作者pipidog (如果狗狗飞上天)
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标题Re: [问题] 量子力学的双狭缝实验
时间Thu Jan 28 04:33:42 2016
: 我对於这项实验也相当感兴趣，
: 我一开始认为装上感测器之後电子之所以会呈粒子性是因为不管感测器的影响多小，
: 感测器本身都会对於电子造成微小的影响，造成波动性消失，
: 但我最近听说有人这样做，
: 装上了一个可用的感测器，这感测器同样会感测电子从哪边来，
: 但不同的是感测器不会用任何纪录的行为，
: 也就是感测器同样有运作，如果之前会造成微小影响，现在也会，
: 只差我们无法从任何形式得知电子从哪边来，
: 而这时波动性却出现了!!
: 而这连感测器造成影响都消除，
: 我查网上的资料没看到有人有这个细节(开着感测器但不纪录)
: 这实验是真的吗?
: 如果是真的那影响电子性相的是什麽?
你知不知道并不重要,量子态的塌缩是客观事实,与人无关. 只要你的感测器
是开着的,感测器和被测系统间的交互作用的特定形式是确定的,态塌缩的形
式就确定了.态塌缩在现代退相干理论来说,就是这样造成的.他是一个客观事
实,与玄之又玄的"心智"这件事情无关!
换言之,你放着不管,任凭实验做完. 等实验完全结束後,再会来看这张电子干
涉的曝光底片,跟你在实验过程中就盯着底片看,结果是会完全一样的.
当然有人会说,那你怎麽知道量子态不是等你实验做完了,你看底片的那个瞬间
才塌缩的? 好吧,你要这麽反驳我也无话可说,毕竟一个电子在你做实验的时候
不塌缩,等实验做完,当初那颗电子都不知道跑哪去了,会在你看底片的那个瞬间
才穿越时空回来补塌缩给你看,我也不能排除这种可能性啦.只是毕竟物理学不
是玄学,要把这种观念列入物理学的基本假设之一,我认为走太远了.
这就是为什麽我一直很不喜欢薛丁格猫说,或是爱因斯坦的月亮说的原因.因为
猫说也好,月亮说也好,都莫名其妙地把人的"认知"给提升到了一个近乎上帝的
地位了.好像只要我不打开箱子,就算我在箱子里放把火这只猫也可能半死半活
一样.但完全不是如此的. 你丢下火的瞬间,火跟猫产生的交互作用就已经让猫
态退相干,塌缩到死态或活态了,跟你开不开箱早就无关了.你看也好,不看也罢
,猫的态塌缩到何处是一个客观事实.
如果硬要把人的看不见又摸不着"心智"扯进来,拉高到量子态的判官地位,物理
问题就变成了一个玄学问题了.这种说法,学说,连定义,甚至自洽都办不到,又何
谈成为物理学的基础呢?
一个理论要正确,最基本的满足至少要有两点: 1.自洽 2.他洽
自洽指的是,一个理论的假设,跟他推演出来的结果不可有有矛盾.
他洽指的是,一个理论的结论,必须跟现有的结果不相矛盾.
很显然,所谓心智说,无论在自洽或他洽上都有困难.根本不能称作是物理.这也
是为什麽我在跟学生解释态塌缩时,从不提人的成分,因为这种提法既错误,又
把基於客观的物理事实跟玄学混淆了.
最後我要说的是,2012年的诺贝尔物理奖,就已经颁给了发现波函数渐进崩塌跟
量子脱散效应的实验了.现在我们已经知道,量子态的塌缩并不是瞬间的事,而是
随着时间演化逐渐崩塌到另一个态的,而且崩塌的过程也已经在实验上被观测,
甚至做成了影片发表在Science了.更甚至科学家已可以透过设计波函数跟环境
间的相互耦合,来操控这个塌缩! 科学的疆界不断拓展,玄之又玄的塌缩已经成
了在实验室供大家把玩的游戏.客观的物理事实已经驳倒了那些把人类自身置
於上帝般伟大角色的的美好想像,那些关於的态塌缩的玄学讨论可以休矣!
