玻尔与爱因斯坦的争论-讲义
爱因斯坦和玻尔的三次争论作文素材
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。
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B．玻尔以自己创办的研究所为平台，通过邀请各国科学家
前来交流学习，使团队的成员能有机会博采众长，不断发展量子
力学理论。
C．玻尔敏锐察觉到纳粹将要对犹太人实施迫害，及时转移
了大批犹太科学家，后来还亲自参加了丹麦的抗敌组织，反对纳
粹暴行。
D．玻尔不但有科学家的直觉，也不乏政治家的远见。他预
感到核武器的危害，试图尽力说服各大国首脑达成禁止使用核武
整合答案： ①从成员上看，论战双方都是当时的物理界的代 表人物。 ②从内容上看，辩论涉及现代物理学两大基础理 论——相对论和量子力学。 ③从影响上看，辩论带动了整个理论物理界的学 术争鸣。
• （3）文中说：“玻尔领导的哥本哈根学派具备了一 个科学学派应有的优秀特质。”请结合材料，具体分 析哥本哈根学派有哪些“优秀特质”。（6分）
1. 爱因斯坦与玻尔的“巅峰对决”
学术研究精深
2.
巅峰对决的影响和爱玻尔之间的友谊 追求真理，胸怀坦荡
3.
玻大尔批培人养才组。织“哥本哈根学派”，培养 慧眼识才，培养后辈
4. 哥本哈根学派的优秀特质
有独特的学术精神
5. 玻尔暗中调查和营救犹太科学家
有人道主义关怀
6.
玻尔对纳粹不合作态度，逃往美国研 究核弹，建议控制原子武器。
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大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
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有备而读
• 2、为什么爱因斯坦和玻尔的论战被称为物 理学史上的“巅峰对决”？
• 3、具体分析哥本哈根学派有哪些“优秀特 质”。
• 4、玻尔“特有的人格魅力”表现在哪些方 面？
梳理文脉，体会人物
段落
内容
精神风貌和品格
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• 4、玻尔“特有的人格魅力”表现在哪些方 面?请结合材料谈谈你的看法。(8分) • ①追求真理，在学术之争中胸怀坦荡，不 掺杂个人恩怨; • ②以赤子之心帮助祖国发展物理学研究;
• ③慧眼识才，吸引了大批青年科学家，并 为他们提供发展的平台;
• ④有人道主义关怀，积极营救受纳粹迫害 的科学家。
• 亦敌亦友 • 玻尔和爱因斯坦是在1920年相识的。那一年，年轻的玻 尔第一次到柏林讲学，和爱因斯坦结下了长达35年的友 谊。但也就是在他们初次见面之后，两人即在认识上发 生分歧，随之展开了终身论战。他们只要见面，就会唇 枪舌剑，辩论不已。1946年，玻尔为纪念爱因斯坦70寿 辰文集撰写文章。当文集出版时，爱因斯坦则在文集末 尾撰写了长篇《答词》，尖锐反驳玻尔等人的观点。他 们的论战长达30年之久，直至爱因斯坦去世。但是，长 期论战丝毫不影响他们深厚的情谊，他们一直互相关心， 互相尊重。爱因斯坦本来早该获得诺贝尔奖，但由于当 时有不少人对相对论持有偏见，直到1922年秋才回避相 对论的争论，授予他上年度诺贝尔物理奖，并决定把本 年度的诺贝尔物理奖授予玻尔。
3、文中说：“玻尔领导的哥本哈根学派具备了一个 科学学派应有的优秀特质。”请结合材料，具体分 析哥本哈根学派有哪些“优秀特质”。(6分)
• 3、文中说：“玻尔领导的哥本哈根学派具 备了一个科学学派应有的优秀特质。”请 结合材料，具体分析哥本哈根学派有哪些 “优秀特质”。(6分) • ①拥有站在学术前沿的核心领导人物; • ②有堪称骨干的科学家群体; • ③创造了独特的学术精神。
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2、为什么爱因斯坦和玻尔的论战被学科网称 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ物理学史上的“巅峰对决”?请结合材料简 述原因。(6分)
• 1、答B给3分。答E给2分。答A给1分。答C、D不 给分。 • 2、为什么爱因斯坦和玻尔的论战被学科网称为 物理学史上的“巅峰对决”?请结合材料简述原 因。(6分) • ①从成员上看， • 论战双方都是当时物理学界的代表人物; • ②从内容上看， • 辩论涉及现代物理学两大基础理论一相对论和量 子力学; • ③从影响上看， • 辩论带动了整个理论物理界的学术争鸣。
爱因斯坦和玻尔的论战
1949年是爱因斯坦七十诞辰之年。
这一年，美国出版界组织了一些哲学家和物理学家撰写庆贺爱因斯坦七十寿辰的论文。
玻尔也被激参加撰写。
玻尔写的论文显得非常奇特，几乎令人感到与"庆贺"极不协调。
他在论文中阐述了他和爱因斯坦之间的争论，并证明爱因斯坦每次提出的思想实验都是错误的。
当然，玻尔仍然象历来所强调的一样，再次指出爱因斯坦提的问题是极卓越和极宝贵的，它们对量子力学的迅速发展起了极重大的作用。
论文集最后一篇文章是爱因斯坦的致答文。
在答文中，爱因斯坦仍然坚持自己一贯的观点，并对玻尔的观点又一次进行批驳。
这种庆贺文集，在世界上大约是绝无仅有的吧！不过，在文章的末尾、爱因斯坦总算说了几句客气话："我……感到……有点尖锐。
不过，下面的说法可作为我的辩解：人们只会同他的兄弟或者亲密的朋友发生真正的争吵；至于别人，那就不会争吵的。
" 看来，爱因斯坦和玻尔这两位科学巨擘之间的争论，一定是异乎寻常的激烈，不然的话是决不会在祝寿时都不放过。
