量子糾纏與波爾-愛因斯坦之爭
燈泡
愛迪生發(fā)明的燈泡,在德國得到大范圍的應(yīng)用189x年砾跃;
問題
如果用電來加熱燈絲就會發(fā)光猿棉。
燈芯溫度與光的顏色之間有啥關(guān)系?
馬克思-普朗克
德國物理研究院
光會隨著溫度上升改變顏色残邀;
研究工具:黑體輻射器皆辽;
作用:測量光的顏色和頻率
結(jié)論:要產(chǎn)生光譜更高頻率的光溫度極高(太陽5.5k+度,大量的光都是可見光,紫外線都是很少的)
紫外線災(zāi)難
紫外線為何那么難以產(chǎn)生芥挣?
普朗克發(fā)現(xiàn)了數(shù)學(xué)公式驱闷;
顏色,頻率空免,能量 關(guān)系空另;
含義沒人理解;
光電效應(yīng)
金箔試驗器蹋砚;
用不同頻率的光照扼菠,會移除金箔上的靜電;
紫外線效果最好坝咐;
光是一種波
光能完美的 呈現(xiàn)波的特性循榆;
肥皂泡表面的光會折射和反射,最后色彩斑斕墨坚;
影子模糊的邊緣秧饮;
缺憾:無法解釋光電效應(yīng)和紫外災(zāi)難;
阿爾伯特-愛因斯坦
1905 柏林
解釋光電效應(yīng)的理論:
我們要完全拋棄光是一種波的觀念泽篮;
光是一束微小如子彈般的粒子盗尸;
形容這種光粒子的術(shù)語就是量子;
一個量子就是一小股能量帽撑;
所有關(guān)于光的難題因此迎刃而解泼各;
光電效應(yīng):紫外量子頻率高帶有的能量更大,能夠輕易除去金屬板上的電子亏拉;而紅光扣蜻,頻率低寸癌,每個量子帶有的能量小,不足以去除金屬板上的電子弱贼;
紫外災(zāi)難:因為產(chǎn)生紫外光量子需要巨大的能量;是普通光量子的100+倍磷蛹;
現(xiàn)代物理學(xué)的開端吮旅;
然而:光的粒子說解釋了光電效應(yīng)和紫外災(zāi)難,卻不能解釋肥皂泡現(xiàn)象味咳;
現(xiàn)代主義崛起
1922
土耳其沒落
一戰(zhàn)后的文化庇勃,藝術(shù),政治的復(fù)興
社會主義俄國
美國爵士樂
物理界:圍繞光的波粒展開
尼爾斯-波爾
爭論的兩派:數(shù)十年槽驶;
現(xiàn)代主義革命的科學(xué)家組成的新流派 责嚷;代表人物:波爾
理智之聲的代表:愛因斯坦;
量子力學(xué)
關(guān)于電的粒子實驗掂铐;
1920年中期罕拂,貝爾實驗室;
一束電子表現(xiàn)出波的干涉現(xiàn)象全陨;
一個電子的分布也表現(xiàn)出干涉現(xiàn)象爆班;
結(jié)論:每個電子具有波動性
為了解釋這個現(xiàn)象,波爾創(chuàng)立了量子力學(xué)
單個粒子產(chǎn)生干涉的解釋:
這些電子可能具有概率
這種概率波以某種方式穿越兩條狹縫并形成干涉辱姨,如同水波那樣柿菩;
當(dāng)?shù)竭_屏幕時又神秘的變成了實體。
哥本哈根解釋
電子在被測量前 無法確定他的位置雨涛;
沒有真實枢舶,只有可能存在的真實;
我不看月亮月亮就不存在了嗎
愛伊斯坦無法接收這種解釋替久;
核心:量子力學(xué)的核心是糾纏凉泄,
糾纏是一對命運相互交織的量子之間,特殊而又極其緊密的聯(lián)系侣肄;
同一事件中產(chǎn)生兩個旋轉(zhuǎn)的銀幣旧困,如果其中一個為正稼锅,那么另一個就是反。兩者如果相距非常遠矩距,可能存在超光速的通信。不可能存在
超距幽靈锥债;
反對:兩個盒子里面分別裝左手套和右手套陡蝇,就不存在超距通信的說法痊臭。
量子力學(xué)的應(yīng)用
半導(dǎo)體
原子領(lǐng)域
激光
核能
這些應(yīng)用 有意忽略了愛因斯坦的質(zhì)疑登夫;
約翰-貝爾
五十到六十年代
英國原子能機構(gòu)
如何才能決定事物是否真實存在广匙,在不進行觀察的情況下恼策;
發(fā)現(xiàn)了一個公式鸦致;證明誰(愛因斯坦)對誰(波爾)錯
十幾年后 1972年,約翰-克勞澤開始做實驗來驗證這個公式涣楷;
實驗結(jié)果是:波爾是正確的分唾,需要觀測才能確定存在性