第592章 剑指不确定性原理!光盒模型!无人可解!量子力学危矣?
龙图一出,全场皆惊!
它形象地表现出量子力学的特色。
西方神话中也有龙的概念。
然而,西方龙和东方龙具有显著的差别。
所以,尽管都有龙头和龙尾,中间的过程却不一样。
这和量子力学的迭加态何其相似。
很快,在李奇维的细心解释之下,众人总算明白了延迟选择实验的原理。
大佬们纷纷感慨:
“量子力学太难了!”
“研究量子力学的时候,一定要抛弃原先的脑子,告诉自己时刻用量子的思维研究问题。”
“就算如此,我感觉我还是没有理解透彻。”
李奇维说道:
“如果谁不为量子力学而感到困惑,那他就根本不懂量子力学。”
众人细细琢磨这句话,感觉很有意思。
真实历史上,提出量子力学第三种版本的费曼曾说过:
“世界上没有人真正懂得量子力学。”
要知道,那时候的费曼可是量子力学领域的超级大佬。
连他都这样说,可见量子力学的诡秘。
洛伦兹忽然笑道:
“布鲁斯,难道你也会为量子力学感到困惑吗?”
哗!
众人皆是一惊,都觉得不可能。
开玩笑,要是连布鲁斯教授都不懂量子力学,这个世界上还有谁敢说自己懂。
提出概率波、不确定性原理、互补原理。
接着用单电子双缝干涉实验、升级版观察者效应实验、延迟选择实验,证明了理论的正确性。
如此神威浩荡的绝世猛人,放眼整个科学史也找不出第二个!
布鲁斯·李这个名字就代表了量子力学!
然而,出乎所有人的意料,李奇维轻轻摇头,说道:
“当然。”
“任何理论只要不是终极理论,一定会存在困惑。”
“量子力学目前只是框架被完善了,但还有很多细节需要补充。”
“这也是今天会议的目的:集思广益。”
哗!
众人闻言皆是万分敬佩。
布鲁斯教授哪怕强成天下无敌了,依然如此谦逊,简直就是道德楷模。
众人也不在意,认为这只是大佬的谦虚说法。
不过很快,他们就能体会到这句话的意思了。
李奇维的演讲终于结束。
洛伦兹总结道:
“感谢布鲁斯教授为今天的会议开了一个好头。”
“我有信心,第四届布鲁斯会议一定会成为最著名的会议。”
“不是因为参会人员的地位和数量,而是因为会议的精彩程度。”
“爱因斯坦教授敏锐的洞察力和质疑,逼迫量子力学不能忽视任何一个瑕疵。”
“只有这样,理论才能得到进一步的完善。”
“这就是科学会议的意义!”
“真理越辩越明!”
“希望在座的年轻物理学家们,不要惧怕布鲁斯教授的权威,勇于质疑量子力学!”
会场内顿时爆发热烈的掌声。
李奇维抗议道:
“洛伦兹教授,怎么感觉你把我当成了靶子呀。”
众人大笑。
洛伦兹笑道:
“谁让你是布鲁斯·李呢。”
“各位,上午的会议结束,请大家用完午餐后,继续进行下午的会议。”
本来会议预计上午至少有五个人作报告。
结果李奇维的演讲内容实在太震撼了,导致远远超时。
而且可预见的是,接下来的争论不会少。
量子力学本身就充满了争议。
众人用餐时,洛伦兹找到李奇维,商议道:
“布鲁斯,要不要压缩一下其他演讲者的时间?”
李奇维否决道:
“不用。”
“每个人的演讲都是对量子力学的完善。”
“这样吧,到时候可以延长会议时间。”
“我想大家应该都很乐意。”
洛伦兹笑道:
“那是肯定的。”
“这可是千载难逢的好机会。”
于是,二人商议完毕。
第一天下午,会议继续。
按照原定的顺序,众大佬们依次上台演讲。
威尔逊分享了云室在量子力学领域的应用。
“布鲁斯教授此前通过量子力学预言了反物质的存在。”
“如今很多研究机构都在试图找到其踪迹。。”
“宇宙中的各种高能射线是目前最佳的研究对象。”
“而云室能够为此提供直观的粒子轨迹数据。”
“各位请看,这是我专门为研究高能射线而改进的云室。”
“它的原理.”
