物理学哲学分享 http://blog.sciencenet.cn/u/赵国求 研究员,武汉市学科带头人,专著十部,国内外发表论文六十余篇。

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量子拾遗(2)

已有 3924 次阅读 2012-12-12 09:56 |个人分类:物理学哲学|系统分类:科研笔记

2、实验中观察到微观客体波动性的环境条件及点模型假设

1)、物质波波长与缝宽差不多时呈现微观客体的波性。

以小孔成像与圆孔衍射为例:

小孔成像:一般针孔孔径a10-2cm,比可见光波长λ10-4cm大很多,光被看作点粒子,作直线传播,用几何光学处理。

圆孔衍射:孔径a逐渐减小, a10-4cm时,小孔成像不复存在,出现可见光圆孔衍射花样。呈现光的波性。

对电子波性的呈现也有同样条件要求。

这是个原理性的条件,现有量子力学教材常强调不够,甚至被忽略不讲。这是一个可怕的原理性忽略。

2)、双缝前应有一个制备波的初始相位条件的单缝。

这是为保证进入双缝的物质波初始相位相同或初始相差恒定。双缝前的单缝,现有量子力学教材图示时一般省略。而Feynman量子力学书中可查。这也是一个可怕的原理性忽略。

3)、从经典力学到量子力学,无论是讨论轨道运动、概率分布,还是讨论波的运动,质点模型一贯到底,这是一个重要疏忽。微观环境下,微观客体还能做质点抽象吗?日本物理学家坂田昌一,法国数学家托母都指出过,微观客体不是点,量子力学中的问题是点模型闯的祸。

4)、坂田昌一:“本来,把基本粒子看作数学上的点,只限于在比较大的时空领域作为研究对象,以至于可以忽略基本粒子内部结构的情况下才是成立的。然而,以点模型为基础的理论形式……往往就忘记了当初采取的近似意义,从而产生了好像所研究的对象本身就是数学上的点这样一种错觉……基本粒子是数学的点……,是怎么也不能相信的[3]

5)、托姆:量子论以不确定性原理为基础,依靠点粒子这一粗糙而不适当的模型,把微观客体硬塞入一种不适当的概念框架所造成的混乱和佯谬之中[4]

6)、美国物理学家霍夫斯塔特还从实验上证明了微观量子客体不是点,有一定的分布半径(如电子、中子、质子等),并由此获得了诺贝尔物理学奖[5]。微观粒子不是点,是可以达成共识的。

关键是微观环境下,微观客体还能否做质点抽象!我们认为不能。



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