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对量子力学的一些思考(1)

用户登陆 | 刷新 本版嘉宾: 快刀浪子 星空浩淼 XXFF

快刀浪子

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对量子力学的一些思考(1)



量子力学是非决定论的,因为它只能对测量结果做出统计性的预测。据此书上经常说量子力学的这种统计是本质的,微观粒子的运动本质上是随机的,我们不能把它归结为更底层的确定性的运动。

我觉得上面的说法有问题。说某事件是随机的,只不过是说我们无法对其做出精确的预测。而说它本质上是随机的,也就是说不可能找到一种可以对其做出精确预测的理论。这属于元理论问题,不属于物理问题。因为量子力学只能说自己不能做出精确的预测,不能说其他的理论不能,不能说不存在一种更底层的决定性的理论。所以,“微观粒子的运动本质上是概率性的”这种观点不属于量子力学的内容。


冷风如刀,以大地为砧板,视众生为鱼肉。
万里飞雪,将苍穹作洪炉,熔万物为白银。


发表时间:2005-09-17, 03:56:41 作者资料

快刀浪子

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Re: 对量子力学的一些思考(1)



看到很多文章讨论这个世界本质上是决定论的还是非决定论的。我觉得这是一个需要通过科学解决的问题,如果我们能找到一个决定论的科学理论,那么就说这个世界是决定论的。如果找不到,则不能说世界是非决定论的。但如果经过很长时间还找不到,也可以说世界是非决定论的。就像我们总是无法建造一台永动机器,就提出能量守恒原理,说不可能存在永动机。当然所有的结论都不是不可修改的,我们对这个世界的探索仍然在进行中。现在找不到决定性的理论,不能说以后就一定不能找到。即使现在有了决定性的理论,以后也可能有更底层的非决定性理论(比如在牛顿力学之后有量子力学)


冷风如刀,以大地为砧板,视众生为鱼肉。
万里飞雪,将苍穹作洪炉,熔万物为白银。


发表时间:2005-09-17, 04:26:46 作者资料

快刀浪子

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Re: 对量子力学的一些思考(1)



对主贴的一点补充:
说某事件本质上是随机的,本来是说从相同的前提得出不同的结果。但是实际上我们无法从技术上保证两个事件的初始状态是一模一样的。比如抛硬币,初始状态的一点差异就可能导致不同的结果。所以无法从实验上确定一事件从本质上是无法预测的。

所以,某事件本质上是随机的,事实上是说不可能找到一种可以对其做出精确预测的理论。

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(突然发现考虑漏了测不准原理,不知前面的观点是不是有严重缺陷?)


冷风如刀,以大地为砧板,视众生为鱼肉。
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发表时间:2005-09-17, 04:40:16 作者资料

快刀浪子

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Re: 对量子力学的一些思考(1)



按照哥本哈根解释,测不准原理适用于单个粒子。在初始状态时,粒子的所有力学参量我们无法同时确定,因此“从确定的前提推出确定的结论”这一点无从谈起(因为连确定的前提都得不到),我们只能得到一些统计性的结论。这样从量子力学我们就可以知道精确的预测是不可能的。所以“微观粒子的运动本质上是随机的”这个观点属于量子力学的内容,而不是元理论。
按照系综解释,测不准原理不适用于单个粒子。那么上面的结论好像不成立。(好像而已,实际上弄不清楚)

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这个贴很可能是错误的,因为可能误解了一些概念。请高手指点


冷风如刀,以大地为砧板,视众生为鱼肉。
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发表时间:2005-09-17, 06:29:59 作者资料

星空浩淼

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Re: 对量子力学的一些思考(1)



年轻的时候,对量子力学的哲学问题(即量子力学的解释问题)思考得太多,以致于现在害怕看到这些话题。

思考物理哲学,会引诱你觉得需要进一步学习物理。如果快刀兄想思考一些哲学问题,不妨去钻研一下西方现代哲学(中国近代和现代是不存在哲学的,甚至包括当代都没有自己的哲学),那里有一些很值得思考的东西,同时不需要其他专业基础,只需要一颗聪明的大脑,只需要一些天分(我觉得,没有天分无论学多少是没有用的),恰好这些你都具备。


