站在一个立场——中国国家利益,从七个维度:经济、军事、外交、地缘、技术、历史、心理,观察世界风云!
设为首页收藏本站

大战略

 找回密码
 注册

QQ登录

只需一步,快速开始

扫一扫,访问微社区

搜索
热搜: 活动 交友 discuz
查看: 420|回复: 0

上帝在掷骰子吗? ——评爱因斯坦和波尔有关量子问题的争论

[复制链接]
发表于 2017-4-6 13:57:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
《未来物理学开启》续13
% [4 a) k$ a+ x, t0 Z2 D
! H# U, d" Y5 W) v+ k7 `上帝在掷骰子吗?
# _5 u% g7 ?% E8 {1 N——评爱因斯坦和波尔有关量子问题的争论。结论是爱因斯坦获胜。
' ?7 L% b; }9 i/ R. Q' z: Q; i) J" W( @
      用量子理论来描述物质的内涵,100多年来其实人们并不清楚。有两种对其的解释一直在争论。一派是以波爾为首的哥本哈根學派,人數较多一些。另一派是大名鼎鼎的愛因斯坦领衔,身後站著薛定諤和德布羅意。他们双方都是是对量子理论贡献卓著的重量級人物,兩派人馬旗鼓相當,各领风骚。有关量子论描述物质和其运动的本质,因爱因斯坦始終堅持經典哲學思想和因果觀念,所以对量子论有较多的质疑,主要在三个方面:一個完備的物理理論應該具有确定性、实在性和局域性。而波爾的哥本哈根學派,对确定性、实在性和局域性有自己的看法,就是海森堡的测不准原理和在互相遠離的兩個地點,可能有瞬時的超距作用,即有关联的粒子相互纠缠。0 ?3 e( E8 [* Q' b8 D( n* A

8 r: R3 E  _: X9 [" m0 H     大的争论总共你有三次,三次似乎都是爱因斯坦失败。6 S% |, a0 V- C

; H. }3 t  w) h      第一次争论是在1927年的第5次索尔维会议上,主要争论电子的运动。因为有了电子的衍射图样,所以产生了有关电子运动的两个观点。一个是薛定諤和德布羅意的电子云观点,另一个是确实有个电子,它的运动只不过是有按概率分布的概率波决定。爱因斯坦认为后者观点比前者好些,但是还是反对它。原因是概率论暗示了一种超距作用,违背相对论。甚至用嘲弄的口气对波尔说,难道亲爱的上帝真的掷骰子不成?但是爱因斯坦提不出自己对该实验的说明,所以人们认为还是爱因斯坦输了这场争论。- H! f, \* I( k! r7 W
( N* A" i$ m, T
      我的评论:其实爱因斯坦并没有输。因为按照我的《质电统一理论》的运动学观点,量子力学波函数所描述的基本粒子在空间出现的几率,本质是电磁波的运动和快子在宇宙中丰度的一个概率值的综合结果。它是经典性质的、是决定论的东西,也就是爱因斯坦所强调的确定性的问题。
6 K5 z% j5 a* v5 {$ l3 {' P
. ~* C2 X! j8 e- ~      第二次争论是在三年以后的第6次索尔维会议上,主要争论量子理论的测不准原理。爱因斯坦设计了一个光箱实验:让光子从箱子射出,同时测量箱子的重量,试图证明能同时测出时间和能量,以否定海森堡测不准公式 ΔE×Δt>h。设计很巧妙,把波尔整得说不出话来,害得他一个晚上闷闷不乐。但是波尔就是波尔,他相对论学的很好,通过一个晚上的苦思冥想,用相对论回击了爱因斯坦的强大的进攻。他用广义相对论的红移效应,证明了在重力场中,箱子因为失去一个光子而上移,因而引起了时间的改变,通过计算又一次得到了海森堡测不准公式 ΔE×Δt>h。波尔用其人之道还治其人之身的方法,彻底击败了爱因斯坦。1 g" ~  N# ~, n2 w9 g& M6 d

