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谁能详细说明一下玻尔战胜爱因斯坦,推翻因果论?

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解决时间 2021-01-05 22:09
谁能详细说明一下玻尔战胜爱因斯坦,推翻因果论?
最佳答案
在牛顿的宇宙里,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。
  正是这一点成了论战的主战场,爱因斯坦深信,物理学规律是关于存在的规律,而不是一些可能性。
 两人的第一次交锋是1927年的第五届索尔维会议,这次会议对支持量子力学的学者来说更是一次成功的大会,在闭幕式之前的讨论中,量子力学派取得了压倒性的胜利,爱因斯坦一直在旁静坐,没有发言。但是在闭幕式,突然开口了:“很抱歉,我没有深入研究过量子力学,不过我还是愿意谈一些一般性的看法。”
  然后,爱因斯坦用自己研究过的一个关于α射线粒子的例子表示了对之前玻尔等学者发言的质疑,不过他的发言相当温和,甚至没有提及后来双方论战的重点———海森堡的测不准关系和玻尔的互补原理。在爱因斯坦的发言之后,正式会议结束。但在之后几天的时间里,讨论在继续。根据与会人的回忆,常常是在早餐的时候,爱因斯坦设想出一个巧妙的思想实验,以为可以难倒玻尔,但到了晚餐桌上,玻尔就想出了招数,一次次化解爱因斯坦的攻势。到最后,谁也没有说服谁。
  之后发生的一件事显然进一步“激怒”了爱因斯坦。
  1929年,玻尔发表了一篇剑走偏锋的论文,用相对论的基本原理同他的量子力学理论相比较,其中说“通过对于观察问题的深入分析,相对论注定要揭露一切经典物理学概念的主观性质”,为他关于“在主体和客体之间不可能保持任何明确分界线”的主张提供佐证。
  早已名满天下的爱因斯坦当然不会容忍这样的“挑衅”。1930年秋,第六届索尔维会议在布鲁塞尔召开,早有准备的爱因斯坦在会上向玻尔提出了一个著名的思想实验———“光子盒”。这个实验的装置是一个一侧有一个小洞的盒子,洞口有一块挡板,里面放了一只能控制挡板开关的机械钟。
  小盒里装有一定数量的辐射物质。这只钟能在某一时刻将小洞打开,放出一个光子来。这样,它跑出的时间就可精确地测量出来了。同时,小盒悬挂在弹簧秤上,小盒所减少的质量,也即光子的质量便可测得,然后利用质能关系E=mc2便可得到能量的损失。这样,时间和能量都同时测准了,由此可以说明测不准关系是不成立的。
  但是这个同样天才的大脑一样不肯轻易认输,经过了一个夜晚,玻尔找到了一条路来指点这一似乎天衣无缝的实验的缺陷,而这条路竟然真的是爱因斯坦的相对论!
  光子跑出,挂在弹簧秤上的小盒质量变轻即会上移,而根据广义相对论,如果时钟沿重力方向发生位移,它的快慢会发生变化,这样的话,那个小盒上机械钟读出的时间就会因为这个光子的跑出而有所改变。换言之,用这种装置来测定光子能量,就不能够控制光子逸出的时刻———回到了测不准关系!
  玻尔就这样戏剧性地回答了爱因斯坦。在一些野史上,这个回合的交锋以下面的对话结束。爱因斯坦对玻尔说:“难道你们真的相信上帝也靠掷骰子办事吗?”玻尔回敬道:“我们不能教导上帝该怎么做!”
  无论如何,爱因斯坦没有被说服。不过这次会议多少是个转折点,爱因斯坦终于承认了玻尔对量子力学的解释不存在逻辑上的缺陷,他的主攻方向从找出量子力学的不自洽性,转到证明量子力学的不完备性上了。
  1935年,这场论战达到了它的顶峰,一篇题为《能认为量子力学对物理实在的描述是完备的吗?》的论文让论战的交战者远远超出了爱因斯坦和玻尔这两人。这篇论文由爱因斯坦、波道尔斯基、罗森三人联名发表,因此其提出的问题日后就被称为EPR佯谬。
  爱因斯坦最关心的回应当然来自于玻尔。在EPR论文发表的第二个月月底,玻尔即在《自然》杂志上发表了一封短信,对EPR表示异议,不久后又发表了一篇与EPR论文同题的正式文章,用微观系统的“整体性”或者“不可分离性”否定EPR的论证,在之后的二三十年中,玻尔的理论占了上风,但是他还是没能说服爱因斯坦。
  后来,有人想将EPR佯谬的思想实验推进到真实实验,以此来证明孰是孰非。上世纪60年代,英国物理学家约翰·贝尔从数学上推导出了一个贝尔不等式,物理学家共完成了十几个实验,其中大多数的结果与量子力学的预言一致。
现在,已经有越来越多的证据表明,玻尔的理论是正确的。而因果论,已经逐步被物理学家所丢弃。
全部回答
打仗
