量子物理的实验与哲学

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星空浩淼


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量子物理的实验与哲学 [文章类型: 混合]

最近看到一篇文章《量子物理的实验与哲学》,觉得挺有意思的。作者Anton Zeilinger(潘建伟的导师),下面节选部分文字:

现在我再回到哲学问题上,我们从开始的哲学问题,然后到实验,然后到技术应用,绕了一大圈,现在又回到了哲学问题上。首先量子力学是非常正确的,问题是这意味着什么。我在这里简单地谈一下我们对此的理解。实话说,我们的理解可能是错误的,我随时愿意承认这点,其他人可能有不同的理解。最基本的思想是,信息是量子力学的中心概念。所以,量子力学并不是关于现实的,而且关于信息的,关于知识的。我引用一些话来说明这点,例如玻尔说,无论量子现象超出经典的物理学的解释有多远,但是对任何事情的描述,都必须用经典的术语来表达。经典的术语是指逻辑的陈述,即一个判断是正确的,还是错误的。这是经典的信息。玻尔还有一段我非常喜欢的,但更加极端的话,并没有什么量子世界,只有一个抽象的量子物理学的描述。认为物理学的任务是去发现自然究竟是怎么样的想法是错误的。物理学只有关于我们对自然能做何描述。这也是哲学家们很久以前就告诉过我们的。就是说人们根本不可能判断自然到底是什么?我们只能讨论如何来描述自然。


例如你们许多人都知道的,著名的薛定锷的猫谬题,如果以这种观点来看,这个问题就马上不存在了。薛定锷的猫谬题是这样的,把一只猫关在某个有致命装置的机关里面,其中有毒药,有锤子,锤子可以敲碎装毒药的瓶子。在这里面有放射性的原子,它可能发生衰变,也可能不发生衰变。如果发生了衰变,锤子就落下来,敲碎瓶子,释放毒药,猫就会死。如果不发生衰变,瓶子中的毒药就不会泄露,猫就会幸福地活着。量子力学告诉我们,经过一段时间以后,这个原子就会处于一种衰变和不衰变的叠加状态。因此,如果量子力学如人们所认为的那样是普遍适用的,那么这个猫也就处于死与活的叠加状态。这个问题经常被人们错误地表达为,量子力学预言,这只猫是处于一种既死又活的状态。以我们的观点来看,我们所能说的只不过是我们所具有的信息是这样的。因为并没有客观的方式来说明猫是死是活,所以不能说。我们对现实无法下判断,只能对我们的知识下判断。我们的知识说,两种结果都有同样的可能性,我们对此无法区别。所以只能用叠加态来描述这种情况,我们无法独立于实验而对真实发生的情况下判断。

发表时间: 2014-12-16, 20:49:00 个人资料

星空浩淼


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Re: 量子物理的实验与哲学 [文章类型: 原创]

我本人是学工科的,对信息论有一定的熟悉度,因此比较容易接受基于信息论的解释(包括信息论观点在宇宙学和引力理论中的应用)。我最推崇薛定谔的观点:宇宙是由物质、能量和信息三者组成(而不是传统所认为的仅有物质和能量二者组成)。信息和熵有着千丝万缕的关系,因此我也喜欢引力的熵引力理论。

PS:说到物质和能量,可能有人根据爱因斯坦关系式E=mc^2,说“能量就是物质,物质就是能量”,在这里,根据语言的约定成俗,我更愿意把E=mc^2看作是质能当量关系式。在以上语境中,“物质”代表一种存在,而“能量”描述这种“存在”的运动。

发表时间: 2014-12-16, 21:02:18 个人资料

ymytm


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Re: 量子物理的实验与哲学 [文章类型: 原创]

一个非常有意思的是,单从爱因斯坦的E=mc^2(这个虽然是爱因斯坦从他的决定论杰作狭义相对论得出的),就能够得出量子力学的基本性质——波粒二相性:学中学物理我们就知道,波是振动在物质介质中的传播。而“振动”是物质的获得一定的动能。而从上爱因斯坦的E=mc^2,能量和物质是无法分割的。做不到只传播“能量”而不传播“一点物质”也不传播。

发表时间: 2014-12-17, 02:24:33 个人资料
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