5 R+ Z% S9 D6 p  w6 ], Q! ~      我的评论:这场争论其实爱因斯坦也没有输。要算输的的话,他只是不知道他的广义相对论也是错误的。因为用错误的理论推出的结果一定也是错误的,所以波尔一定是错的。这也就证明了森堡测不准公式 ΔE×Δt>h是错误的。那么广义相对论为什么是错的呢?两方面原因可以说明:一,可以用质电统一理论,完全证明水星进动和光线在引力场中的偏折等实验。二,广义相对论的数学基础是黎曼几何,而黎曼几何有人说是错误的,是黎曼忽视曲面的法向分量的计算。如果补充法向分量的计算,就没有现在的黎曼几何了。因而广义相对论的数学计算是不能代表客观实际的。由于数学推算的惟一性,由错误的东西推出的结论一定是错误的,从这个意义上讲,这次爱因斯坦无知地被胜利了。
3 E7 ?( l7 X5 _9 X- ~/ g2 T! y5 t1 J
      第三次争论是在又三年以后的第7次索尔维会议上到1935年的时间里,主要争论的是对“不确定幽灵”和测量粒子时波函数塌缩的量子论观念等问题。那次会议由于希特勒的上台爱因斯坦没有参加,而参加会议的薛定諤和德布羅意也没有发言。因为量子理论似乎已经被许多实验和理性判断确定,并爆发般地发展到原子物理。该次会议把量子力学的基本形式确定了下来,这标志着量子理论的伟大胜利。但是过后不久,由于爱因斯坦执着于堅持經典哲學思想和因果觀念,还是对量子理论发起了最有力的挑战,这就是“EPR”详谬。这以后人们对电子的双缝干涉研究和争论,引发到到现在还在争论的量子纠缠现象。  5 V4 o5 O1 q, [" z( X
1 F5 |+ s9 \. E( i5 {
       所谓“EPR”详谬是对量子理论的一种诘难。量子论认为,在我们观察之前一个粒子的状态是不确定的、是一种叫有粒子和没有粒子的叠加态。当人们去探测后,描述这种叠加态的波函数塌缩,粒子随机地取得了一个确定值出现在人们的面前。爱因斯坦认为这是不对的。为此他设想了一个实验:让一个大粒子分解成两个小粒子,并让它们分离的很遥远。由于粒子总的自旋要守恒,当测量一个小粒子时,它的波函数塌缩了,随机地取的了一个状态,那么另一个由于要守恒,所以不管你测不测另一个个粒子,它也塌缩了取得了一个相应的值。由于两粒子相距遥远,爱因斯坦认为既然不能超过光速信号的传播,两粒子观察前是“不确定的幽灵”实在是难以自圆其说,除非粒子在分离的一瞬间各自的状态已经确定这才不违背相对论原理。这个诘难是爱因斯坦、波多尔斯记和罗森共同发起的,并用他们的首字母命名。$ V2 m9 A8 m5 ]4 l; g: d
. ?6 {; e) X* P8 P7 @9 c4 B
      这个争论没有结果,原因是爱因斯坦和波尔的思想基础大相径庭。爱因斯坦认为,粒子已经分裂成两个粒子,他们的状态已经确立了。而波尔认为分离的粒子并没有分裂,还是一个整体,只有观察了,分离的粒子的自旋才有意义。因为它们是个整体,对整体的一部分观察必定对另一部分有影响,这不存在什么超光速信号的问题,这是整体的自身协调。这就变为微观粒子整体的改变要不要时间的问题——这就是所谓的量子纠缠。也即认为有纠缠,整体改变不用时间,反之粒子是没有纠缠的。
. L# o: G! P# ~6 r' q, g
- W1 C$ i- L% I3 s- l- S3 T      后来人们对电子的双缝干涉研究,似乎证实了一个电子分裂后又整体的情况,说明了波函数描述电子的正确性;还有人为了要解释电子的双缝干涉,把宇宙也分裂了,每个缝有一个分裂宇宙按概率来把控。还有人用非量子论来解释,认为是相干电子源再发射电子之间的相互作用的结果。这些论断都不能真正评判爱因斯坦和波尔的第三次争论,而真正能评判的可能是贝尔的在1964年发表在《物理》杂志上的贝尔不等式。贝尔是爱因斯坦的追随者,他想用贝尔不等式击垮量子论,因为他对世界的实在论深信不疑。然而1982年的法国奥赛光学研究所的阿斯派克特实验,无情地击破贝尔的设想:统计数据告诉人们,数据之间的关系超出了按经典方法推算出的贝尔不等式,这意味着爱因斯坦又失败了。而且以后的经过改良的或其它的所有实验都违反了贝尔不等式。这样量子纠缠确立无疑,爱因斯坦完败。
