然这个模型后来被量子力学所取代,但它仍然是研究原子结构的重要起点。
(2)能级理论玻尔在研究氢原子时提出了能级理论。
他认为,电子在原子中具有特定的能级,每个能级都对应着一个确定的能量值。
能级之间的跃迁会产生不同波长的光谱线,这一观点为后来的量子力学奠定了基础。
3. 爱因斯坦与玻尔的科学合作爱因斯坦和玻尔是早期量子力学领域的重要合作者。
1913年,他们在布鲁塞尔召开了一次著名的“布鲁塞尔会议”,讨论了量子力学的各种问题。
尽管在一些基本问题上存在分歧,但他们的合作仍然推动了量子力学的发展。
宇宙万物说:如果你说懂量子力学,说明你还没懂
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宇宙万物说:如果你说懂量子力学,说明你还没懂
原标题:宇宙万物说:如果你说懂量子力学,说明你还没懂
20世纪初的几位天才科学家把经典物理学抛之脑后,提出量子力学,这一下子引起了物理界大佬们的激烈争论。
尤其是以爱因斯坦为首的抵制量子力学派,和玻尔,薛定谔等量子力学派。
爱因斯坦与玻尔
爱因斯坦与玻尔有分歧所以后几十年爱因斯坦并没有参与到量子力学研究,但是爱因斯坦的光电效应依然为量子力学贡献不少。
更有趣的:是爱因斯坦的相对论并没有获得诺贝尔物理学奖,而光电效应却荣获此荣誉。
“上帝不会掷骰子”这是爱因斯坦对量子力学的否定说的话,并且质疑玻尔说:你不看月亮月亮就不存在吗?玻尔回答说:是的你不看月亮他就不存在。
薛定谔的猫
为什么玻尔会这么说呢?薛定谔给出了答案:薛定谔的猫实验,不确定性原理,观测即坍塌,微观下的粒子是不确定性的,是概率性的,正如原子周围的电子并不是有固定轨道的,也不是课本上所画的那样,而是电子在沒跃迁的特定三维空间内同时存在,很荒谬吧?
双缝干涉实验
希望有一天能够完了爱因斯坦的大统一论,到那时是不是就真能解开宇宙奥秘,真能看到我们所谓的上帝了吗?。
爱因斯坦因果论与波尔互补论
![爱因斯坦因果论与波尔互补论](https://img.taocdn.com/s3/m/1b6da2343968011ca3009166.png)
波尔互补论微胜爱氏因果论李富明年级:2009级;专业:自动化专业;班级:4班;学号:2220092963;摘要:量子力学建立以后,对于量子力学的物理解释和哲学意义,一直存在着严重的分歧和激烈的争论。
许多著名人物都卷入了这场争论。
在这其中,以玻尔和爱因斯坦之间的争论最为引人注目。
爱因斯坦对微观现象和宏观现象之间的本质区别注意不够,把经典理论中他认为是最基本的东西绝对化,而玻尔把量子力学的表述形式及其几率诠释看成最后的和不可改变的东西。
两人都有偏颇之处。
总的来说,玻尔的态度和作法似乎更有说服力些。
关键词:爱因斯坦、波尔、因果论、互补论、量子力学论战引言:玻尔与爱因斯坦的争论,索尔维会议(量子力学论战)。
量子力学产生以来,正确性以被大量实验验证。
然而,量子力学存在一个重大问题没有解决:量子力学是否是完备的,波函数是否精确描写了单个体系的状态。
量子力学建立以后,对于量子力学的物理解释和哲学意义,一直存在着严重的分歧和激烈的争论。
许多著名物理学家、哲学家、实验物理学家、数学家等都卷入了这场争论。
争论之深刻、广泛,在科学史上是罕见的。
在这其中,以玻尔和爱因斯坦之间的争论最为引人注目。
(一)、量子力学的哥本哈根学派互补原理的诠释1921年玻尔在丹麦哥本哈根创建了理论物理研究所(1965年改名为玻尔研究所)。
并很快成为当时国际上公认的物理研究中心。
逐渐形成了以玻尔为核心、以哥本哈根的名字命名的学派。
对量子力学的创立和发展做出了杰出贡献,代表人物有玻尔、海森堡、泡利和玻恩等。
玻尔的“互补原理”成了哥本哈根学派诠释量子力学的两大主要支柱之一。
1927年后,逐渐为大多数物理学家所接受。
因此被人们称为量子力学的“正统”解释。
互补原理:海森堡认为,测不准关系的存在,表明了位置和动量、时间和能量这些经典概念在微观领域的适用界限;玻尔则认为这一原理并不表明粒子语言和波动语言的不适用性,只是表明同时应用它们既是不可能的,但又必须同等应用它们才能对物理现象提供完备的描述。