很多人都产生了兴趣。
密立根甚至一边听还一边做着笔记。
他的研究课题也包含了宇宙射线,所以非常关注这方面的动态。
“或许接下来可以和威尔逊教授多交流一番。”
如果真的发现反物质,绝对是对量子力学理论的重要补充。
接下来上场的是玻色。
第一次在如此高逼格的会议上作报告,玻色有点紧张。
不过他的报告内容显然是精心准备过的。
“基于我和布鲁斯教授共同提出的统计原理,我假想了这样一个模型。”
“我称之为【盒中气体】。”
“在一个盒子中,有很多不会相互作用的粒子。”
“盒子内的位势为零,盒子外的位势无限大。”
“如此一来,这些粒子将永远被束缚在盒子内,并且靠着彼此间的碰撞,保持热力学平衡。”
“有了这个模型,就可以描述各种量子理想气体。”
“.”
玻色的报告令所有人眼前一亮,感觉非常有意思。
“怪不得布鲁斯教授邀请玻色,这个印度小子有点东西。”
盒中气体后来又称玻色气体,它和费米气体一样,都有很重要的作用。
真实历史上,玻色还是挺会装逼的。
有一次玻尔在台上讲课,玻色在台下旁听,并且还闭着眼睛。
玻尔在讲到某个地方时遇到了一点难题,于是他向玻色问道:
“玻色教授,能帮我一个忙吗?”
老神自在的玻色睁开眼睛,一下就把问题解决了,然后他又接着闭上眼睛,继续养神。
眼一睁一闭,逼就装完了。
不过在今天这个场合,玻色打死也不敢闭眼。
接着是海森堡上场。
他今天的演讲内容是关于不确定性原理的。
作为量子力学的又一个经典结论,不确定性原理也是如今物理学界的火热课题。
从量子遂穿效应到量子真空涨落,不确定性原理的应用非常广泛。
海森堡自信满满地总结了当前不确定性原理的各项研究,并且还做了一些完善。
“现有的不确定性原理有两个:位置-动量不确定,时间-能量不确定。”
“经过我的研究,在量子领域,角动量和角度同样是一对共轭量,满足不确定性原理。”
“各位请看.”
众人惊呼。
海森堡果然不愧是天才之名。
他在布鲁斯教授的基础上,又丰富了不确定性原理的内容。
这种纯理论领域的突破,每一步都非常艰难。
很快,会场内的气氛热烈起来,不比上午差。
虽然无论是威尔逊还是玻色,甚至是海森堡,他们的演讲内容都无法和布鲁斯教授相比。
但是在众人看来,理论的分支应用和根基同样重要。
如果物理学只有牛顿和牛顿力学,那么今天的世界和几百年前不会有任何区别。
科学的参天大树上,每一片叶子都是弥足珍贵的。
很快,今天最后一位演讲者是爱因斯坦。
众人瞬间神色兴奋!
“爱教授看起来神采奕奕,一点没有被打击到的颓势。”
“看来他肯定藏着什么杀手锏。”
众人来了兴趣。
互补原理已经被接连三个实验有力地证明了。
爱因斯坦教授应该不可能再质疑了。
那他会从哪里入手呢?
这时,爱因斯坦开始演讲了。
“量子力学确实是一门伟大的理论。”
“我自己也研究过很多课题。”
“不可否认,量子力学已经扩展到物理学的方方面面。”
“它是首个深入微观领域的纯理论。”
“其重要性就犹如发明显微镜看到细胞对生物学的意义。”
“但始终有一点,我与布鲁斯教授等人的观点不同。”
“那就是关于量子力学的完备性问题。”
“我认为量子力学对世界本质的解释并不完备。”
“比如布鲁斯教授曾提出的不确定性原理。”
“他认为不可能同时确定量子的位置和动量。”
“但我认为单个量子客体具有确定的物理量,只是我们现在还无法精确把握而已。”
“也许等到量子力学真正完备的那天,就可以摆脱不确定性原理。”
哗!
