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量子简史(26)决战量子之巅,爱因斯坦光盒和EPR论文

更新时间:2023-10-15 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

第五次索尔维大会结束之后,爱因斯坦并没有舍弃对世界的精典描述,他一直觉得量子热学对世界本质的解释并不完备。7dB物理好资源网(原物理ok网)

例如说,奥斯陆的机率解释,爱因斯坦觉得这只能算得上是对一个系统的机率描述,并不符合单个量子客体,由于爱因斯坦觉得单个量子客体具有确定的化学量,只是我们如今还未能掌握而已,所以只能退而求其次,给出机率解释。7dB物理好资源网(原物理ok网)

同样的,他也对测不准原理很不满意,他决定此次从测不准原理入手,证明量子热学的逻辑不一致,因而证明量子热学现今还算不上是一个完备的理论。7dB物理好资源网(原物理ok网)

1930年的10月,爱因斯斯坦在第六次索尔维大会上,提出了一个思想实验,这就是我们熟知的“爱因斯坦光盒”。7dB物理好资源网(原物理ok网)

爱因斯坦说,现今有一个不透明的袋子,在袋子上开有一个小孔,上面装着一些光子,还有一个挂钟,这个挂钟作为计时装置链接这一个快门,可以控制小孔的开合。7dB物理好资源网(原物理ok网)

整个装置用弹簧挂在支架上,下边有一个配重G,如今我们把袋子里的挂钟和外边的挂钟对好钟,也就是两个挂钟的时间是同步的。7dB物理好资源网(原物理ok网)

如今袋子上小孔处的快门顿时打开,之后闭合,在这个过程中只容许一个光子逃逸,快门打开到闭合,这个极短的时间Δt可以按照外边的挂钟测下来,由于上面的挂钟和外边的挂钟是同步的。7dB物理好资源网(原物理ok网)

所以我们如今就检测出了时间,这个化学量,因为光子飞出去之后,整个袋子的质量会降低,质量变化的量Δm可以按照袋子上的表针检测下来;7dB物理好资源网(原物理ok网)

之后按照,质能多项式我们就能否晓得能量的变化量ΔE,这样我们就同时确切地检测出了时间和能量这两个化学量。7dB物理好资源网(原物理ok网)

这么你赫尔辛基说的测不准关系就不创立。玻尔听了这个思想实验之后,顿时就懵了,觉得此次像是被爱因斯坦击中了要害。7dB物理好资源网(原物理ok网)

他一时间想不出这个思想实验哪里有问题,玻尔整天都是面如死灰,闷闷不乐,海森堡和泡利还开导玻尔说,没事没事,爱因斯坦的光盒肯定那里有问题。7dB物理好资源网(原物理ok网)

在当日大会结束之后,她们返回住处的的时侯,就有了这张相片。7dB物理好资源网(原物理ok网)

爱因斯坦笑了,笑得像一个刚考了满分的女儿。而玻尔的表情就变得比较阴郁,他在前面追着爱因斯坦,不晓得说着哪些。7dB物理好资源网(原物理ok网)

当日下午,玻尔在卧室里仍然绕圈,他思索问题的时侯常常这样,据海森堡的追忆,当日下午玻尔睡得很晚,第二天早上,当她们再度看到玻尔的时侯,玻尔的身上早已乐开了花。7dB物理好资源网(原物理ok网)

由于他想到了爱因斯坦错在了那里?并且爱因斯坦要是晓得了他所犯的错误,恐怕会被气得说不出话来。7dB物理好资源网(原物理ok网)

玻尔说,光子逃逸之后确实能检测出能量的变化,然而当光子逃逸之后,整个袋子会在重力场中的位置发生变化,因为广义相对论的红移效应,这就造成了袋子内的挂钟的时间发生改变,当袋子内的挂钟不再和外边的挂钟同步的时侯,我们就没法精确的检测时间了。7dB物理好资源网(原物理ok网)

你瞧瞧,爱因斯坦为了功击量子热学,居然把自己的相对论给忘了。爱因斯坦只能接受玻尔的抨击。7dB物理好资源网(原物理ok网)

在与玻尔两次的对决当中,爱因斯坦都败下阵来,虽然他也承认量子热学肯定是包含了某种最高的真理,并且在他的内心深处总是认为量子热学还不完备。7dB物理好资源网(原物理ok网)