互补原理三原则
![互补原理三原则](https://img.taocdn.com/s3/m/dcc99f3d4a35eefdc8d376eeaeaad1f346931161.png)
互补原理三原则互补原理又称为“并协原理”,是关于量子力学基本原理的一种阐释。
在海森伯提出不确定关系同时,丹麦诺贝尔奖获得者玻尔于1927年提出了互补原理。
互补原理首先来自对波粒二象性的看法。
光和粒子都有波粒二象性,而波动性与粒子性又不会在同一次测量中出现,那么,二者在描述微观粒子时就是互斥的;另一方面,二者不同时出现就说明二者不会在实验中直接冲突。
同时二者在描述微观现象,解释实验时又是缺一不可的。
因此二者是“互补的”,或者“并协的”。
玻尔的原话是:“一些经典概念的应用不可避免的排除另一些经典概念的应用,而这‘另一些经典概念’在另一条件下又是描述现象不可或缺的;必须而且只需将所有这些既互斥又互补的概念汇集在一起,才能而且定能形成对现象的详尽无遗的描述”。
如果说海森伯的不确定关系从数学上表达了物质的波粒二象性。
那么互补原理则从哲学高度概括了波粒二象性。
互补原理与不确定关系是量子力学哥本哈根解释的两大支柱。
辩证法与“互补原理”都涉及矛盾,但两者所涉及的矛盾的类型与处理矛盾方式是完全不同的。
辩证法对待矛盾的态度,是希望用其中的一方来战胜另外一方,而“互补原理”对待矛盾的态度,则是希望矛盾双方能互相补充,从而达到和平共处。
因为与辩证法的联系千丝万縷,“互补原理”就可以超越量子力学而进入哲学之领域。
从哲学的角度出发,笔者对之进行深入研究之后,发现“互补原理”具有三个特征,本文将之称为“互补原理”三原则。
第一个原则是,波和粒子在同一时刻是互斥的,所以“互补原理”的双方必须存在对立性。
辨证法认为,世界上任何事物都包含着矛盾,而矛盾双方的关系必须是对立的,由此可见,“互补原理” 第一原则的内涵与辨证法完全相同。
第二个原则是,波和粒子在同一时刻的状态,呈现出的是势均力敌,这种平等状态正是波粘二象性的不可思议之处。
辨证法认为,世界上任何事物都包含着矛盾,而矛盾双方的关系必须相互转化,转化之过程是量变到质变,转化之结果则是否定之否定。
爱因斯坦与波尔之争
![爱因斯坦与波尔之争](https://img.taocdn.com/s3/m/e24c05eef8c75fbfc77db254.png)
在20世纪物理学的发展中,爱因斯坦和玻尔是两位最伟大的科学巨匠,他们都创造了现代物理学的辉煌,然而他们对现代物理学的基本问题却有着自己独特而深刻的见解,由此引起了长期的争论,成为两个最伟大的心灵之间的冲突。
两位科学巨匠争论的问题,主要不在于量子理论本身的内容与形式,而在于量子理论的解释方面,即关于作为量子理论基本特征的不连续性与统计性的说明方面。
因此,争论主要发生在1927年哥本哈根学派系统地提出量子力学解释以后,但随着量子理论的不断成熟,两位科学巨匠思想上的差别也不断明显。
下面我们将按照争论的不同阶段和特点,讲一讲有关的故事。
第一阶段(1927年以前)。
量子力学逐步建立,量子力学的哥本哈根解释还没有提出,但对于量子理论中出现的、引人注目的不连续性与因果性问题,即涉及到是坚持还是放弃经典物理学的信条,爱因斯坦与玻尔的态度却有很大的不同,因而开始个别地、直接或间接地进行了争论。
爱因斯坦虽然提出了光的波粒二象性,但从根本上他不准备放弃连续性和严格因果性,因为这些正是相对论的基本特征。
他还坚持相信对于原子过程能够给出连续的机制和直接的原因,而这种原因一旦被得到、被重复,现象即会无一例外地以决定论方式精确地出现。
而玻尔则认为,这一理想并不总被满足,由于观察操作引起的扰动不能任意小,我们只能谈论一种“单元事件体”。
例如电子从激发态到基态的某一次跃迁,比这更细微的过程我们便无法认识到。
因此,对于经典物理学的连续性和严格因果性必须放弃。
这场争论的开始可以追溯到1920年春天,当时玻尔和爱因斯坦这两位科学巨匠在柏林会晤。
虽然玻尔十分赞赏爱因斯坦对相对论的贡献以及对普朗克定律的巧妙的推导,但是他难以接受爱因斯坦的光量子概念。