众人震撼!
海森堡刚刚才大肆吹捧完不确定性原理,现在立马就受到爱因斯坦的质疑。
一股若有若无的火药味弥漫开来。
“这下有意思了。”
其实不少人在心中赞同爱因斯坦的观点。
因为不确定性原理确实有点不合常理。
很多人都曾质疑过,理由和爱因斯坦差不多。
“不是世界本质不确定,而是现有的量子力学理论不完善,所以才不确定。”
就好比牛顿力学只是相对论在宏观低速情况下的近似。
量子力学或许也是另外一门更高级理论的近似。
而在那门更高级的理论框架下,量子或许有确定的状态。
真实历史上,爱因斯坦就是因为这一点,始终不肯接纳量子力学。
他反而更加努力研究自己的统一场论。
因为他坚信,量子力学只是统一场论的副产品而已。
只要完成了统一场论,量子力学就没有存在的必要了。
不过,爱因斯坦显然不能靠几句口号就否定量子力学。
海森堡虽然年轻,但不可小觑。
更何况,不确定性原理是那个男人的理论。
不是谁都能碰瓷的。
爱因斯坦有备而来!
“为了证明不确定性原理的缺陷,我提出一个思想实验。”
“诸位请看。”
啪!
投影仪上显示出爱因斯坦画的示意图。
“现在有一个不透明的箱子。”
“里面装有一些光子和一个钟表。”
“此外,箱子上还有一个小孔。”
“钟表作为计时装置,与小孔相连接,并且能够控制小孔的打开和闭合。”
“整个装置用弹簧挂在一个带有刻度的支架上,下面还吊着一个砝码。”
“现在,把箱子里的钟表和外面的钟表对好时间,使得两个钟表的时间同步。”
哗!
众人看完和听后一脸懵逼。
完全不知道爱因斯坦教授准备做什么。
“这个思想实验看起来有点复杂啊。”
“不过它和不确定性原理有什么关系吗?”
一时间,没有人知道这个思想实验有何神奇之处。
玻尔等人眉头紧皱。
凡是有人要质疑量子力学,他们就不得不重视起来。
尤其是海森堡,更是瞪大了双眼。
不确定性原理是从他的矩阵力学中推导出来的,绝对不能出错。
而且它还关系到量子真空涨落等一系列理论。
所以,他仔细研究,不放过任何一个细节,试图接下来找出破绽。
这时,爱因斯坦继续说道:
“下面,思想实验开始。”
“首先,箱子上的小孔瞬间打开,然后再关闭。这个过程中只允许一个光子逃出。”
“小孔从打开到闭合的这个极短的时间t,可以根据外面的钟表测量出来。”
“因为箱子内的钟表和箱子外的钟表是同步的。”
“所以我们就能测出时间变化量t这个物理量了。”
“光子逃逸出来后,整个箱子的质量会减少,质量变化量m可以根据刻度直接测量出来。”
“根据质能方程e=mc,就能计算出该光子的能量变化量e。”
“此刻,我们同时精确地测量了光子的时间和能量变化。”
“而根据不确定性原理,微观粒子的时间变化和能量变化不可能同时被精确测定。”
“所以,不确定性原理存在问题。”
“这就是我的光盒思想实验。”
哗!
全场震撼!
这个实验的原理和过程可以说非常简单。
但因为实验精度要求实在太高太高,现实中不可能完成,所以只能以思想实验的方式表述。
大家立刻明白了爱因斯坦教授的意思。
如他所言,不确定性原理确实存在问题!
所有人都没想到爱因斯坦教授竟然来了一次绝杀!
“爱因斯坦教授果然不愧是和布鲁斯教授同时代的天才!”
“他的想象力同样天马行空。”
一时间,众人议论纷纷。
玻尔、海森堡等人则面露惊容。
这个实验,好像有点难解了。
(本章完)