& x* i. [. J% x6 B
. b/ {( T! D+ ?) H# y      我的评论:爱因斯坦也没有败。按照我的理论,电子是光子和快子的结合体,光的双缝干涉可以用菲涅耳原理解释。电子的双缝干涉和光的双缝干涉是一样的道理,只不过因为有快子的干预,它是以电子的形式出现而已,是实在论的。至于贝尔不等式还是有问题的:1、用经典的概率来描述粒子的出现并不可信。2、量子理论所描写的粒子自旋是有严重问题的。按质电统一理论,电子只有一种自旋方向,反方向代表的是正电子。而泡利原理说的电子对应该理解成上旋和下旋而非左旋和右旋。光子是没有旋转的,光子的偏振是光子的相位问题引起的。所有带电的最基本粒子都是旋转引起的,不带电是不旋转的。显然贝尔不等式用来判断微观的粒子的所谓纠缠是不成立的。3、贝尔是用经典方法,在电子的三个方向(x、y、z方向)和两个自旋(左、右旋)来推导概率的,而实验是光子的实验,应该不对等,这本身就告诉我们用贝尔不等式判定无效。- o( O9 x* K, _1 ^% O' Q
& G( B* z# y( f0 e% f4 d
      还有,由第三次对“不确定幽灵”和测量粒子时波函数塌缩的量子论观念等问题的争论而引发的量子纠缠的争论,我持爱因斯坦的观点。是否定量子纠缠的。我在《未来物理学开启》续12《量子纠缠世纪之争——我的观点,没有人能证实存在量子纠缠》已经阐述(见附录),这里不再熬述。- h+ r2 u5 N( A9 U+ w0 a( g
! g* n2 ]7 A, t9 B- B0 S3 `( u' q
      综合以上,爱因斯坦和波尔有关量子问题的争论是成功了还是失败了?形式上他是失败了,但是最终他是成功了,因为质电统一理论是支持他的观点的。而该理论是根据决定论走下去的。我们完全可以说,爱因斯坦的失败是和波尔彼此错误理论交战的失败。他的成功是他高瞻远瞩的成功。因为是他高举的旗子的方向在指引着我们,是他和量子论理奋斗的精神在鼓舞着我们。而他的伟大成就——狭义相对论是我们最有力的武器。我们用了它能所向披靡,攻无不克。
$ z' }- L( _; W$ k) s; ?) T6 O' }: Q/ f( T( D
     爱因斯坦和波尔有关量子问题的争论是有伟大意义的,它暴露出现代物理理论的严重缺陷。如果说当广义相对论和量子理论不能融为一起时,这已经证明了至少有一个错误或两个都错的话,那么这三个问题争论的结果,却能完全明白地告诉我们这两个理论都错了。这是多么好的事情,这也为我们建立新的物理框架提供了动力和借鉴。我要真的感谢他们的争论,因为有了他们的争论,我才有勇气去认真地做我的工作。现在我高兴的是这35年来孜孜不倦的工作总算有了彰显的时候。一个物理新时代已经开始了。. z* h3 E1 L0 X0 t; A# S
# Y$ f/ C$ `. T2 g$ t* a
      看来现代物理学已经日落西山,而未来物理学也已经初露倪端。庞大的现代物理学的两大支柱(广义相对论和量子理论)已经倒塌,取代的是质电统一理论。现在,我兴奋的心情可以用毛主席的两首诗句诗来表达:第一首《昆仑》,“横空出世,莽昆仑,阅尽人间春色。”和第二首《会昌》,“东方欲晓,莫道君行早。踏遍青山人未老,风景这边独好。”0 N( T' S& z2 P7 w% E