因此在1920年4月他对柏林物理学会所作的关于《光谱理论的现状及其在不久的将来的发展的各种可能性》的讲演中,虽然这个题目同光子理论有密切关系,他却仅仅在一个地方提到“辐射量子”的观念,而且这还可能只是出于对也参加了这个报告会的爱因斯坦的尊重;玻尔立即补充道:“我将不在这里讨论‘光量子假设’在干涉现象上所带来的众所周知的困难了,而辐射的经典理论对于说明干涉现象却是这样合适。
爱因斯坦因果关系
![爱因斯坦因果关系](https://img.taocdn.com/s3/m/daeb787ec381e53a580216fc700abb68a882ad4f.png)
爱因斯坦因果关系嘿,朋友们!今天咱们来聊聊爱因斯坦因果关系,这玩意儿听起来就特别高大上,像是住在科学城堡里的神秘大佬。
你看啊,爱因斯坦因果关系就像是宇宙这个超级大公司里的铁律。
就好比在这个公司里,有个超级严厉的老板(宇宙规则),他规定了事件发生的先后顺序必须得遵循一定的套路。
比如说,你不能在还没播种(因)的时候就收获(果),这就像是你不能在蛋糕还没放进烤箱之前就吃到美味的成品一样荒谬。
想象一下,如果没有这个因果关系,那世界就乱套啦。
就像交通规则全没了,汽车在天上飞,行人在水里游,整个世界变成了一锅乱炖的大杂烩。
事件就像一群脱缰的野马,肆意狂奔,毫无章法。
这个因果关系还像一场精心编排的舞台剧。
每个事件都是演员,它们必须按照剧本(因果关系)来表演。
要是哪个演员突然跳戏,在不该出场的时候冒出来,那就像在演哈姆雷特的时候突然蹦出个孙悟空,整个舞台就炸锅了。
有时候我就想,爱因斯坦就像是一个超级侦探,他发现了这个隐藏在宇宙深处的因果密码。
这个密码就像一个超级复杂的拼图,爱因斯坦费了好大的劲儿才把那些碎片拼凑起来,然后向全世界宣告:“嘿,看呐,这就是宇宙的因果秘密!”从微观世界到宏观宇宙,因果关系无处不在。
就像小蚂蚁搬运食物,它得先找到食物(因),然后才能把食物搬回蚁巢(果)。
而在宇宙中,星系的形成、恒星的诞生和死亡,都遵循着这看不见的因果链条。
这链条就像一条无形的魔法绳索,把宇宙万物都紧紧地拴在一起。
如果把因果关系比作音乐的乐谱,那每个事件就是音符。
音符必须按照乐谱的指示演奏,才能奏出美妙的音乐。
要是乱弹一气,那出来的声音就像一群猫在钢琴上乱踩,刺耳得很。
而且这个因果关系还特别的倔强,就像一头老黄牛,任你怎么拉扯,它就是坚守自己的原则。
不管你是想提前看到未来的结果,还是想改变已经发生的因,它都不会轻易妥协。
不过呢,虽然爱因斯坦因果关系这么严肃,但有时候我觉得它也有点像个调皮的小精灵。
它总是在背后默默地操控着一切,看着我们人类对它的发现和探索,就像在看一场有趣的表演。
量子物理学和哲学:因果性和互补性—玻尔
![量子物理学和哲学:因果性和互补性—玻尔](https://img.taocdn.com/s3/m/2191e63783c4bb4cf7ecd141.png)
量子物理学和哲学:因果性和互补性玻尔 <<尼耳斯.玻尔哲学文选>>物理科学对哲学的意义,不但在于稳步地增加我们关于无生命物质的经验,而且首先在于提供一种机会,来检验我们的某些最基本概念的基础和适用范围。
尽管实验资料的积累和理论概念的发展带来了术语的改进,但是,物理经验的所有阐述,当然归根结底是以日常语言为基础的;这种语言适用于确定我们的环境并追寻原因和结果之间的关系。
事实上,伽利略的纲领,即把物理现象的描述建立在可测定的量的基础上的纲领,曾经给整理越来越大的经验领域提供了坚实的基础。
在牛顿力学中,物质体系的状态决定于各物体的瞬时位置和瞬时速度;在这种力学中已经证明,仅仅依据关于体系在一个已知时刻的状态以及作用于各物体上的力的知识,就能通过了解得很清楚的简单原理,推出体系在任一其他时刻的状态。
这样一种描述,显然代表用决定论思想来表示的一种因果关系的理想形式;人们发现,这种描述是有着更宽广的适用范围的。
例如,在电磁现象的阐明中,我们必须考虑力以有限速度而传播的过程,但是,决定论的描述仍然可以在这种阐明中保留下来,其方法是:在状态的定义中,不但要包括各带电体的位置和速度,而且要包括电力和磁力在给定时刻在每一空间点上的方向和强度。