那么，他们是为什么事情争论呢？结果又是谁是谁非呢？由于牵涉到很古老但又很难回答的哲学问题，所以下面的简略回顾，多半只论及比较具体的科学内容，至于其中隐含的哲学内容，则只能浅涉一点点。
爱因斯坦与玻尔的争论，是物理学史上持续时间最长、争论最激烈和最富有哲学意义的争论之一。
他们间的争论开始于1920年4月，这次争论的具体内容在本书有关玻尔那一节曾有过描述。
玻尔虽然在争论中因企图放弃能量守恒的普适性而被证明是错误的一方，但玻尔强调要同经典物理观念作彻底决裂的说法，后来被证明是很正确的。
此后，在玻尔身边集结了一批极有才华而又具有极强批判能力的年青人，他们在玻尔的领导下，使量子力学取得了长足的进展。
1926年6月，德国物理学家玻恩提出了波函数的统计解释。
这一解释的主要精神是说由量子力学波动方程求解，只能得到运动过程一个确定的几率，而不能再象牛顿力学那样给出确定的值。
爱因斯坦和玻尔的世纪之争及EPR问题
爱因斯坦和玻尔的世纪之争及EPR问题殷业;金尚年【摘要】相对论和量子力学不能同时为真，已是学术界的共识，而其原因仍是悬而未决的问题。
将复杂问题分解为最简单问题进行研究是科学研究的常用方法，无外力作用物体的运动是力学中的最简问题，这种运动称为惯性运动或自然运动，亚里士多德、伽利略、牛顿、爱因斯坦四位历史上最伟大的物理学家都研究过自然运动。
本文试图从对惯性定律的分析中寻找到解决EPR问题的方法。
文中研究了相对论中的自然运动和引力几何化问题，讨论了爱因斯坦和玻尔关于量子力学解释的争论，最后用惯性起源的马赫原理给出了解释 EPR问题的一种可能方法。
%It is the consensus of the academic circles that theory of relativity and quantum mechanics cann’t both be true. Decomposing a complex problem to the simplest problem is a common method in scientific research,no action of the external force for moving object is the simplest problem in mechanics,and this movement is called inertial motion or natural movement. Aristotle,Galileo,Newton,Einstein the four greatest physicists have researched the natural movement. This paper tried to search for the method to solve the EPR problem from the analysis of the law of inertia,studied the natural motion and gravitational geometrization problem in relativity theory discussed the debate about the interpretation of quantum mechanics between Einstein and Bohr,and finally proposed possible interpretation method of EPR problem by using Mach Principle.【期刊名称】《吉林师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】5页(P79-83)【关键词】惯性定律;相对论;量子力学;EPR问题;马赫原理【作者】殷业;金尚年【作者单位】上海师范大学信息与机电工程学院，上海200234;复旦大学物理学系上海200433【正文语种】中文【中图分类】O3010 引言将复杂问题分解为最简单问题进行研究是科学研究的常用方法，牛顿力学和相对论中都使用了这个方法[1-2]．要将复杂问题转化为简单问题，首先要将研究对象和环境分离，一旦分离成功，研究对象和环境的最简单关系就是两者之间没有任何相互作用的情况．对力学而言，无外力作用物体的运动就是力学中的最简问题，这种运动被称为惯性运动或自然运动，亚里士多德、伽利略、牛顿、爱因斯坦四位历史上最伟大的物理学家都研究过自然运动[3-4]．本文通过对历史上惯性定律的形成过程的分析，揭示了惯性定律在整个宏观力学中的地位，文中研究了相对论中的自然运动和引力几何化的原因，用惯性起源的马赫原理解释了EPR问题，从方法论上给出了宏观物理学和微观物理学关系的新图景．1 宏观力学的研究方法牛顿力学和相对论都属于宏观力学范畴，宏观力学和微观力学的一个显著区别是，宏观力学可实现研究对象和环境的有效分离，这一点在微观力学中做不到，这也是导致宏观力学和微观力学的研究方法在现代产生明显区别的主要原因，也是爱因斯坦和玻尔在量子力学解释上产生分歧的原因之一．所以研究宏观力学在方法论上要比微观力学简单，通常无需考虑作为环境一部分的测量工具对研究对象的干扰，也就是无需考虑宏观物体受测不准原理的制约．一旦研究对象和环境实现有效分离，就可以考虑最简单的情况：环境和研究对象之间没有任何相互作用时物体的运动．实验和理论分析最后都导致了惯性定律的产生：当一个物体不受任何外力作用时，将保持静止或匀速直线运动状态．如果物体受到外力作用，那么运动状态将发生改变，其中的定量关系就是牛顿第二定律，这样力学开始慢慢地由简单到复杂，这就是牛顿力学的主要思路．牛顿力学中也存在一些问题，主要出现在空间问题上，物体运动总要在一定的空间中发生，那么牛顿的空间到底是怎样的，有什么性质？牛顿给出了绝对空间的概念，即：一个一无所有的静止空间．