2005年10月6日 ... 爱因斯坦与玻尔,一位头戴世纪最伟大科学家桂冠,是学者中的学者;另一位 ... 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 ... 两人的第一次交锋是1927年的第五届索尔维会议,尽管没有详细的会议 ... 这样,时间和能量都同时测准了,由此可以说明测不准关系是不成立的,玻尔一派的观点是不对的
论证
在牛顿的宇宙里,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。
正是这一点成了论战的主战场,爱因斯坦深信,物理学规律是关于存在的规律,而不是一些可能性。
两人的第一次交锋是1927年的第五届索尔维会议,这次会议对支持量子力学的学者来说更是一次成功的大会,在闭幕式之前的讨论中,量子力学派取得了压倒性的胜利,爱因斯坦一直在旁静坐,没有发言。但是在闭幕式,突然开口了:“很抱歉,我没有深入研究过量子力学,不过我还是愿意谈一些一般性的看法。”
然后,爱因斯坦用自己研究过的一个关于α射线粒子的例子表示了对之前玻尔等学者发言的质疑,不过他的发言相当温和,甚至没有提及后来双方论战的重点———海森堡的测不准关系和玻尔的互补原理。在爱因斯坦的发言之后,正式会议结束。但在之后几天的时间里,讨论在继续。根据与会人的回忆,常常是在早餐的时候,爱因斯坦设想出一个巧妙的思想实验,以为可以难倒玻尔,但到了晚餐桌上,玻尔就想出了招数,一次次化解爱因斯坦的攻势。到最后,谁也没有说服谁。
之后发生的一件事显然进一步“激怒”了爱因斯坦。
1929年,玻尔发表了一篇剑走偏锋的论文,用相对论的基本原理同他的量子力学理论相比较,其中说“通过对于观察问题的深入分析,相对论注定要揭露一切经典物理学概念的主观性质”,为他关于“在主体和客体之间不可能保持任何明确分界线”的主张提供佐证。
早已名满天下的爱因斯坦当然不会容忍这样的“挑衅”。1930年秋,第六届索尔维会议在布鲁塞尔召开,早有准备的爱因斯坦在会上向玻尔提出了一个著名的思想实验———“光子盒”。这个实验的装置是一个一侧有一个小洞的盒子,洞口有一块挡板,里面放了一只能控制挡板开关的机械钟。
小盒里装有一定数量的辐射物质。这只钟能在某一时刻将小洞打开,放出一个光子来。这样,它跑出的时间就可精确地测量出来了。同时,小盒悬挂在弹簧秤上,小盒所减少的质量,也即光子的质量便可测得,然后利用质能关系E=mc2便可得到能量的损失。这样,时间和能量都同时测准了,由此可以说明测不准关系是不成立的。
但是这个同样天才的大脑一样不肯轻易认输,经过了一个夜晚,玻尔找到了一条路来指点这一似乎天衣无缝的实验的缺陷,而这条路竟然真的是爱因斯坦的相对论!
光子跑出,挂在弹簧秤上的小盒质量变轻即会上移,而根据广义相对论,如果时钟沿重力方向发生位移,它的快慢会发生变化,这样的话,那个小盒上机械钟读出的时间就会因为这个光子的跑出而有所改变。换言之,用这种装置来测定光子能量,就不能够控制光子逸出的时刻———回到了测不准关系!
玻尔就这样戏剧性地回答了爱因斯坦。在一些野史上,这个回合的交锋以下面的对话结束。爱因斯坦对玻尔说:“难道你们真的相信上帝也靠掷骰子办事吗?”玻尔回敬道:“我们不能教导上帝该怎么做!”
无论如何,爱因斯坦没有被说服。不过这次会议多少是个转折点,爱因斯坦终于承认了玻尔对量子力学的解释不存在逻辑上的缺陷,他的主攻方向从找出量子力学的不自洽性,转到证明量子力学的不完备性上了。
1935年,这场论战达到了它的顶峰,一篇题为《能认为量子力学对物理实在的描述是完备的吗?》的论文让论战的交战者远远超出了爱因斯坦和玻尔这两人。这篇论文由爱因斯坦、波道尔斯基、罗森三人联名发表,因此其提出的问题日后就被称为EPR佯谬。
爱因斯坦最关心的回应当然来自于玻尔。在EPR论文发表的第二个月月底,玻尔即在《自然》杂志上发表了一封短信,对EPR表示异议,不久后又发表了一篇与EPR论文同题的正式文章,用微观系统的“整体性”或者“不可分离性”否定EPR的论证,在之后的二三十年中,玻尔的理论占了上风,但是他还是没能说服爱因斯坦。
后来,有人想将EPR佯谬的思想实验推进到真实实验,以此来证明孰是孰非。上世纪60年代,英国物理学家约翰·贝尔从数学上推导出了一个贝尔不等式,物理学家共完成了十几个实验,其中大多数的结果与量子力学的预言一致。
现在,已经有越来越多的证据表明,玻尔的理论是正确的。而因果论,已经逐步被物理学家所丢弃。
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