相对性思想中包含着一种关于物理现象的描述对观察者所选参照系的依赖程度的认识,这种认识并没有从本质上改变上述这些方面的形势。
在这里,我们涉及了一种最有成果的发展,它曾经使我们能够表述一切观察者所公有的物理定律,并将以前显得彼此无关的现象联系起来。
虽然在这一表述中用到了四维非欧几里得度规之类的数学抽象,但是,对于每一观察者来说,物理诠释却还是建筑在空间和时间的普通区分上的,并且是保留了描述的决定论品格的。
而且,正如爱因斯坦(Albert Einstein)所强调的,不同观察者的时空坐标表示法,永远不会蕴涵着可以称为事件因果顺序的那种序列的反向;因此,相对论不但扩大了决定论描述的范围,而且也加强了它的基础;这种决定论的描述,乃是通常称为经典物理学的那座宏伟大厦的特征。
爱因斯坦与玻尔关于量子力学的世纪大战,爱因斯坦惨败!
![爱因斯坦与玻尔关于量子力学的世纪大战,爱因斯坦惨败!](https://img.taocdn.com/s3/m/b63a1c07a9114431b90d6c85ec3a87c240288a05.png)
爱因斯坦与玻尔关于量子力学的世纪大战,爱因斯坦惨败!宇宙探索前天哥本哈根学派认为:1.波函数精确地描述了单个体系的状态。
2.波函数提供统计数据,测不准关系的存在是由于粒子与测量仪器之间的不可控制性。
3.在空间,时间中发生的微观过程和经典因果律不相容。
爱因斯坦对此并不认同,一个没有严格因果律的物理世界是不可想象的。
他认为:量子力学可能出了问题。
众所皆知,这两位大师虽然私交甚笃,在这个问题上却势同水火,因此「爱因斯坦─玻尔论战」早已是物理学史上的专有名词。
根据玻尔的回忆,这场论战大致分成三个回合,时间分别是1927年、1930年以及1935年。
不过在这篇长达四十页半的文章中,玻尔主要是在探讨学术问题,很少触及两人亦敌亦友的微妙关系。
好在这三回合皆可算是公开赛,有不少目击者的记述能弥补这个遗憾。
这场学术会议在科学史上占有重要地位,甚至有人将它视为量子力学的分水岭,认为哥本哈根学派在这场会议中大获全胜,摇身一变从非主流跃升为主流。
不过事实当然没有那么简单,我们顶多只能说,哥本哈根学派的表现让同行留下深刻印象,但距离真正发酵还有一段时间。
第五届索尔维会议这方面,我们有海森堡的第一手回忆:「我们通常在旅馆吃早餐时就聚在一起,爱因斯坦开始描述某个想象实验,用以突显哥本哈根诠释的内在矛盾。
然后,我陪着玻尔和爱因斯坦从旅馆步行到会议厅,一路上聆听两人生动的讨论,他们的哲学观差了十万八千里。
偶尔,我会针对数学部分提些意见。
上午每逢空档,我们几个年轻人(主要是包立和我自己)会试着分析爱因斯坦提出的实验,到了午餐时间,玻尔和其他哥本哈根成员也会继续讨论。
通常接近傍晚时,波耳就会把当天的问题分析透澈,然后借着晚餐的机会跟爱因斯坦摊牌。
爱因斯坦总是难以驳斥,不过并没有真正被说服。
」■物理解析爱因斯坦的论述(左图):如果我们观测到有个光子穿过狭缝,就能确定在穿越的一瞬间,光子的y座标一定在狭缝范围内。
狭缝如果越小,这个y值就越准确,而且这个准确度可以尽量提升。
爱因斯坦科学哲学思想的五个要素
![爱因斯坦科学哲学思想的五个要素](https://img.taocdn.com/s3/m/e6f0b890ec3a87c24128c416.png)
爱因斯坦科学哲学思想的五个要素爱因斯坦,是20世纪最伟大的科学家和哲学家,或者是思想家。
我们说爱因斯坦是20世纪最伟大的科学家,或者说就是即牛顿之后最伟大的科学家,这是有很多充足的理由的。
当然,爱因斯坦只得了一次诺贝尔奖,而且是因为他的光量子论的一个推论,也就是光电效应的公式来得到诺贝尔奖的——那是爱因斯坦工作的一个细节。
实际上按照当今诺贝尔奖的评价标准,爱因斯坦至少可以得到七、八次甚至八、九次诺贝尔奖的。
比如说他在1905年,这是爱因斯坦的奇迹年,就有四次可以得到诺贝尔奖,狭义相对论、光量子论、布朗运动理论,还有紧接其后的质能关系式,这四次都是可以得到诺贝尔奖的;以后的广义相对论、固体比热的量子理论﹝1﹞、受激辐射理论﹝2﹞(激光的理论基础)、玻色—爱因斯坦统计、宇宙学等等重大的科学突破或是开创的新的领域,这完全是值得得到八九次比现在工作质量更高的诺贝尔奖的,甚至是划时代的贡献。
