中国科学网名人、金牌博主曹广福教授不知什么原因写了两篇涉及量子论的文章,以外行评内行的眼光,评说了量子力学及测不准原理。虽然作为外人,以不同的视角以审视的目光提出的只算是直觉性的看法和观点,但我认为是有道理的应该支持。因此在他的博文留言并写到:
曹老师问得很好,我也赞同不准确性可以归为技术局限性。对此作以下说明: 无论是文科妞,还是理科男,从常识的角度来讲,在某一确定时刻,一个物体或粒子,所处空间位置和相关物理具有某个确定值,即真值。要知道它们是多少,就需要观察或测量(借助于工具或仪器),测量结果与真值之间在偏差,经多次测量,真值用结果的平均值和误差来表示。意义是所测物理量在某一个范围内,所用测量工具的精度越高范围就越小。这就是我们在高中就已经学过的常识性真理。 量子论的测不准(不确定)原理与上面说的测量误差理论完全不同,认为物理量不可能同时具有确定的数值,也就是一个物理量越确定会导致某个或某些物理量的越不确定,最主要的有能量与时间,动量与距离关系式,并且这两个数学式对于量子力学体系非常重要,因为它们能解决很多问题,据说还能解释氢原子为什么有基态,因此成为量子力学公理体系中最基本的原理之一。 问题: 1、微观粒子某一时刻,其物理量有没有确定值(真值)? 2、测量粒子的能量与时间测量相关,与距离有没有关系呢?如果有关,是什么关系?现在的能量与时间测不准关系正确吗? 我想这是物理学家必须面对的问题。
给予曹老师强烈支持,曹教授作了回复:
博主回复(2012-7-7 15:57) :
深刻!微观世界的很多准则不同于数学公式,往往是实验与观察基础上产生的,谁又能保证未来不会有更精确测量的方法?能量、时间与距离的关系的确很复杂,或许这正是一些量子理论常常是观测加猜测的原因。连俺这个量子民科都会有疑问
接下来出现了以下跟帖:
老曹怎么也搞起了测不准原理? 测不准原理不是技术局限性,而是量子理论本身决定的结果。
博主回复(2012-7-8 09:08) :那里,因为老邪的文章我胡侃几句而已,不过现在对测不准原理到底是什么有了点认识了,只是我总觉得这玩意有点玄乎
曹老师: 你对“测不准原理”的解释,还真是不准确。这不能怪你,要怪就怪把海森堡的原理,英文名"Uncertainty principle",翻译成了“测不准原理”的始作俑者。许多人都理解为是测量技术的问题。这是一个错误的翻译,或许应该译为“不确定性原理”。 其实在现代的量子力学教科书中,这并不是一条基本的原理,而是可以从量子力学基本原理推导出来的一个公式。两个力学量可以同时准确测定的必要充分条件是它们的算符对易,因此有共同的本征态。而坐标和动量算符不对易,没有共同的本征态(同是具有确定的坐标和动量的态),所以不能同时准确测量。这是由微观粒子的本性确定的,与测量技术无关。
博主回复(2012-7-8 09:09) :文老师解释得很到位,学习了!
[17]鲍得海 2012-7-8 00:23
上帝老哥确实误解了【测不准原理】,恰如【15】楼文先生所言。。。 其实,无论多大的东东,全部都是“测不准”的,包括地球。。。
博主回复(2012-7-8 09:10) :
天狼星特使也测不准?
科学网三位重量级博主的出现,令情况发生突变,挑起战争的曹教授立刻就投降认错了。此时,令我这个多管闲事的“二娃”非常尴尬,但我确信真理在我一方,再等一段时间,看看还有多少量子英雄豪杰落入这个不确定的“火坑”。
到了【30】楼,文教授再次现身
[30]文克玲 2012-7-8 20:39
请大家注意,所谓测不准关系,说的是同时测量坐标和动量时的理论极限。如果单独测量坐标或者动量,理论极限是零--没有极限。至于实际测量时的误差,决定于所用的设备和方法,与量子力学理论无关。但是无论你使用何种设备和方法,只要是同时测量坐标和动量,绝不可能超过量子力学的理论极限。
我认为已经到了决战时机,因此提出了一个任何人都可以理解的问题进行讨论:
[32]罗教明 2012-7-8 21:56
To[30]请教文教授一个问题: 不确定性原理的核心思想是“一个微观粒子的某些物理量(如位置和动量,或方位角与动量矩,还有时间和能量等),不可能同时具有确定的数值,其中一个量越确定,另一个量的不确定程度就越大。(来自网上百科)。 这是粒子的微观性质不依赖于测量,一个孤立的基态氢原子,其能量在任意时刻能量都是确定的E0,即在确定的时间氢原子有确定的能量值E0,其中的电子能量也是确定的,那我们又如何来理解这个问题呢?
[33]文克玲 2012-7-8 22:45
to 32楼: 只有氢原子基态在无穷长的时间内状态不变时,他的能量才是严格确定的。假如它是在一个容器内,有热运动,就会与器壁碰撞而改变方向,它的状态就有一个平均寿命。这时,氢原子的能级就有一个展宽。如果氢原子是在气体中,不断的与其它原子碰撞,平动的平均寿命更短,能级还要加宽。任何能级的宽度和它的寿命的乘积都等于普朗克常数。
[34]罗教明 2012-7-8 22:50 文教授,我说的是“一个孤立的基态氢原子”
此后文教授没有回应,接下来我就作了以下总结:
[36]罗教明 2012-7-9 10:50 基于【32】楼的问题,不确定性原理与氢原子有稳定的基态相矛盾,因此不能成为物理学的普遍原理, 这就是我的看法 !!!
争论至此,结果十分明确,但我们的曹教授从【23】楼起就再也不出场,不回复大家的留言了。
请问曹教授,您引发了战争,临阵投降是您的专业水平问题;我赞同您的看法,给您声援帮您圆场,到最后您却默不作声,是不是太不地道了呢,以后您的粉丝还会信赖您么?
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