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双缝实验-与审稿人的对话

已有 1730 次阅读 2017-3-19 15:11 |系统分类:科研笔记|关键词:双缝实验-与审稿人的对话

历经半年与审稿人的唇枪舌箭,Physics Essays终于同意我的论文在该杂志上发表。审稿人几乎对我论文中的每一句话都进行了审核,我的Responses几乎是论文长度的5倍。这说明该杂志是严谨认真的。版面费仅收了127$/页,看来该杂志并不以创收为目的。


下面是与审稿人对话的摘录,拿出来供大家喷吐一番。

审稿人坚持,在粒子双缝实验中,粒子能同时通过双缝,并拿出单光子实验的论文让我阅读

我的应答:

(1)到目前为止,没有实验能确切验证粒子能同时通过双缝。

(2)如果一个光子能同时通过双缝在屏幕上显示干涉,则说明缝前的光子不是光的最小部分,即这个光子实质上是光子团。

(3)“粒子能同时存在多个空间位置”的观点(即平行宇宙观点)是不符合能量守恒定律的。例如,在未穿越缝前,一个光子的能量为hf,其中f是光的频率。若该光子能同时存在两个缝中,则光子的能量变成2hf,这是违反能量守恒定律的。康普顿效应表明,在微观世界,能量守恒定律成立。  

(4) 由mc2=hf得,m=hf/c2.因为f是可变的,所以一个光量子的质量也是可变的。所以光子不是光的最小部分,而是由最小部分组成的粒子团。在这个意义上,实验室得不到真正单个的光子。所谓的单光子实验,其实是单光子团的实验。  

(5)违反逻辑又没有大量实验支持的观点,不应该进入物理科学,更不应该作为思考和推理的基础。

审稿人对我的应答非常满意。  

审稿人要求对粒子分类进行准确的概率描述

为此,我重新修改论文,使论文更清晰。修改要点如下:

  单缝实验表明,粒子倾向到达屏幕上的离散位置。因此,在双缝实验中,粒子可分为三类:

I)通过缝A并到达屏幕上的衍射位置Xi(i=1,2,...)的邻域的概率为1;  

II)通过缝B并到达屏幕上的衍射位置Yj(j=1,2,...)的邻域的概率为1;

III)通过缝A并到达屏幕上的衍射位置Xi的邻域的概率为C1通过缝B并到达屏幕上的衍射位置Yj的邻域的概率为C2,不通过缝的概率为C3,且C1+C2+C3=1。

  只开A时, Xi邻域内的粒子概率密度为|Ψ1|2, "第 III)类粒子到达Xi邻域 " 是概率性事件,即在Xi的邻域内,此时第III)类粒子的概率密度贡献是不确定的,不应该计算在内。

  只开B时, Yj邻域内的粒子概率密度为|Ψ2|2;"第 III)类粒子到达Yj 的邻域" 也是概率性事件,即在Yj邻域内,此时第III)类粒子的概率密度贡献也是不确定的, 也不应该计算在内。

  同时打开A、B缝时,应该考虑第III)类粒子的密度贡献。如果粒子通过A缝到达屏幕上Xi的邻域,则第III)类粒子的概率密度贡献为 C1|Ψ1|2 ,如果通过B缝到达屏幕上Yj的邻域,则第III)类粒子的概率密度贡献为 C2|Ψ2|2 .

  对某些第III)类粒子,C3不能被忽略,此时C1+C2<1,即"第 III)类粒子到达Xi或Yj的邻域 "仍然是概率性事件,此时第III)类粒子的概率密度贡献是不确定的。

但对另一些第III)类粒子,C3近似为零,即C1+C2=1成立,"第 III)类粒子到达Xi或Yj的邻域 "是确定性事件。此时应该计入第III)类粒子的概率密度贡献。  

  因此, 若A、B同时打开,在Xi和Yj的邻域的重叠处,确定的粒子概率密度应该为

|Ψ1|2+|Ψ2|2 +C11|2+C22|2

这个值大于|Ψ1|2+|Ψ2|2,说明在双缝齐开时,会发生干涉现象。

  此次投稿,使我认识到Physics Essays是严肃开放的科学杂志。在当今,平行宇宙观点大行其道,而以实验为基础以数学演绎为思考出发点的观点却难有市场。在此种情况下,Physics Essays 敢冒天下之大不韪,发表不同于主流的观点,恰是给以数理演绎为基础的传统科学留下一线空间。






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4 郭战胜 张越 sijin20120 zca1965

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