但是,爱因斯坦作为20世纪最伟大的哲学家、思想家这一点,是难以理解的。
所以,让我们从爱因斯坦的科学哲学思想(除此以外 ,他的社会政治哲学思想和人生哲学思想也十分丰富)出发,探究爱因斯坦丰富的哲学思想。
在某种意义上,作为一个人的爱因斯坦,甚至比作为科学家和思想家的爱因斯坦还要伟大。
当他活着的时候,全世界善良的人似乎都能倾听到他的心脏在跳动,当他去世的时候,人们不禁感到这是世界的巨大损失,也是个人的不可弥补的损失,这种感觉和情愫是罕有的。
一个自然科学家的生与死,能在世人的中间引起这么一种美妙的、奇异的感觉,也许在人类的历史上,还是第一次。
可见,爱因斯坦是一个名副其实的哲人科学家。
因此,列宁在唯物主义和经验批评主义里,提出的“伟大的科学家,渺小的哲学家”的命题可见是错误的。
因为伟大的科学家,最有条件成为伟大的哲学家!就这一点而看,用钱惟演的《对竹思鹤》来隐喻爱因斯坦可谓是神来之笔,惟妙惟肖。
﹝1﹞1906年,爱因斯坦应用普朗克的量子假说于固体比热,他假设固体中所有原子都是以同一频率ν振动,每个原子有三个自由度,N 个原子的平均能量为:其中N 为阿佛伽德罗常数,T 为绝对温度,由此得定容原子热为﹝2﹞受激辐射,即处于激发态的发光原子在外来辐射场的作用下向低能态或基态跃迁时,辐射光子的现象。
玻尔—互补原理
![玻尔—互补原理](https://img.taocdn.com/s3/m/54b5f323a200a6c30c22590102020740bf1ecd4c.png)
玻尔—互补原理玻尔-互补原理是物理学中的一个重要原理,它的提出对量子力学的发展具有深远影响。
在这篇文章中,我们将介绍玻尔-互补原理的背景、定义、应用以及与其他物理原理的关系。
一、背景玻尔-互补原理最早由丹麦物理学家尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)在20世纪20年代提出。
当时,射线状的德布罗意波(de Broglie wave)和海森堡的不确定性原理已经揭示了微观世界的一些基本特性,但人们对这些现象的本质依然不甚了解。
在这种背景下,玻尔基于实验事实和量子力学的数学框架,提出了玻尔-互补原理来解释这些现象。
二、定义玻尔-互补原理主要用来描述量子系统中两种互相排斥的实验观测结果,并强调了这种互斥的本质。
根据玻尔-互补原理,对量子系统的任何一次观测,都会使得系统处于特定的状态,而其他状态则暂时变得不可观测。
换句话说,任何一次观测都只能获取到量子系统的某个方面的信息,而无法同时获取所有的信息。
三、应用玻尔-互补原理的应用涉及到了量子力学的许多基本实验现象。
以下是一些常见的应用:1. 双缝实验:双缝实验是量子力学中的经典实验之一,它涉及到粒子通过两个狭缝的干涉效应。
根据玻尔-互补原理,当我们观测到粒子通过其中一个缝孔时,就无法观测到干涉效应;而当我们观测到干涉效应时,就无法确定粒子究竟是通过哪个缝孔的。
2. 光子吸收和发射:在量子力学中,光子的吸收和发射是两个互补的过程。
当我们观测到光子被吸收时,就无法观测到光子的发射;而当我们观测到光子的发射时,就无法观测到光子的吸收。
3. 测量物理量:根据玻尔-互补原理,任何一次观测都只能获取到量子系统的某个物理量的值,并且这个观测结果会干扰系统的其他物理量。
这就解释了为什么在量子力学中,测量一个物理量的值会导致其他物理量的不确定性增加。
四、与其他物理原理的关系尽管玻尔-互补原理在解释量子系统中的观测现象时非常重要,但它并不是独立存在的。
以下是一些与玻尔-互补原理相关的其他物理原理:1. 德布罗意波和波粒二象性:德布罗意波和波粒二象性被广泛应用于解释粒子和波之间的相互转换关系。
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波尔互补论微胜爱氏因果论李富明年级:2009级;专业:自动化专业;班级:4班;学号:2220092963;摘要:量子力学建立以后,对于量子力学的物理解释和哲学意义,一直存在着严重的分歧和激烈的争论。