所以从之后,爱因斯坦也不再说量子热学的逻辑不一致,他将功击方向转向了证明量子热学还不是一个建立的理论,也就是存在隐变量。7dB物理好资源网(原物理ok网)

隐变量就是隐藏着的变量,还没有被我们发觉的现实性的数学量,爱因斯坦觉得,正是由于量子热学没有考虑到这个变量,所以才有了概率解释,才有了测不准关系。7dB物理好资源网(原物理ok网)

例如说,先前我们没有发觉原子的时侯,我们就没法对二氧化碳表现下来的气温和压力作出描述,这么原子就是一个隐变量,当我们确认了有原子存在的时侯,只要算出她们的平均动能,那二氧化碳的气温和压力就得到了解释。7dB物理好资源网(原物理ok网)

在第六届索尔维大会结束之后,爱因斯坦就和玻尔极少有接触了,1934年由于日本社会的问题,爱因斯坦来到了加拿大,他选择在耶鲁渡过他的后半生。7dB物理好资源网(原物理ok网)

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在耶鲁学院量子物理史话,爱因斯坦只有两件事,他关于统一场论的梦想,如同麦克斯韦当初统一电磁和光学一样,他希望将电磁理论和引力统一上去。7dB物理好资源网(原物理ok网)

这个方向和逻辑没有问题,现今的数学学的终极任务就是找寻可以描述万物的统一理论,只须要一个多项式就可以解释四种基本自然力。7dB物理好资源网(原物理ok网)

爱因斯坦是第一个尝试和上帝对话的人,尽管他失败了,但他的理想值得我们每一个人的尊重,但是爱因斯坦还认为,只要有了统一场论,才能证明量子热学是不是完备。7dB物理好资源网(原物理ok网)

由于量子热学应当是统一场论的副产品。这个逻辑也没有问题,虽然统一场论是万物至理。7dB物理好资源网(原物理ok网)

不过就在爱因斯坦还抓着量子热学的尾巴不放的时侯,量子热学早已在各个方面诠释出了他的魔力,年青的化学学家不再讨论量子热学是否完备,也不在意量子热学对世界的解释是否违背直觉。7dB物理好资源网(原物理ok网)

她们借助量子力学解决了好多的问题,也作出了好多新的发觉,例如在1930年,剑桥的查德威克就发觉了中子,费米和他的团队发觉了中子可以诱发重核裂变,开创了核化学。7dB物理好资源网(原物理ok网)

1932年,卢瑟福的实验室制造出了第一台粒子加速器,开启了高能化学的时代。与此同时,人们还发觉了中微子的征兆,等等。7dB物理好资源网(原物理ok网)

所以在当时的年青人眼中,爱因斯坦就是一个难以接受量子热学的“老笨蛋”,说爱因斯坦是过去的历史遗迹,爱因斯坦也承认在耶鲁就有一些年青人这样说他。7dB物理好资源网(原物理ok网)

为此,就极少有研究生去找爱因斯坦,虽然爱因斯坦的研究方向也很难出啥成果。不过,虽然爱因斯坦是可以媲美牛顿的人,总会有一些小迷弟,例如罗森,25岁量子物理史话,1934年从麻省理工过来给爱因斯坦当助手,他俩还合作发表过一篇论文,也就是我们如今熟知的爱因斯坦-罗森桥,说的是可以穿越时间和空间的虫洞。7dB物理好资源网(原物理ok网)

还有一位小迷弟叫波多尔斯基,39岁,美国人,1935年初,爱因斯坦告诉他俩,自己早已有了可以证明量子热学不完备的看法了,但是口述了自己的观点。7dB物理好资源网(原物理ok网)

罗森负责估算,波多尔斯基负责写文章,3月末她们就完成了这篇只有4页纸的论文,史称爱因斯坦-波多尔斯基-罗森论文,也就是众所周知的EPR论文。7dB物理好资源网(原物理ok网)

论文题目为:可以觉得量子热学所描述的数学现实是完备的吗?其实论文中给出了否定的答案。7dB物理好资源网(原物理ok网)

因为时间的关系,我们下节课在聊,EPR论文都说了啥。7dB物理好资源网(原物理ok网)

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