薛定谔的猫说明什么道理 薛定谔的猫告诉我们什么( 二 )


薛定谔的猫说明什么道理 薛定谔的猫告诉我们什么

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风流倜傥薛定谔?
薛定谔一生放荡不羁,号称“物理界的段正淳”,一生情人无数,关键是情人之间还能和平相处,物理界的段王爷名不虚传 。传说在写波动方程之时,就有一位神秘情人陪在身边,这才文思泉涌,创造了不亚于爱神奇迹年的成就 。
大家吵的不可开交,有两个人却一直沉默 。一个是玻尔,一个是爱因斯坦 。
玻尔已经感觉到了这已经不再是一个团结的大会,可是爱因斯坦还没有发话,他自然也不能说话 。
咱们来做一个实验吧 。爱因斯坦终于发言了,玻尔听闻耸然一惊,什么?爱因斯坦你做实验,谁不知道你四体不勤五谷不分,老婆要是不在身边,你连袜子都找不着,你居然肯屈尊降贵做实验,谁信啊?
呵呵,我说的是思想实验,爱因斯坦微微一笑,说出了著名的“爱因斯坦狭缝实验” 。
【薛定谔的猫说明什么道理 薛定谔的猫告诉我们什么】爱因斯坦设置的狭缝实验和双缝实验类似,不过只有一个缝隙,对着挡板上的缝隙发射一个粒子,在穿越狭缝时,挡板会给粒子朝上或者朝下的动量,根据动量守恒定理,挡板受到的冲量就是粒子获得的动量,只要测量挡板的冲量就可以得到粒子的动量,那么就可以得到粒子的动量,而狭缝的宽度是可以测量的,所以,不确定性原理不正确 。
爱因斯坦说罢,哈哈一笑,看了看玻尔,玻尔苦笑一声,你说爱因斯坦啊爱因斯坦,你也算是量子论的创始人,这么拆台有意思吗?再说咱俩什么关系,连诺贝尔奖都一年得,有什么话不会私下说吗?
不过既然人家出招了,也得接着啊 。玻尔沉吟良久,回应道,挡板也是量子系统的一部分,所以无法精确测量挡板的冲量,所以也就无法得到粒子的动量,因此必须遵守不确定性原理 。
爱神的笑容慢慢凝固,冲口而出“上帝不掷骰子”,其实这才是爱神怼玻尔的真正原因,作为量子论的创始人,爱因斯坦并非反对量子力学,他只是不满玻尔的哥本哈根解释,爱神从根本上来说,还是承袭自牛顿的决定论者,而玻尔的哥本哈根解释则让决定论无处容身,和爱神的世界观不符 。
“爱因斯坦,不要教上帝怎么做?”玻尔也生气了,明明自己见招拆招,已经赢了,可爱因斯坦居然掀了棋盘,这算什么人啊?
第五届索尔维会议就这样结束了,不过玻尔并没有胜利的喜悦,因为他知道爱因斯坦并非易与之辈,下一届会议一定又是一场血雨腥风 。
三年后,爱神卷土重来,这次爱因斯坦没有废话,上来就亮出了光箱实验,其实就是狭缝实验的升级版 。
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光箱实验
假设有一个充满光子的箱子,箱子上有一个小孔,箱子内部的时钟可以控制一个快门的开启,快门开启一次只能允许一个光子通过,箱子的重量可以精确测量,这样一个光子飞出去之后,根据质能方程,就可以根据损失的质量测量出其能量,而且由于快门开关是一个常数,这样就同时得到了光子的时间和能量,测不准原理可就失效了 。
这一夜,玻尔辗转反侧,夜不能寐,如果不能破解爱因斯坦的思想实验,那么量子学派就土崩瓦解了 。
第二天,看到玻尔的星星白发,爱神也不禁唏嘘,看来把老朋友逼惨了,早就听说中国有一个故事叫伍子胥一夜白头,看来是真的,中国人真牛啊 。
玻尔虽然面容憔悴,却精神抖擞地站在了爱因斯坦面前,玻尔指出,要想精确测量箱子的重量,应该用一个弹簧秤,这样箱子重量的变化,就会造成位置的变化,就可以根据弹簧长度的变化测量出来,但是,根据广义相对论,位置在引力场中的变化会引起时间的延长,这样说来,两者还是无法精确测量 。