, R9 Z' f. e. T8 T% @附:
; N, X, W' l& A" j《未来物理学开启》续12:3 t, R* H: Z& W9 D
量子纠缠世纪之争
. y# C0 @. e. ]- ]/ ^- Y" ]; v——我的观点,没有人能证实存在量子纠缠# t( V. H! t# u' q

. L! A: \' y# m( M1 e8 x    量子纠缠问题已经争论了近一个世界。所谓纠缠是关于量子力学理论最著名的预测,它描述了两个粒子互相纠缠,即使相距遥远距离,一个粒子的行为将会影响另一个的状态 。这种影响是即时的,它违背了爱因斯坦的狭义相对论,即信息传递是不能超光速的。所以,爱因斯坦极为反对,当年他曾把它嘲讽为“幽灵般的超距作用”。然而最近几十年,很多实验似乎证实了量子纠缠,尤其是2015年十月报导了一个荷兰研究小组设计的一项实验。报导说,证明了量子纠缠效应是真实存在的。还有中国科学技术大学潘建伟、彭承志等研究人员的小组,早在2005年就在合肥创造了13公里的自由空间双向量子纠缠“拆分”、发送的世界纪录,同时验证了在外层空间与地球之间分发纠缠光子的可行性等。这似乎告诉人们,量子理论的纠缠预测是正确的,而相对论倒是错的。其实,我认为没有人能证实存在量子纠缠。理由是:
$ e$ ?$ f7 E& W3 Y- Y
% e! F6 R: S' t1 {& a. Q1电子纠缠:0 R& x! V2 |3 M* h0 L9 o' m
# a2 a% ]3 o! z6 D& g( _
      荷兰代尔夫特理工大学的科学家们的实验是从原子中获得的电子对来研究电子纠缠的。方法是:把两颗钻石分别放在代尔夫特理工大学校园内的两侧,距离1.3公里。每块儿钻石含有一个可以俘获单个电子的微小空间,此空间具有一种称为“自旋”的磁性,然后用微波和激光能的脉冲来纠缠,并测量电子的“自旋”。校园的两侧设有探测器,两个电子之间的距离确保做测量的同时,信息无法以传统的方式交换。结论是:进行该研究的首席科学家罗纳德汉森汉(Ronald Hanson)教授描述道:“两个电子都是同时上下,观察其中一个总是下旋,另外一个上旋。两者完美地相互关联,当观察一个具有的磁特性时,另一个永远是相反的特性。”0 b) N, l( X  @6 t5 B  j

$ h* i' |3 A: r: }7 {( e1 o9 Q* V     我认为这个实验无法证明电子纠缠。原因是:从原子中获得的一对电子,本身就是泡利原理电子对。实验的结论只能证明泡利原理正确,不能证明有纠缠的情况。除非把泡里电子对中的一个改变旋转朝向,而另一个也同时改变了,那才是发现了真正的纠缠。但是电子的旋转的朝向不可能用激光改变(我的理论证明,旋转方向是表征正反物质的标志,如正电子和负电子的差别就是自选方向的不同)。否则角动量将不守恒。
7 A# R* n9 y) F) }1 o& ]8 p8 P1 x
! H+ r- ^, U7 \1 Q' |. l, g# d: R7 Z2光子纠缠:- }) Y5 f9 c% k
: v: M! T& x5 D, V1 f
      因为做不到真正的单个光子,所以我们的实验是以群光子来做实验的,但这些光子都是相干的。所以光子纠缠实验本身就是伪实验。做出来的结果,应该理解成是光的波阵面的扰动影响:就是说,当一个光变成“两个”或“多个”纠缠光子后,光的波阵面被改变,但这些“纠缠”光的波阵面还是相连的,当改变其中一个波阵面,势必(不知道为什么)影响另一个波阵面,这也就是所谓的纠缠。所以我们可以理解,光的这种纠缠为什么会有一个有效距离,因为距离大了波阵面的牵连不强了(电磁场不强),就做不出所谓的纠缠。这就是惠更斯-菲涅耳原理的推广——我的解释。这不是量子力学中的纠缠含义,因为量子理论的纠缠是和距离无关的,无论多远都能纠缠。至于在波阵面上作为源来计算光的传播是否超光速,是要用相对论来说明的。也许,古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫(Gustav Robert Kirchhoff)和阿诺德·索末菲(Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld)根据一般的波动理论,导出的与菲涅耳公式十分接近的衍射公式,能证明这种假光子纠缠是不超光速的。! A/ ^* c2 L4 \) ^+ e

5 C" A: V8 i* e" U4 @9 |% C
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

大战略网,从经济、军事、外交、地缘、技术、历史、心理等七个维度的独特视角观察和研究中国国家大战略,提供学习、交流、研究大战略所需的各种资讯和资料。

QQ|QQ群:171285823|小黑屋|手机版|大战略 ( 琼ICP备14001237号  

GMT+8, 2017-9-25 22:49 , Processed in 0.332961 second(s), 23 queries .

Powered by Discuz! X3.2

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表