许多著名人物都卷入了这场争论。
在这其中,以玻尔和爱因斯坦之间的争论最为引人注目。
爱因斯坦对微观现象和宏观现象之间的本质区别注意不够,把经典理论中他认为是最基本的东西绝对化,而玻尔把量子力学的表述形式及其几率诠释看成最后的和不可改变的东西。
两人都有偏颇之处。
总的来说,玻尔的态度和作法似乎更有说服力些。
关键词:爱因斯坦、波尔、因果论、互补论、量子力学论战引言:玻尔与爱因斯坦的争论,索尔维会议(量子力学论战)。
量子力学产生以来,正确性以被大量实验验证。
然而,量子力学存在一个重大问题没有解决:量子力学是否是完备的,波函数是否精确描写了单个体系的状态。
量子力学建立以后,对于量子力学的物理解释和哲学意义,一直存在着严重的分歧和激烈的争论。
许多著名物理学家、哲学家、实验物理学家、数学家等都卷入了这场争论。
争论之深刻、广泛,在科学史上是罕见的。
在这其中,以玻尔和爱因斯坦之间的争论最为引人注目。
(一)、量子力学的哥本哈根学派互补原理的诠释1921年玻尔在丹麦哥本哈根创建了理论物理研究所(1965年改名为玻尔研究所)。
并很快成为当时国际上公认的物理研究中心。
逐渐形成了以玻尔为核心、以哥本哈根的名字命名的学派。
对量子力学的创立和发展做出了杰出贡献,代表人物有玻尔、海森堡、泡利和玻恩等。
玻尔的“互补原理”成了哥本哈根学派诠释量子力学的两大主要支柱之一。
1927年后,逐渐为大多数物理学家所接受。
因此被人们称为量子力学的“正统”解释。
互补原理:海森堡认为,测不准关系的存在,表明了位置和动量、时间和能量这些经典概念在微观领域的适用界限;玻尔则认为这一原理并不表明粒子语言和波动语言的不适用性,只是表明同时应用它们既是不可能的,但又必须同等应用它们才能对物理现象提供完备的描述。
也就是说,微观粒子具有波粒二相性,正是用经典语言描述微观客体的结果,但经典理论中波和粒子这两种图象却不能同时存在,它们是相互排斥的,并且,无论是那一种图象都不能向我们提供微观客体的完整描述;只有把这两种图象结合起来、相互补充,才能提供微观客体的完整描述。
这就是玻尔的互补原理。
这种互补概念适用与整个物理学,甚至成为一种哲学原理。
(二)、爱因斯坦的观点以爱因斯坦为首的另一部分物理学家,如薛定谔、德布罗意等对哥本哈根学派的观点提出了质疑。
主要表现在两方面:1、因果性还是几率波?早在1920年1月27日,爱因斯坦针对泡利反对连续区理论的观点表示了他自己对“完全的因果性”的信念。
1924年4月爱因斯坦给玻恩夫妇的信中,他针对玻尔关于辐射的波动在本质上是几率波的假设而评论说:“玻尔关于辐射的意见是很有趣的。
但是,我决不愿意被迫放弃严格的因果性,将对它进行更强有力的保卫。
我觉得完全不能容忍这样的想法,即认为电子受到辐射的照射,不仅它的跳跃时刻,而且它的方向都由它自己的自由意志去选择。
”2、量子力学仅可建立在可观察量的基础上?爱因斯坦对这一观点也提出异议。
1926年春天,他在海森堡的一次谈话中,提出了“是理论决定我们能够观察到的东西”的观点。
一、波尔更具说服力爱因斯坦对微观现象和宏观现象之间的本质区别注意不够,把经典理论中他认为是最基本的东西绝对化,而玻尔把量子力学的表述形式及其几率诠释看成最后的和不可改变的东西。
两人都有偏颇之处。
总的来说,玻尔的态度和作法似乎更有说服力些。
(一)、爱因斯坦对波尔的不满和持续的批评,主要针对的就是波尔对量子理论解释的“互补原理”。
争论的焦点在于:物理学所遵循的发展规律究竟是传统的因果律和决定论还是波尔所说的互补性。
爱因斯坦依据广义相对论的引力场方程,认为方程的边界条件和各种极限条件,能够合理、完满的解释包括牛顿万有引力定律在内的“光时间”所确定的宇宙半径内的物理现象,证明因果律和决定论所确立的场微分方程是符合科学发展规律的。
但是,量子力学的“测不准原理”无法用因果律和决定论来解释,也是不争的事实,对此,爱因斯坦在《对批评的回答》中说:“从原则的观点上看,这种理论不能使我满意的东西,便是它对于那在我看来是全部物理学纲领性目的的态度,这个态度就是:对于任何(单个的)实在状况(它是不依赖于任何观察或证明行动而存在着的)的完备的描述。
