薛蓮思維導圖武林計劃NO.10《上帝擲骰子嗎--量子物理史話》粒波之戰(zhàn)

1衅谷、第一次癞己,發(fā)生在17世紀中葉至18世紀膀斋。是由牛頓引導的微粒說成功占領(lǐng)了物理界的主流,徹打敗了胡克的光是快速脈沖等學說痹雅。令波動在接下來的一個世紀里抬不起頭來仰担。但以惠更斯等人為代表的波動學者并未放棄,默默地做著開創(chuàng)性工作绩社。

2摔蓝、第二次,發(fā)生在19世紀愉耙。微粒大戰(zhàn)綿延長達一個世紀贮尉,非常激烈!波動方面朴沿,先是托馬斯楊的光雙縫干涉實驗證實光是波動的绘盟,又有以法國科學院組織的懸賞征文中,菲涅耳以圓盤衍射實驗及駁斥微粒派泊松的泊松亮斑悯仙,之后菲涅耳又提出了光橫波現(xiàn)象,都有力地證明了光是波吠卷。而傅科的著名實驗傅科擺又完全推翻了“微粒王朝”锡垄。19世紀中葉麥克斯韋的論文預言了光其實是電磁波的一種,開啟了經(jīng)典的“麥氏方程組”祭隔,1887年更由赫茲的光電實驗證實了光是電磁波的一種货岭。至此,波動方在第二次大戰(zhàn)中大獲全勝疾渴。而微料方顯得蒼白無力千贯,似乎除了馬呂斯提出的“偏振現(xiàn)象”以外,再無有力的證明搞坝。

當然搔谴,第二次大戰(zhàn)中,菲涅耳的橫波理論造成的以太問題桩撮,始終未能解決敦第。為第三次大戰(zhàn)埋下了伏筆峰弹。

3、第三次芜果,發(fā)生在20世紀鞠呈。開爾文的兩朵烏云引發(fā)了科學界的思索。年輕的普朗克提出了著名的普朗克公式右钾,假定能量在發(fā)射和吸收的時候蚁吝,不是連續(xù)不斷,而是分成一份一份的舀射。偉大的愛因斯坦橫空出世窘茁,他的光電效應,他的相對論在科學界引起了極大的震動。而波爾三部曲卸留、泡利不相容理論都證實了量子的存在媳板。但是另一方面,波動也通過戴維遜捌朴、革末、G.P.湯姆遜等人證實了電子是波的現(xiàn)象张抄。海森堡砂蔽,發(fā)現(xiàn)了電子在原子中運動運動模型:Matrix矩陣。接著署惯,狄拉克簡化矩陣左驾,換成經(jīng)典的泊松括號。與此同時极谊,1926年诡右,薛定諤,把德布羅意的“相波”理論運用到原子體系的描述中轻猖,將電子看成德布羅意波帆吻,用一個波動方程來表示,即“薛定諤波動方程”咙边,建立了全新的力學體系—波動力學猜煮。量子論的兩條路,數(shù)學上是一致的,都是從經(jīng)典的哈密頓函數(shù)而來败许。波恩指出薛定諤的波函數(shù)psai王带,實際是一個“骰子”,它代表的是一種隨機市殷,一種概率愕撰,它的出現(xiàn)概率則像一個波,嚴格地按波函數(shù)的分布所展開。

波粒二象性:哥本哈根解釋:(1)玻爾:互補原理盟戏,即波與粒子在同一時刻是互斥的绪妹,在一個更高的層次上統(tǒng)一的(2)波恩:概率解釋(3)海森堡:不確定性

至此,第三次波粒戰(zhàn)爭以互相妥協(xié)柿究、互相承認收場邮旷,一體兩面,一切取決于明確的觀察手段蝇摸。

4婶肩、愛因斯坦與玻爾關(guān)于新量子論與決定論的決戰(zhàn):

1927年,第五屆索爾維會議貌夕,哥本哈根派:玻爾律歼、波恩、海森堡啡专;決定論:愛因斯坦险毁、薛定諤、德布羅意们童。因觀點的不相容畔况,該次會議成了愛因斯坦與玻爾之間的理論決斗。在爭論了幾天之后慧库,以哥本哈根派和它對量子論的解釋大獲全勝跷跪。

1933年,愛因斯坦聯(lián)合另外兩位同事在《物理評論》上齐板,對量子論的不完備吵瞻,進行抨擊,他們的理論實驗為“EPR佯謬”甘磨。但最后橡羞,這個理論實驗,卻被玻爾拿來反證了只有觀測時電子才有確定的性質(zhì)济舆,愛因斯坦又一次失敗尉姨。

1935年,薛定諤吗冤,貓實驗。他將電子的實驗放大到了我們的日常世界九府,引發(fā)了爭辯椎瘟。最后,得出的結(jié)論是侄旬,人有意識肺蔚,貓沒有意識,人的意識能夠測量自己的波函數(shù)而使其坍縮儡羔。

5宣羊、如今的世界璧诵,在量子論的引導下,科學給人類社會帶來了偉大的技術(shù)革命仇冯。從半導體到核能之宿,從激光到電子顯微鏡,從集成電路到分子生物學苛坚。量子論成為有史以來在實用中最成功的物理理論比被。

并且,在科學中泼舱,第一次嚴肅地出現(xiàn)了意識等缀!馮諾依曼的無限復歸鏈;維格納娇昙,1963年諾貝爾物理獎得主尺迂。他的意見是:意識無疑在觸動波函數(shù)中擔當了一個重要的角色。以及圖靈檢驗還未有結(jié)果……世界日新月異冒掌。

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