唯有与时间赛跑,方可维持一息尚存


发表时间:2005-09-18, 08:54:05 作者资料

荒唐

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我想,这个问题跟那个年代科学界强烈的实证主义倾向有关……



从你的角度上说,这个世界本质上到底是概率性质的还是决定论性质的,确实不属于量子力学的研究范围。但问题是实证主义者认为,如果一个东西原则上不能被验证或者否定,那么就不是真实的。所以这个世界本质上是那种性质,对实证主义者来说是一个非科学问题,无需回答。他们认为如果我们目前的理论既然仅仅需要这个世界是概率性质的就够了,并不需要隐变量,那么干脆认为这个世界就是概率世界的。

不过我更加赞成昌海兄一篇文章中的观点:关于原则上不可观测的东西

昌海兄的意思是说,物理学家没必要过分关心这种实证主义哲学。一个理论是否有不可观察的东西无所谓,只要这个理论能够给出有用的预言,并且也足够elegance,就说不定是可以接受的。就好像我问你10个人走了7个人还剩下几个人?你的答案可以是10-7=3个人,当然也可以是10+(-7)=3个人。而后者在实证主义者看来是错误答案,因为不存在(-7)个人这种东西。但是如果问题很复杂,为了计算上的方便,常常会在计算中间引入一些并不“存在”的东西,这没什么大不了的。实证主义者的要求过于苛刻了,这种要求可以说现有的任何物理理论都做不到。除非有两种理论,一种包涵了不可观测的东西,另一种不包含(实际上不太可能,只能说包涵不可观测的东西相对比较少),而不包含的那个理论更加简单优雅,那么包涵的那个就可以淘汰了。但这种情况并不总是会发生的。


这个坛子里头还有谁能比偶更无知啊???


发表时间:2005-09-19, 05:44:46 作者资料

gage

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Re: 对量子力学的一些思考(1)



其实,概率是什么也没有“定义”,数学家的做法和物理学家一样,都是绕开这个问题,直接给出公理化。量子力学需要概率,而概率是什么却不能定义。


繁星满目的夜晚,我举头四望,却发现众星都离我远去。
一只小小的温度计,却透露了宇宙那无比的寒冷和荒凉。


发表时间:2006-06-20, 01:37:32  作者资料

windowsxp

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Re: 对量子力学的一些思考(1)



概率就是刻画随机试验行为的数学概念,他有严格的定义,大数定律支持概率的统计解释。
在逻辑上,它是确定的。
真正困难的问题恐怕是:什么是随机性??
随机性概念目前还只是一个典型的概念,其内涵不确定,外延十分广泛。


正如马克思所强调的,科学的目的不仅在于认识世界,更重要的是改造世界。
人类一切活动的意义就在于实践,再实践,不断的实践和改进实践。

量子力学作为人类的一类特殊活动,其最终目的还是利用和改造世界。
但是认识世界和改造世界的关系却是十分复杂的。


在物理中,逻辑完全可能会支持错误的结论,因为人们并不了解自己假设的实际意义。


发表时间:2006-06-20, 02:56:39  作者资料

windowsxp

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Re: 对量子力学的一些思考(1)



不可能用理论一劳永逸的解决一个领域的所有问题。人们只能做的就是不断地实验,不断的提出理论,修正理论,不断的尝试,不断的筛选。

理论总是对一类实践规律提供总结和解释的尝试,真实的世界不必遵守理论的指挥。

对于量子力学,人们只能是不断的探索,不断的实验,不断地把各种各样的结果融合在一个统一的框架下。

怎么样对待量子力学,恐怕只有那些整天要用量子力学的实验物理学家和应用物理学家才会有中肯的意见。


在物理中,逻辑完全可能会支持错误的结论,因为人们并不了解自己假设的实际意义。


发表时间:2006-06-20, 03:06:53  作者资料