”爱因斯坦还说:“在这种论证中,我所不喜欢的东西,是那基本的实证主义态度,这种态度,从我的观点来看,是不能赞同的。
我以为,它会变成贝克莱的原则‘存在就是被感知’(esse ets percipi)一样的东西。
‘存在’常常被当作某种由我们在精神上构成的东西,也就是说,某种我们自由假设的东西(在逻辑的意义上)。
”爱因斯坦认为:“在宏观领域中,人们必须坚持空间和时间中实在的描述这个纲领。
”(二)、不难看出,爱因斯坦对波尔的批评,首先没有建立在对“测不准原理”进行合理的解释的基础上,而是建立在他所谓的“在宏观领域中,人们必须坚持空间和时间中实在的描述这个纲领”的基础上。
客观地说,波尔的互补原理如果限制在量子理论的范围内,并没有背弃爱因斯坦所说的“纲领”,因为互补原理所强调的是:波和粒子不可能同时在一个实验中存在,因此不可能由一个单一的图景来反映,只有通过两个实验的互补才能反映量子现象的完整实在。
应该说,波尔对量子理论的这个解释,所依据的是经过实验证明的“测不准原理”;爱因斯坦在没有对“测不准原理”进行任何理论解释的情况下,就批评波尔,显然是欠妥的。
其次,波尔所强调的微观客体和测量仪器之间的“原则上不可控制的相互作用”,真象爱因斯坦认为的那样“变成贝克莱的原则‘存在就是被感知’(esse ets percipi)一样的东西”吗?量子的存在,如果按照爱因斯坦所坚持的因果论和决定论那样,是无法在一个图景中加以描述的,那么量子的存在,到底是空间时间坐标的形式还是动量守恒定律的形式呢?到底什么形式符合爱因斯坦所执意认定的“纲领”?测量仪器所反映的微观客体状态,就是微观客体的真实的状态吗?测量仪器的精密程度对测量者的判断难道真的没有任何影响吗?如果真是这样,爱因斯坦该怎么解释普通天文望远镜和射电天文望远镜所观测的宇宙为什么会存在差异?到底哪种形式的观测符合他的十分主观的“纲领”呢?如果爱因斯坦的主观意志就是物理学应该遵循的纲领的话,那他才真正属于自己所说的“变成贝克莱的原则‘存在就是被感知’(esse ets percipi)一样的东西”。
爱因斯坦不会不知道,微观客体和测量仪器之间的关系,比射电天文望远镜与天体之间的关系更加复杂,在某种程度上讲确实是“原则上不可控制的相互作用”;当今所能做的也只能是:尽可能地提高观测仪器的精密程度,使观测和仪器之间的“不可控制作用”尽可能减小,但只要人对客体的观测是间接的而不是直接的,那么“不可控制作用”就会存在,不可能百分之百地消除。
二、互补性提出时的背景当量子力学的数学表达形式在1924一1926年间基本上确立以后,M.玻恩很快地提出了波函数的几率诠释(统计解释),而W.K.海森伯也紧接着提出并按照自己的理解阐述了他的测不准原理(即不确定关系)。
这两种相互关联的看法构成了哥本哈根学派的重要内容,而作为哥本哈根学派的精神领袖玻尔,也就立足于这一基础上提出了他的“互补性”观点(后来被称为“互补原理”),并逐步发展建立起他的“互补哲学”。
海森伯测不准原理的提出,引起了一系列的哲学诘疑和争议,人对事物的认识有没有最终的界限,物质微观运动的基本规律统计性是否是实质性的,是否必须放弃或推广决定论或因果原理,微观客体和测量仪器之间到底是什么样的关系,量子力学能否看成一种完备的理论的等等问题。
玻尔在1927年首次提出的互补性观点就是企望回答这许多问题。
按照玻尔的看法,追究既互斥又互补的两个方面中哪一个更根本,哪一个是中心是主要的方面是毫无意义的;人们当且仅当把所有的方面连同有关的条件咸皆搜索其内,方可得到事物的完备描述。
五、结论爱因斯坦对微观现象和宏观现象之间的本质区别注意不够,把经典理论中他认为是最基本的东西绝对化,而玻尔把量子力学的表述形式及其几率诠释看成最后的和不可改变的东西。
两人都有偏颇之处。
总的来说,玻尔的态度和作法似乎更有说服力些。
爱因斯坦和玻尔的争论,使量子力学的意义不断得到澄清,一步步逐渐深入的揭示了量子力学的本质含义。
这场争论也是量子力学发展的一个组成部分。
这个争论的一个中心论题是:科学规律本质上是因果性的,还是概率性的?这场争论并没有破坏他们的友谊,他们相互尊重,为后人树立了榜样。