绝对空间成为物体运动的场所，物体在这样的空间中运动，不和空间发生任何相互作用，但这样的空间存在吗？历史上许多科学家都对此提出质疑，如贝克莱主教、莱布尼茨、马赫等．问题1：一无所有的空间，连信息也没有，我们无法感知又如何知道它存在？问题2：静止和运动是相比较得到的，那么绝对空间的静止是和谁比较得到的？问题3：现实中根本找不到一个一无所有的空间．以前以为真空中一无所有，但后来发现真空中含有丰富的物质内容，如高能粒子、光、引力场、宇宙背景辐射等，所以一无所有的空间的存在性问题，在亚里士多德提出来二千多年后依然是一个没有解决的问题[5-6]．相对论将引力视为空间的属性[7]，引力归入了空间，又因为引力场有能量所以是一种物质的存在形式，这样对相对论而言，空间和物质是不可分割的．不存在一无所有的空间，存在的空间中都存在物质，至少存在引力场．所以在广义相对论中，物体所受外力中不包括引力，物体在不受引力之外的外力作用时的运动就成了自然运动，引力被几何化了．这样的处理恰好有黎曼几何与之对应，所以相对论就成为一个由数学理论体系支撑的宏观力学理论．相对论比牛顿力学的进步在于，它否定了运动物体和空间不会发生相互作用这一事实，如果真空中确实存在许多物质，那么运动物体一定会和真空发生相互作用，这种作用产生的物理效应就是相对论效应，当然这种效应只有在物体运动接近光速时才会显现．沿着这条思路，就产生了真空的真空是否存在的问题.我们又回到了与十七世纪研究真空是否存在的类似问题上．如果真真空存在，那么在真真空中，物体运动的极限速度就一定是超光速的．这样立刻会想起在无限稀薄的物质空间中，物体将如何运动的问题.结论只有一个，物体将静止或以无限快的速度运动．因为空间一无所有，引力也没有，根据惯性起源的马赫原理，物体将没有惯性，任何扰动都将使物体加速到无限快．如果运动物体是一个基本粒子，在周围有约束的环境中，那么这个基本粒子只能是以几率波的形式存在，因为它运动得太快了，我们根本无法确定它何时在何处，只能根据周围约束确定其在空间某位置出现的概率，这种图像和量子力学描述的微观物质世界图像是完全一致的．2 亚里士多德的自然运动亚里士多德是古希腊时期最伟大的哲学家和科学家，他的关于物质运动的思想整整统治了人类2000多年．亚里士多德和后来的伽利略在研究力学问题的方法上，存在一个显著的区别，亚里士多德仅依靠观察和直觉得出结论，缺乏实验方法，所以他的关于物质运动的理论从直觉出发，得出了许多不正确的思想．首先为了确定物体的自然运动，亚里士多德根据对轻的物体上浮，重的物体下落的观察，规定了物质具有原始处所，重物的原始处所在地心，所以在没有外力作用的情况下，重物总是落向地心．而气体和轻的物体的原始处所在天上，所以当没有外力作用时它们总是飘向天空．另外亚里士多德根据，地面上的物体不用力推它，它就静止这一观察结果，断言力是产生运动的原因．显然亚里士多德的这些论断都是错误的，也说明在力学或自然科学中，正确结论的得出，不能仅凭简单的直觉或观测，还需要根据对限定条件下实验的分析，特别是定量实验得出正确结论，这也是现代科学的特征之一．3 伽利略的自然运动和惯性定律古希腊学者的力学研究主要集中在静力学范畴，很少涉及时间变量．从伽利略开始力学迈向了动力学的范畴．最简单的物体运动是一个物体不受任何外力作用下的情况，即自然运动或称惯性运动．伽利略通过对小球斜面运动实验，得到了他的关于物体自然运动的规律，即：惯性定律．牛顿将其称为力学第一定律[1]，本文中称其为真空惯性定律，以区别于后面给出的虚空惯性定律．图1 伽利略惯性定律实验在地球表面的实验环境中，要创造一个不受任何外力作用的环境是不可能的，因为地球引力不可屏蔽．伽利略的方法是先研究一个方向上不受力情况下物体的运动．如图1所示，小球在假设没有摩擦力的无限光滑的斜面上运动，观测下坡和上坡的高度，实验表明是相等的(在实验精度范围内)．这样伽利略设想了如图ABC的变化，在C图中，上坡斜面变成完全水平时，推理小球将运动至无限远．这样就得出，在水平面上一个物体不受外力作用时，将保持静止或匀速直线运动状态．推广到一般，如果在所有方向上物体不受外力，则就可得惯性定律[8]．伽利略惯性定律也存在两个问题：(1)表述中的无限远并不是实验结果，而是理论推想，所以并不可靠．但可认为在很远很远时，惯性定律仍成立．(2)因为地球是一个非惯性系，所以伽利略的斜面实验只是近似实验，如果精度提高，以地球做参照系，惯性定律不成立．这就产生一个问题，宇宙中存在绝对惯性系吗？结论是不存在．因为宇宙中的任何参照系都在引力场中，都会受引力的作用并加速，所以不存在真正的惯性系．但在实验精度允许的范围内，宇宙中存在近似惯性系，如地球参照系，太阳参照系，银河中心参照系，宇宙背景参照系等．各种近似惯性系近似于绝对惯性系的程度不同，所以它们之间存在差异，这种差异是导致日心说优于地心说的原因．4 爱因斯坦的自然运动和相对论中的惯性定律相对论是公理理论，也就是它从公理出发导出理论的全部内容，这种建构理论的方法的优点是：只用少数从实验事实总结出来的公理，通过逻辑推理，可以得到广泛的理论预测，这些理论预测如果可以被实验验证，就可以反证理论的正确性，从而增强了人们用公理理论去预测和说明更多现象的信心．相对论和量子力学都是这样的理论体系，并成为现代物理学的主流理论[9-11]．等效原理保证了不同质量的物体在引力场中的运动，如果初始条件一样将走相同的轨迹，这就给引力几何化创造了条件．爱因斯坦假设物质的存在可以使空间弯曲，反之空间的弯曲也表征了引力的存在，这样引力就归入了空间的属性中，引力成为了一个多余的概念，物体在不受除引力外的任何外力作用时的运动就是自然运动．相对论中的惯性定律就成为：如果物体不受除引力外的任何外力作用时，物体将沿测地线运动．所以在相对论中地球绕太阳转的原因不是地球受到万有引力的作用，而是地球在沿空间的测地线作惯性运动．