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★人生中最温暖的夏天是在纽约的冬天★
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※ 编辑: pipidog (128.200.93.30), 01/28/2016 04:54:28
1F：推 fermion: 想看下那个影片，可以分享吗？ 01/28 09:15
2F：推 st1009: 听起来我听到实验果然是唬烂的<3 可能是直接关了感测器 01/28 10:41
3F：推 st1009: 渐进崩塌太伟大了，不然一堆人唬烂拿心智说要别人信教~__~ 01/28 10:44
4F：推 Ebergies: 爱因斯坦会那样说跟当时大家还不是很了解有关吧 01/28 12:22
5F：→ Ebergies: 他是在反驳别人的说法 01/28 12:23
6F：推 Minesweeper: decoherence感觉合理多了，但目前 01/28 15:32
7F：→ speedshuffle: 目前？ 01/28 15:40
8F：推 Lindemann: 推 01/28 17:13
9F：推 st1009: 目前??? 01/28 17:49
10F：→ wohtp: 目前没有下文的意思？ XD 01/28 17:56
11F：→ recorriendo: 心智很玄为啥有问题 难道波函数不玄吗 01/31 02:16
12F：→ recorriendo: 事实上 标准量子力学诠释就是需要假设一个X过程 系统 01/31 02:17
13F：→ recorriendo: 在X过作用下会照特定机率随机地变成eigenstate 01/31 02:19
14F：→ recorriendo: 这个X过程必须是特设的 不能由其他原理推导 01/31 02:20
15F：→ recorriendo: 因为其他物理导出来的propogator都没有这种"非决定地 01/31 02:22
16F：→ recorriendo: 造成下一时刻的系统波函数"的特性 01/31 02:24
17F：→ recorriendo: 把X过程叫做心智或其他名词 并没有让它更玄或更不玄 01/31 02:25
18F：→ recorriendo: 当然 可以采用其他量子力学诠释如Bohmian mech就没这 01/31 02:27
19F：→ recorriendo: 问题了 01/31 02:27
20F：→ psion: decoherence就是QM内建的X过程(as you name it) 01/31 09:18
21F：→ wohtp: 心智说的重点是：拥有心智的个体做出观测以後，量子态才会 01/31 12:07
22F：→ wohtp: 崩塌，不是吗？ 01/31 12:07
23F：→ wohtp: 虽然同样是用某种方法去「感觉」可观测量，我们去看电子位 01/31 12:10
24F：→ wohtp: 置，跟萤幕／底片随电子位置做出反应，结果不一样 01/31 12:11
25F：→ wohtp: 所以你必须先定义怎样的物体才算足够聪明可以藉着测量影响 01/31 12:14
26F：→ wohtp: 量子态 01/31 12:14
27F：→ wohtp: 人类当然是，但是草履虫如何？病毒如何？标准在哪里？ 01/31 12:14
28F：推 recorriendo: 问题不会因为用的语言而消失啊 只是改问「什麽条件 01/31 17:53
29F：→ recorriendo: 会触发且必然触发X过程」 01/31 17:54
30F：→ wohtp: 哥本哈根就是假装心智是种well-defined的东西，然後停在那 01/31 21:48
31F：→ wohtp: 里不继续挖下去，我才会说是玄学 01/31 21:49
32F：推 fnbest: 哥本哈根诠释就Bohr的讲法:实验无法观察的你问也没意义 01/31 23:06
33F：→ fnbest: 当然许多物理学家会认为Bohr其实什麽都没讲 01/31 23:08
34F：推 fnbest: 说微观粒子同时走两个或多个路径 但从来没人真的观察过 01/31 23:11
35F：→ fnbest: 不过说真的 你不假设能同时走多个路径 就要提出新说法 01/31 23:15
36F：→ fnbest: 不过好像也没看过更好的说法Y 01/31 23:16
37F：推 recorriendo: 没人观察过? 有啊 有人观察了 02/01 05:46
38F：→ recorriendo: 就原本推文里有人说的quantum erasure实验 02/01 06:03
39F：→ fnbest: 我的意思是同时观察走两个路径 你没弄懂我的意思 02/01 09:57
40F：→ pipidog: 怎麽讨论来讨论去都是哥本哈根时代的争论,已经一百年过去 02/01 11:44
41F：→ pipidog: 这麽多量子态操控的实验结果已经出来,对态塌缩的了解早就 02/01 11:45
42F：→ pipidog: 足够让教科书重新改写了.为啥都还是在争论100年前的问题? 02/01 11:45
43F：→ pipidog: 为什麽不看看Haroche跟Wineland一系列的工作呢? 02/01 11:49
44F：→ fnbest: 因为Haroche和Wineland的实验也没有回答这问题 02/01 12:47
45F：→ fnbest: 大家并不否定上述两位诺贝尔奖的贡献 02/01 12:52
46F：→ fnbest: 不过费曼讲的:没人懂量子力学 到目前为止还是成立的 02/01 12:54
47F：→ fnbest: 实验学家靠多次量测的平均结果来与量子力学理论预测相比较 02/01 12:58
