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量子力学曲率解释与双缝实验

已有 4977 次阅读 2008-6-20 08:27 |个人分类:物理学哲学

                    量子力学曲率解释与双缝实验

原子深处,通过物质波波长 (曲率半径)为微观客体建构的“形”不能忽略,牛顿力学中的质点抽象原则不适用或不能照搬,无法研究电子的轨道运动。客体运动规律必须由反映客体空间结构的波函数来描述。电子波是曲率波,波是实的, 质点是虚的。从原子中制备出来的电子波,通过双缝时,只有遇到类似原生制备条件时,才能继续表现为波,否则就可能表现出宏观的粒子性。

 

1、标准哥本哈解释与双缝干涉实验

按照标准哥本哈根解释,双缝实验中,如果在测量中确定了粒子通过哪一缝,便强调了波粒二象性中的粒子特性,与粒子性互补的波动性就被排斥了,干涉条纹便将消失。具体地讲,由海森伯测不准关系:准确知道粒子通过路径A(如挡住B缝),意味着垂直于A的方向上完全确定了粒子的位置。如果位置测量精确到 ,则由测不准关系

                                     6.1

知,这个测量将对垂直于路径A方向上的动量产生 的扰动,从而干扰到达屏上粒子的位置,改变了波的相位,造成了干涉条纹的消失。

标准哥本哈根解释依据的理论基础是玻尔的互补原理:物质运动具有粒子和波的双重属性,但在同一实验中二者是相互排斥的。测不准关系是引起被测系统量子退相干的一个重要原因[1]

哥本哈根学派对双缝干涉实验的解释不能令人满意。主要原因有:

1)实验表明,一个粒子自身也可以产生干涉,单个电子实体如何通过双缝?难道一个粒子同时可以通过两个缝?

2)几率波是数学波,而电子波有真实的物理作用,数学波与物理实在的关系如何处理?

3)海森伯认为是一种潜能趋势控制量子概率的发生,它象是电子实在中间层次的替身,而由中间层次的可能性现实性转化的力学基础是什么?

4)通过双缝的电子波遵从量子概率的演化规律,具有相干性,与此相反,通过双缝的经典粒子遵从经典概率的演化规律,没有相干性。在量子测量中,电子从遵从量子概率转向遵从经典概率,其由波向粒子转化或波包坍缩的物理本质是什么?

5产生光电子衍射和干涉的重要条件是:一、独立的相干波源;二、恒定的周相差;三、缝宽 与光、电子的波长 可以比拟。如果,缝宽 比光、电子的波长 大得很多,则衍射和干涉自行消失。此时电子从遵从量子概率转向遵从经典概率,这是否也是一个自动退相干?它和量子测量引起的退相干,有何物理机制上的区别?

如此等等。

总之,哥本哈根学派对上述这些问题的回答很难令人满意,或者他们根本就不作物理回答而是试图用哲学原理回避现实中的物理追究。



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