测地线则由空间中的物质和能量决定，与运动物体无关[12-15]．相对论中有句名言：物质告诉空间如何弯曲，空间告诉物质如何运动．电磁场就不能像引力场一样处理，因为惯性质量和电荷是两个独立变量，它们之间的关系和惯性质量与引力质量完全成正比不同，所以电磁力无法空间几何化．5 惯性的起源图2 马赫原理示意图关于惯性的起源，历史上有两种不同的观点[16-17]：(1)内秉性质说；(2)外因说．其代表人物是牛顿和马赫．牛顿认为惯性是物体的固有属性，与其它物质无关；这种思想统治了物理学2百多年，直到马赫提出质疑．马赫认为宇宙中如果只有一个物体，物体将没有惯性．所以马赫认为物体惯性的来源是由于遥远宇宙物质的存在．如图2所示，遥远宇宙物质对本地物体有引力相互作用，这种作用具有对称结构，当物体相对宇宙背景参照系静止或作匀速直线运动时，遥远宇宙物质对本地物体的引力作用是平衡的；但一旦物体作加速运动，遥远宇宙物质对本地物体的引力作用将不平衡，并产生一个与加速度方向相反的惯性力．也就是惯性力的施力者就是遥远宇宙物质的全部．说的更清楚一点，在图2的m位置，只有当遥远宇宙物质存在时，旋转的牛顿水桶才会产生凹面．如果遥远宇宙物质不存在，水桶无论如何旋转都不会产生凹面．另一个关于马赫原理有说服力的实验就是：宇航陀螺仪导航原理．如果我们将太阳系从现在的位置移去，这样在太阳系现在的位置处就会产生一个真空空间，问一艘宇宙飞船在这个空间中航行，陀螺仪能否导航？答案是肯定的，陀螺仪不是因为太阳的存在才可以导航的．那么这时的陀螺仪指示的方向是什么参照系中的方向？结论只有一个：宇宙背景参照系中的方向．这就说明陀螺仪中的惯性只能来源于遥远宇宙物质．遥远宇宙物质的存在，决定了本地真空空间的性质，如果遥远宇宙物质不存在，那么本地空间性质将完全不同，前者使在此空间中的物体具有惯性，后者则没有惯性．遥远宇宙物质在本地产生平衡引力，尽管合力为零，但和本地没有任何引力是完全不同的，这一点以前的物理学从来没有认真讨论过．有一个类比：四周绷紧的蹦床才有弹力，这个类比提供了一个参考的思维[18]．6 爱因斯坦公理和物质空间层次模型关于物质和空间的关系，爱因斯坦曾多次强调：一无所有的空间不存在．这一思想古代就存在．亚里士多德和笛卡尔是两个坚持主张一无所有空间不存在的科学家[3,5-6]．这里将这一思想称为：爱因斯坦公理．从这一公理出发，可以得到许多新的结论，它将有助于加深对物质世界本质的理解[19-20]．根据爱因斯坦公理，一无所有的空间不存在，那么存在的空间中就一定存在物质，物质和空间不可分离，为了区别牛顿的虚空，称这样的空间为物质空间．定义理想物质空间为：充满无限小连续物质的空间．定义一般的物质空间为：连续的物质占据的空间．如：空气、水、真空等，它们是理想物质空间的近似．对人而言，空气就是人生存其中的物质空间；对鱼而言，水就是它们生存其中的物质空间；对恒星而言，真空就是它们运动其中的物质空间，任何物体都在一定的物质空间中运动，没有例外[21-25]．由物质空间概念可引伸出物质空间层次概念，设想在空气中一个玻璃围成的球体，如果将里面所有的空气抽去，就可获得真空；根据爱因斯坦公理，一无所有的空间不存在，所以真空中也一定存在物质，如引力场，电磁场等．假设将所有真空中的场物质抽去，就得到真空的真空，以此类推，最后得到了一个像俄罗斯套娃式的嵌套的物质空间层次模型．7 虚空中的惯性定律根据爱因斯坦公理，真空和虚空是两个完全不同的空间，真空中包含着丰富的物质内容，虚空则指一无所有的空间，那么在虚空中一个物体将如何运动？对这个问题的解答就产生了虚空中的惯性定律．为了区别，将伽利略给出的惯性定律称为真空中的惯性定律，马赫原理认为物体的惯性是遥远宇宙物质对本地物体引力作用的总效应[18]，如果虚空中一无所有，则虚空中引力场也没有，根据马赫原理，物体在虚空中将没有惯性，任何外力都将使物体运动速度加速到无限快，假设微扰总存在，所以由马赫原理可得虚空中的惯性定律：在虚空中，物体将以无限快的速度运动．作为对称，奇点空间中，物体运动速度无限慢．虚空中物质密度无限小，奇点中物质密度无限大，真空中物质密度有限大，三种不同的空间中物体运动的极限速度不同，相对论仅说明了真空空间的情况．8 爱因斯坦和玻尔的争论及EPR问题为什么要重新讨论惯性定律这个古老的问题，本文的目的是想通过对惯性定律的重新分析，来研究相对论和量子力学之间的矛盾，并找到解决这一矛盾的方法．爱因斯坦和玻尔曾经为量子力学的方法论争论了50年，最后在他们离开人世间时问题也没有解决[4]．爱因斯坦坚持决定论，也就是事物的因果是明确的，这对于宏观力学是正确的．但对微观力学，由于人类具有的测量手段在一定时期不能做到：将研究对象和环境彻底分离，也就是测量工具的引入会影响原初条件，所以所得数据不能由原有研究对象和环境完全决定，需考虑人为参与后的影响，这必然会产生测不准，所以就方法论而言量子力学是正确的．但这并不代表人为的测试手段会永远停留在现有水平上，未来如果测试手段进步了，可以预见原本的测不准可能会变成测得准，但新的测不准又会出现．关于EPR问题，其中的关键是物质运动是否存在光速极限？EPR问题中的各种不等式最终都可归结为对这个问题的检验．使用物质空间层次概念可以对EPR问题给出一个相对合理的解释．爱因斯坦明确指出引力是空间的属性，相对论是在宇宙背景物质存在的空间中讨论问题，也就是相对论不讨论虚空中的物质运动．根据马赫原理，虚空中的粒子因为没有惯性可以超光速，量子力学的粒子随机速率分布没有规定不能超光速，所以量子力学是以虚空为物质的运动背景空间的．正因为相对论和量子力学对空间的要求不同，所以导致了两种理论存在深刻的内在矛盾．EPR 问题中的量子纠缠态，可以在比真空更高层次的空间中进行，所以没有光速限制，就像宇宙暴涨没有光速限制一样，因为宇宙爆涨不是在真空中进行的．