当代物理学家惠勒(J.A.Wheeler)说:“我不知道哪里还会再出现两个更伟大的人物,在更高的合作水平上,针对一个更深刻的论题,进行一场为时更长的对话。
”关于量子力学的解释涉及许多哲学问题,其核心是因果性和物理实在问题。
按动力学意义上的因果律说,量子力学的运动方程也是因果律方程,当体系的某一时刻的状态被知道时,可以根据运动方程预言它的未来和过去任意时刻的状态。
但是量子力学对决定状态的物理量不能给出确定的预言,只能给出物理量取值的几率。
在这个意义上,经典物理学因果律在微观领域失效了。
量子力学表明,微观物理实在既不是波也不是粒子,真正的实在是量子态。
真实状态分解为隐态和显态,是由于测量所造成的,在这里只有显态才符合经典物理学实在的含义。
微观体系的实在性还表现在它的不可分离性上。
量子力学把研究对象及其所处的环境看作一个整体,它不允许把世界看成由彼此分离的、独立的部分组成的。
玻尔:谁如果在量子面前不感到震惊,他就不懂得现代物理学;同样如果谁不为此理论感到困惑,他也不是一个好的物理学家。
总之,量子力学冲破了经典物理的局限,迅速发展起来,成为我们研究微观世界的有力武器。
普朗克、卢瑟福、玻尔、德布罗意、薛定谔、海森堡等科学家为追求真理而勇于探索的精神,成为我们学习的榜样。
参考文献:[1]、李群; 玻尔哲学思想探微[J]; 东方论坛; 1995年02期;[2]、王立; 伟大的科学家玻尔[J]; 通化师范学院学报; 2002年05期;[3]、胡长生,王建敏; 论玻尔的互补方法[J]; 江西科技师范学院学报; 2002年03期[4]、库兹涅佐夫爱因斯坦与玻尔科学与哲学 1983(2)[5]、姜波,何卫东; 互补原理与玻尔──爱因斯坦之争[J]; 昌潍师专学报; 1998年05期[6]、尼耳斯.布莱依耳和谐与统一---尼耳斯.玻尔的一生东方出版中心 1998The poll of Einstein's theory of complementary win causal theoryGrade: level 2009; Professional: automation major; Class: class 4; Student id: 2220092963; Abstract: after the establishment of quantum mechanics, for quantum mechanics of the physical interpretation and philosophy meaning, there has been a serious differences and heated debate. Many famous people are all involved in the debate. In this among them, the debate between the Bohr and Einstein most noticeable.Einstein on micro and macro phenomenon between the phenomena of the essential difference between note is not enough, the classic theory he thinks is the most basic things hard-core, and the quantum mechanics Bohr the expressions of chance and interpretation of the final and not as change things. Two people have biased place. In general, attitude and practice of the Bohr seems more convincing some.Keywords: Einstein, a poll, causal theory, complementary theory, quantum mechanics controversies。