48F：→ fnbest: 理论与实验是吻合的 但你若问单一次实验 02/01 13:01
49F：→ fnbest: 微观粒子发生什麽事?(走哪条路径?) 这要有实验来证实 02/01 13:04
50F：→ fnbest: 问题是实验怎麽做? 如果Haroche和Wineland有回答这问题 02/01 13:05
51F：→ fnbest: 我相信他们得奖的原因就不会只写量子态的制备与操控了 02/01 13:07
52F：→ fnbest: Bohr就是认为这个问题实验无法做 所以你问也是白问 02/01 13:09
53F：→ fnbest: 当然这样的看法 许多物理学家认为太消极而不以为然 02/01 13:12
54F：→ fnbest: 例如: John Bell 02/01 13:12
55F：→ fnbest: 也有一些物理学家努力的提出一些理论想突破这个问题 02/01 13:16
56F：→ fnbest: 例如: Hidden variable theory 02/01 13:17
57F：→ fnbest: 但终究还是要加入非局域性才能与实验的多次量测结果吻合 02/01 13:19
58F：→ fnbest: 但单次实验 微观粒子到底发生什麽事呢? 02/01 13:23
59F：→ fnbest: 是物理的本质让我们无法进行这样的实验? 还是人们还没想到 02/01 13:26
60F：→ fnbest: 这就要靠大家努力去想了 只是就算这问题不清楚 02/01 13:30
61F：→ fnbest: 大家还是可以研究量子效应及其应用 所以有些人也就不太管 02/01 13:31
62F：→ Eriri: 没写云因只是因为诺贝尔奖委员会很保守 单论退相干的徵兆是 02/01 16:16
63F：→ Eriri: 很robust的 02/01 16:16
64F：→ Eriri: 然後问题是在於单独一个"退相干解释态塌陷"是不是就能满足 02/01 16:17
65F：→ Eriri: 所有理论物理学家对量子力学本质的怀疑这就不一定了 02/01 16:17
66F：→ Eriri: 最後 缩然说hidden variable理论一定要有非局域性 好像是自 02/01 16:18
67F：→ Eriri: 从贝尔不等式以後大家都会背的口角 但事实上却是hidden var 02/01 16:19
68F：→ Eriri: iable可以无限上纲的 到一种快要反直觉的地步 但是t'Hooft 02/01 16:19
69F：→ Eriri: 这种树十年才一见的物理学天才就是抱持这种看法 又怎麽好意 02/01 16:20
70F：→ Eriri: 思说完全没道理呢 02/01 16:20
71F：推 Minesweeper: 还是要等GRW实验成熟，才能去除掉心智决定的说法 02/01 19:12
72F：→ Minesweeper: 不过这依然无法解释内禀的随机性如何产生 02/01 19:13
73F：推 psion: 't Hooft(正确拼法)是天才 不表示Gell-Mann,Coleman,DeWitt 02/01 23:06
74F：→ psion: ......etc这些就不够天才 更何况用人来评定哪个学说很危险 02/01 23:07
75F：→ psion: 在Born rule无法由某个更高原则推导出来之前 decoherence是 02/01 23:08
76F：→ psion: 目前最保守同时也最自洽的解决方案 02/01 23:09
77F：→ Eriri: 我不是要用哪个人来评定学说 只是要说 严格说的话 所谓量子 02/02 01:07
78F：→ Eriri: 力学本质 其实到头来还是一团乱 或许有些人觉得怎样就可以 02/02 01:07
79F：→ Eriri: 但有些人觉得还是不行 而这不是这些人比较笨 02/02 01:07
80F：→ Eriri: 毕竟 用权威来判断学说是否正确当然不合逻辑 但用保不保守 02/02 01:12
81F：→ Eriri: 来当指标其实也是啊... 02/02 01:12
82F：推 psion: 我语意不清 抱歉 我说的保守是指不需要另外加入什麽假设就 02/02 08:51
83F：→ psion: 足以说明measurement process 不是指态度立场之类的 02/02 08:52
84F：→ psion: 量子力学本质经过几十年的论辩 虽然还未定论 但有越来越多 02/02 08:54
85F：→ psion: 新东西在这过程中突现 eraser是一个 cheshire charge也算 02/02 08:55
86F：→ psion: 还有前阵子的quantum pigeon hole,凡此种种都足以显示所谓 02/02 08:56
87F：→ psion: quantumness的奇诡程度恐怕远非目前任何学说可及 也难怪 02/02 08:57
88F：→ psion: Weinberg会在他书中公然宣称量子力学还没有令人满意的诠释 02/02 08:58
89F：→ fnbest: 这一连串的讨论真的很棒 我认为QM最难理解的点是非局域性 02/02 09:37
90F：→ fnbest: 微观粒子的非局域性到底是怎造成的 有无更本质的东西? 02/02 09:38
91F：→ fnbest: 有无更直接的实验能证实非局域性? 02/02 09:38
92F：→ fnbest: 例如:同时量测一对纠缠态粒子(不同位置)的去同调过程 02/02 09:40
93F：→ recorriendo: "Decoherence is subjective" says Susskind 02/02 09:40
95F：→ fnbest: 在时间上是不是同时发生或有关联性 又是怎样的关联性? 02/02 09:42