这样就解释了量子纠缠态为什么能超光速传递的难题，而相对论是不允许出现这种情况的，所以爱因斯坦和玻尔都是正确的，只是两人说话要求的背景空间不同，一个是真空，一个是虚空．虚空惯性定律可以作为未来统一相对论和量子力学的基础，考虑虚空中一空间连续介质，那么相对论和量子力学可通过以下方式重构：虚空中的连续介质力学+相对论适用条件=相对论；虚空中的连续介质力学+测不准公理=量子力学；其中的相对论适用条件在文献[22]中已给出，测不准公理是海森堡测不准原理的一般化，事实上只要测量工具对系统的干扰不能忽略，都存在测不准现象．9 结语相对论以存在遥远宇宙物质的本地真空空间为研究的背景空间，这样的空间是惯性存在空间，物质运动具有光速极限．量子力学以虚空作为研究背景空间，所以没有光速极限，这两种空间的不同是导致相对论和量子力学矛盾的根源．本文对惯性定律进行了深入的分析，由马赫原理得到了虚空惯性定律，伽利略惯性定律(牛顿第一运动定律)可看成是虚空惯性定律在真空条件下的应用，它可作为相对论和量子力学的共同基础．参考文献【相关文献】[1]牛顿著，王克迪译.自然哲学之数学原理[M].北京：北京大学出版社，2006.[2]爱因斯坦著，史立英等译.广义相对论基础[M].石家庄：河北科学技术出版社，2001.[3]F.卡约里著，戴念祖译，范岱年校.物理学史[M].桂林：广西师范大学出版社，2002.[4]M.劳厄著，范岱年等译.物理学史[M].北京：商务印书馆，1978.[5]笛卡尔.哲学原理[M].北京：商务印书馆，1960.[6]斯宾诺莎.笛卡尔哲学原理[M].北京：商务印书馆，2007.[7]张元仲.广义相对论的产生与发展[J].力学进展，2002，32(4)：495～504.[8]孙丽媛，徐恩生，罗洪超．牛顿第一定律的实质、地位和作用[J]．沈阳航空工业学院学报，2005，22(2)：78～79.[9]P.Dirac.The Principles of Quantum Mechanics[M].Oxford:Oxford University Press，1958.[10]A.Einstein.Relativity 15th Edition[M].London:Methuen & Co.LTD.,1957.[11]ler.Albert Einstein’s Special Theory of Relativity[M].Massachusetts:Addison-Wesley Publishing Company,1981.[12]J.L.Synge.Relativity:The General Theory[M].New York:Interscience Publishers Inc.,1960.[13]R.Sachs,H.Wu.General Relativity for Mathematicians[M].New York:Springer-Verlag,1977.[14]V.Fock.The 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科学巨人波尔
• 希特勒上台后，建议他们及早与苏联达成控制 致力和平的人道 原子武器的协议，但没有成功。 • 虽然哥本哈根大学在财力、人员、能力和实验 室管理上，都达不到英国的水平，但我立志尽 为国奉献的赤诚 力帮助丹麦发展自己的物理学研究工作……我的 职责是在这里尽我的全部力量。
• 答案整合：①追求真理，在学术之争中胸怀坦 荡，不掺杂个人恩怨;②以赤子之心帮助祖国发 展物理学研究;③慧眼识才，吸引了大批青年科 学家，并为他们提供发展的平台;④有人道主义 关怀，积极营救受纳粹迫害现在哪些方面?请 结合材料谈谈你的看法。(8分) • 尽管两人的科学理论和思想观点始终没能调和， 但他们却结下了长达数十年的友谊。玻尔高度评 追求真理的坦荡胸怀 价他与爱因斯坦的学术之争，认为它是自己“许 多新思想产生的源泉”。
• 玻尔周围聚集着许多杰出的理论物理学家。他不 但有革新的勇气，更是一位伟大的伯乐。他为量 慧眼识才的能力 子物理学培养和组织了一支创新发展的队伍，人 们称之为“哥本哈根学派”。-----他以特有的人 格魅力，吸引了世界各地的青年才俊，使研究所 成为当时全世界最重要、最活跃的量子力学研究 中心。这里先后培养了600多名物理学家
科学巨人玻尔
• 2、为什么爱因斯坦和玻尔的论战被称为物理学 史上的“巅峰对决”?请结合材料简述原因。(6 分)
• 分析：爱因斯坦和玻尔这两位科学巨人的背后，是现代 物理学的两大基础理论一相对论和量予力学。他们的争 论旷日持久，几乎所有理论物理学家都被吸引并参与进 来，乐此不疲。 • 答案整合：①从成员上看，论战双方都是当时物理学界 的代表人物;②从内容上看，辩论涉及现代物理学两大 基础理论一相对论和量子力学;③从影响上看，辩论带 动了整个理论物理界的学术争鸣。
• 3、文中说：“玻尔领导的哥本哈根学派具备了 一个科学学派应有的优秀特质。”请结合材料， 具体分析哥本哈根学派有哪些“优秀特质”。(6 分)
世纪之战：爱因斯坦和玻尔就“量子力学”大战3回合，谁赢了？
世纪之战：爱因斯坦和玻尔就“量子力学”大战3回合，谁赢了？量子力学建立初期，“纠缠”这个现象就引起了所有物理学家的好奇，爱因斯坦将其称之为“遥远地点之间的诡异互动”。
量子力学中的所谓纠缠是这样一种现象：两个处于纠缠态的粒子可以保持一种特殊的关联状态，两个粒子的状态原本都未知，但只要测量其中一个粒子，就能立即知道另外一个粒子的状态，哪怕它们之间相隔遥远的距离。
过去的大半个世纪里，这种现象背后的本质一直深深困惑着科学家们。
上世纪，关于纠缠现象的看法将物理学家划分成了两派：以玻尔为代表的哥本哈根学派认为，对于微观的量子世界，所谓的“实在”只有和观测手段连起来讲才有意义；但爱因斯坦等科学家无法接受这种观点，他们认为量子力学是不完备的，测量结果一定受到了某种“隐变量”的预先决定，只是我们没能探测到它。
1935年，爱因斯坦和Podolsky及Rosen一起发表了一篇题为《Can quantum mechanics description of physical reality be considered complete》的文章，论证量子力学的不完备性，通常人们将他们的论证称为EPR 佯谬或者Einstein定域实在论。
爱因斯坦与玻尔这场论战的源头要从牛顿说起。
第1回合爱因斯坦发动攻势在20世纪之前，整个物理学尽在牛顿经典物理学的掌控之下，在牛顿的宇宙里，世界就是一个精密的钟表，上帝造好表，上好发条，以后的一切就是确定无疑的。
然而进入了20世纪后，牛顿的这座巍峨神殿在新发现的撞击下轰然倒塌了。
在倒塌的废墟下两个新的门派站了起来，这两个门派，一个是爱因斯坦以一人之力独撑起来的相对论，另一个则是多位大师合力塑成的量子力学。
不过，这两个门派却无法和谐相处，相对论虽然推翻了牛顿的绝对时空观，却仍保留了严格的因果性和决定论，而量子力学却更激进，抛弃了经典的因果关系，宣称人类并不能获得实在世界的确定的结果，它称自己只有由这次测量推测下一次测量的各种结果的分布几率，而拒绝对事物在两次测量之间的行为做出具体描述。
爱因斯坦与玻尔关于量子力学的世纪大战，爱因斯坦惨败！广义相对论狭义相对论物理学
爱因斯坦与玻尔关于量子力学的世纪大战，爱因斯坦惨败！广义相对论狭义相对论物理学哥本哈根学派认为：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。
爱因斯坦七十大寿时收到一份很别致的生日礼物，一本由25位学者合写的文集，书名是《阿尔伯特·爱因斯坦：哲学家─科学家》。
其中最长的一篇〈与爱因斯坦讨论原子物理中一些认识论问题〉出自老友玻尔之手，为两人多年来针对量子力学的争辩提供了重要史料。
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。
●第一回合◎时间：1927年十月◎地点：比利时首都布鲁塞尔◎场合：第五届索尔维会议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。
第五届索尔维会议另一方面，爱因斯坦个人倒是在这场盛会中吃了不少亏，不过并非在正式会议中，而是属于「会外赛」的性质。
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。
科学史上的怪人怪事
2.泊松亮斑 “斑”石砸脚
1818年法国科学院举行了一个悬赏征文竞赛，竞赛的题目是利用精密的 实验确定光的衍射效应以及推导光线通过物体附近时的运动情况。竞赛评委 会由许多知名科学家组成，这其中包括比奥、拉普拉斯和泊松，都是积极的 光的微粒说拥护者。从这个评委会的本意来说，他们或许是希望通过光的微 粒说的理论来解释光的衍射以及运动，以打击光的波动理论。 但是戏剧性的情况出现了：一个不知名的法国年轻工程师——菲涅耳（当 时他才31岁）向组委会提交了一篇论文。在这篇论文里，菲涅耳采用了光是 一种波动的观点，并以严密的数学推理，极为圆满地解释了光的衍射问题。 他的体系洋洋洒洒，天衣无缝，完美无缺，令委员会成员为之深深惊叹。泊 松并不相信这一结论，对它进行了仔细的审查，结果发现当把这个理论应用 于圆盘衍射的时候，在阴影中间将会出现一个亮斑。这在泊松看来是十分荒 谬的，影子中间怎么会出现亮斑呢？这差点使得菲涅尔的论文中途夭折。但 菲涅耳的同事，评委之一的阿拉果在关键时刻坚持要进行实验检测，结果发 现真的有一个亮点如同奇迹一般地出现在圆盘阴影的正中心，位置亮度和理 论符合得相当完美。 菲涅尔理论的这个胜利不仅使他获得了那一届的科学奖，同时一跃成为了可 以和牛顿，惠更斯比肩的光学界的传奇人物。圆盘阴影正中的亮点，后来被 相当误导性地称作“泊松亮斑”。
我对科学的看法
• 科学的发现，常出自偶然之间。
• 通向真理的道路，往往不止一条。 • 自然科学多为实验学科。 • 要相信科学并不枯燥。
谢♂谢♂观♂看
6.神秘的荧光与X射线
• 伦琴像平时一样，正在实验室里专心做实验时。他先将一支克鲁克斯放电管 用黑纸严严实实地裹起来，把房间弄黑，接通感应圈，使高压放电通过放电 客，黑纸并没有漏光，一切正常。他截断电流，准备做每天做的实验，可是 一转眼，眼前似乎闪过一丝绿色荧光，再一眨眼，却又是一团漆黑了。刚才 放电管是用黑纸包着的，荧光屏也没有竖起，怎么会现荧光呢?他想一定是自 己整天在暗室里观察这种神秘的荧火，形成习惯，产生了错觉，于是又重复 做放电实验。但神秘的荧光又出现了，随着感应圈的起伏放电，忽如夜空深 处飘来一小团淡绿色的云朵，在躲躲闪闪的运动。伦琴大为震惊，他一把抓 过桌上的火柴，“嚓”的一声划亮。原来离工作台近一米远的地方立着一个 亚铂氰化钡小屏，荧光是从这里发出的。但是阴极射线绝不能穿过数厘米以 上的空气，怎么能使这面在将近一米外的荧光屏闪光呢?莫非是一种未发现的 新射线吗? 他兴奋地托起荧光屏，一前一后地挪动位置，可是那一丝绿光总不会逝去。 看来这种新射线的穿透能力极强，与距离没有多大关系。那么除了空气外它 能不能穿透其他物质呢?伦琴抽出一张扑克牌，挡住射线，荧光屏上照样出现 亮光。他又换了一本书，荧光屏虽不像刚才那样亮，但照样发光。他又换了 一张薄铝片，效果和一本厚书一样。他再换一张薄铅片，却没有了亮光，— —铅竟能截断射线。伦琴兴奋极了，这样不停地更换着遮挡物，他几乎试完 了手边能摸到的所有东西。
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。
读书分享读书交流会《量子理论——爱因斯坦与玻尔关于世界本质的伟大论战》课件
未来量子科技的可能应用和影响
例如，在医学领域，量子理论可以应用于药 物设计和疾病诊断等方面，有望为医学研究
和治疗提供更准确和高效的方法。
量子科技的发展将推动科技领域的进步和创 新，同时也将对人类社会产生深远的影响和
变革。
量子科技的应用前景非常广阔，包括但不限 于医学、制药、金融、通信等领域。
在金融领域，量子计算可以用于风险评估和 投资策略优化等方面，有望为金融行业带来 更智能和更高效的服务。
读书分享读书交流会《量子理 论——爱因斯坦与玻尔关于世 界本质的伟大论战》
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• 背景介绍 • 正文讲解 • 深入探讨 • 相关议题 • 总结与展望
01
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背景介绍
Байду номын сангаас子理论的发展历程
19世纪末，科学家发现微观 粒子不服从经典物理规律， 波动和粒子两种性质同时存 在，量子理论应运而生。
量子计算的前沿技术和发展趋势
量子计算机的基本原理
量子计算机的实现方案
介绍目前已经提出的多种量子计算机的实现方案， 包括超导、离子阱、光学等方案。
介绍量子计算机的基本原理和构造方法，以 及量子计算机在解决某些问题方面的优势。
量子计算机的应用前景
介绍量子计算机在密码学、化学模拟、优化 问题等领域的应用前景，以及可能带来的变 革和影响。
量子信息论的基本概念
01
02
03
量子比特
量子信息的基本单元，具 有叠加和纠缠等特性，可 实现安全通信和高效计算 。
量子态
描述量子系统的状态，具 有叠加和纠缠等特性，可 实现超越经典信息处理的 能力。
量子纠缠
两个或多个量子比特之间 存在一种特殊关联，使得 它们的状态是相互依赖的 。
爱因斯坦和玻尔的三次论战
《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。
波尔和爱因斯坦的世纪争论
波尔和爱因斯坦的世纪争论玻尔与爱因斯坦的争论量子力学建立以后，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。
1．量子力学的哥本哈根学派的诠释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。
海森堡的“测不准关系”和玻尔的“互补原理”构成了哥本哈根学派诠释量子力学的两大主要支柱。
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。
①波函数的几率诠释：在微观领域里，力学的因果律和决定论都遭到了破坏。
在相同的实验条件下，可以发生各种不可预测个体量子过程，每次测量都会由于观测仪器与客体之间不可控制的相互作用而引进新的实验条件，使通常情况下的因果链被打断。
所以在量子力学中，人们必须放弃力学意义上的因果律和决定论，而把几率性看成是本质的。
②测不准关系：1927年，海森堡在论文《量子论中运动学和动力学的可观测内容》中，提出了著名的“测不准原理”。
为了说明他的测不准原理，海森堡设计了一个理想实验：用一个γ射线显微镜观测一个电子。
由于显微镜的分辨率受光波波长的限制，为了精确确定电子的位置，应该使用波长短的光，而波长越短，光子的动量越大，根据康普顿散射，引起电子动量的变化就越大。
因此电子的位置愈准确，就愈难确定电子的动量。
反之亦然。
海森堡认为，微观粒子既不是经典的粒子，也不是经典的波；当人们用宏观仪器观测微观粒子时，就会发生观测仪器对微观粒子行为的干扰，使人们无法准确掌握微观粒子的原来面貌；而这种干扰是无法控制和避免的，就像盲人想知道雪花的形状和构造。
物理学史与基本物理概念简介 第六讲
图中的热辐射曲线就是依照普朗克 计及能量子假设而导出的辐射公式画成的，与 黑体辐射实验结果相符合。
1900年12月24日，普朗克在法国物理 学会的圣诞会上宣读了题为《关于正常光谱的能 量分布定律》的论文，提出了与经典物理学格格 不入的能量量子化假设： 辐射黑体是由带电的谐振子组成，这些 谐振子的能量只能处于能量子 的整数倍， 即
模型优点：每个环上电子数目是有限的这一思想是可 贵的。
二、 粒子探针的奇迹
卢瑟福于1871年诞生于新西兰，1894年大学毕业，1895 年进入剑桥三一学院成为J.J汤姆孙的一个外国研究生， 在汤姆孙的指导下，从事X射线，放射性射线的研究。发 现 射线、 射线 卢瑟福开创了用高速运动粒子作为探针轰击原子，这 个研究原子结构的方法已经成为原子核物理和粒子物 理的实验研究中有力的分析手段。 1908年，卢瑟福由于放射性的研究以及 粒子与物 质的相互作用方面的研究而荣获诺贝尔化学奖。
维恩公式在短波方面与实验结果符合得 很好，但是在长波方面则理论与实验不一 致。 2．瑞利–金斯公式 1900年，瑞利和金斯根据经典 物理中能量按自由度均分原则导出了黑体 辐射的理论公式 W (, T ) 2ck4T
这公式在波长很长的情况下与实验曲线还 比较相近，但是在短波紫外光区方面，按公式看来， 将趋向无穷大，完全与实验曲线不符，这就是物理学 史上著名的‚紫外光灾难‛。 下图表示出这两个公式（虚曲线）与实验 值（用 表示）的比较。
二、观念的根本突破 一、基尔霍夫辐射定律 黑体：理想的热辐射体是‚绝对黑体‛，简称‚黑 体‛，它是在任何温度下都能全部吸收落在它上面 的一切辐射的理想物体。 1895年， 维恩首先指出，绝 对黑体可以用一个 带有小孔的辐射空 腔（见图)来实现
玻尔与爱因斯坦的争论页PPT文档
(4)从实验中所观测到的微观现象，只能用通常 的经典语言作出描述。
微观客体的“波粒二象性”，即它的波动 性和粒子性，正是用经典语言描述微观客体的 结果。这两种图像既互相排斥，又必须同时用 于对微观客体的统一性质的描述，所以它们又 是互补的。这种互补的概念适用于整个物理学， 甚至超越了物理学界而成为有普遍意义的一个 哲学原理。
(2)量子跃迁是量子力学的最基本概念
它赋予微观客体过程一个实质性的不连续 性，这种不连续性构成了人们对微观客体认识 的极限。在量子力学中，人们无法同时准确地 知道一个微观粒子的位置和动量，遵循“不确 定关系”。可以证明对于物理学中的其他“共 轭”变量，例如能量与时间，也同样遵循“不 确定关系”。同时精确地测定一对共轭正则变 量是不可能的，因为原则上所能达到的精确度 受到了作用量子的限制。
(3)描述微观客体的波函数是一种几率波，粒子出现 的几率由波幅的平方所决定。
由此，在微观领域里，力学的因果律和决定论 都遭到了破坏。根据量子力学理论，在同样的实验 条件下，可以发生各种不能预期的个体量子过程， 因而观测的结果也可能是各种各样的。每次测量都 会由于观测仪器与微观客体之间不可控制的相互作 用而引进新的初始条件，使通常意义下的因果链被 打断。所以在量子力学中，人们必须放弃力学意义 上的因果律和决定论，而把几率性看成是本质的。
三、论战的爆发
• 1926年9月，薛定谔应玻尔的邀请，到哥本哈根介绍 他的波动力学。在结束时，薛定谔提出应该放弃量 子跃迁的概念，而代之以三维空间的波来描述微观 客体的行为。玻尔与薛定谔争论着。他们的争论可 以看作是爱因斯坦与玻尔争论的序幕。
• 1927年9月，在意大利科摩召开了一次纪念意大利科 学家伏打逝世一百周年的会议上，玻尔第一次公开 了他提出的互补原理。这使到会的科学家们感到震 惊。薛定谔和劳厄并不赞成玻尔的观点，尤其是不 同意把物理学建立在不确定关系或其他不确定的统 计解释上。
爱因斯坦与玻尔有关量子理论的旷世争论宣告终结
爱因斯坦与玻尔有关量子理论的旷世争论宣告终结三个关于贝尔不等式的实验测量，同时堵住了局域性漏洞和探测器漏洞。
这些实验排除了最后的疑问，宣告了对局域唯实论彻底的放弃，同时也开启了通往新量子信息技术的大门。
作者┃ Alain Aspect* et al.翻译┃ 石云校对┃ 雨遇1935年，爱因斯坦（Albert Einstein）和Boris Podolsky、Nathan Rosen（EPR）三人写了一篇如今非常有名的文章，质疑了量子力学理论的完备性。
他们认为一个粒子在局域范围内携带了其全部性质，对其进行测量的所有结果构成粒子的物理真实。
而根据量子理论的观点得出的结论是，相隔很远的两个粒子之间可以瞬间发生相互作用，对其中一个粒子的测量结果受远处的另一个粒子的操控。
这在EPR看来是不可能的，因此量子理论是不完备的，为了得到一个关于世界的合理的“局域唯实论”的描述，就必须补全量子理论的形式。
1964年，一位在欧洲核子中心的理论物理学家贝尔，发现了一个不等式，即著名的贝尔不等式（戳我速度脑补一下什么是贝尔不等式）。
这个不等式，可以用实际实验测量来对比局域唯实论与标准量子物理的不同预测。
也就是说，人们可以设计一个实验，测量贝尔不等式中某些要求的参数。
如果测量结果符合贝尔不等式，那么就证明局域唯实论是正确的，量子物理理论是不完备的；如果测量结果不符合贝尔不等式，则量子物理理论是完备的，局域唯实论是不正确的。
在接下来的几十年内，实验物理学家设计了各种精巧的测试方法来检验贝尔不等式。
所有这些实验都趋向于证明量子力学理论是完备的。
但其中仍然存在某些漏洞，必须补上一个额外的合理的假设，获得的实验结果才能完全判定局域唯实论是错误的。
而最近三个研究小组的工作同时堵上所有的漏洞，分别独立证实：量子力学理论是完备的，我们必须明确地放弃局域唯实论。
虽然他们的发现并不特别令人感到意外，但其中包含了几十年的实验努力，而且这些结果也为几个基础量子信息研究方案，比如不依赖设备的量子密码学和量子网络研究奠定了更坚实的基础，因此还是令人振奋。
爱因斯坦和玻尔的论战
1949年是爱因斯坦七十诞辰之年。
这一年，美国出版界组织了一些哲学家和物理学家撰写庆贺爱因斯坦七十寿辰的论文。
玻尔也被激参加撰写。
玻尔写的论文显得非常奇特，几乎令人感到与"庆贺"极不协调。
他在论文中阐述了他和爱因斯坦之间的争论，并证明爱因斯坦每次提出的思想实验都是错误的。
当然，玻尔仍然象历来所强调的一样，再次指出爱因斯坦提的问题是极卓越和极宝贵的，它们对量子力学的迅速发展起了极重大的作用。
论文集最后一篇文章是爱因斯坦的致答文。
在答文中，爱因斯坦仍然坚持自己一贯的观点，并对玻尔的观点又一次进行批驳。
这种庆贺文集，在世界上大约是绝无仅有的吧！不过，在文章的末尾、爱因斯坦总算说了几句客气话："我……感到……有点尖锐。
不过，下面的说法可作为我的辩解：人们只会同他的兄弟或者亲密的朋友发生真正的争吵；至于别人，那就不会争吵的。
" 看来，爱因斯坦和玻尔这两位科学巨擘之间的争论，一定是异乎寻常的激烈，不然的话是决不会在祝寿时都不放过。
那么，他们是为什么事情争论呢？结果又是谁是谁非呢？由于牵涉到很古老但又很难回答的哲学问题，所以下面的简略回顾，多半只论及比较具体的科学内容，至于其中隐含的哲学内容，则只能浅涉一点点。
爱因斯坦与玻尔的争论，是物理学史上持续时间最长、争论最激烈和最富有哲学意义的争论之一。
他们间的争论开始于1920年4月，这次争论的具体内容在本书有关玻尔那一节曾有过描述。
玻尔虽然在争论中因企图放弃能量守恒的普适性而被证明是错误的一方，但玻尔强调要同经典物理观念作彻底决裂的说法，后来被证明是很正确的。
此后，在玻尔身边集结了一批极有才华而又具有极强批判能力的年青人，他们在玻尔的领导下，使量子力学取得了长足的进展。
1926年6月，德国物理学家玻恩提出了波函数的统计解释。
这一解释的主要精神是说由量子力学波动方程求解，只能得到运动过程一个确定的几率，而不能再象牛顿力学那样给出确定的值。