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木虫 (正式写手)

[交流] 由实验表征方法想到的 已有6人参与

本来的题目是“由实验中的表征方法想到的哲学问题“，觉得太玄乎了，有点装13的感觉，就把“哲学问题“几个字给去掉了，其实也只不过是一些胡乱联想而已。

问题的起源是实验表征手段究竟能不能说明体系的状态。这么问的原因如下：当你去使用某种手段观测体系时必然会向体系发出一个试探能量，体系接受到这一能量以后必然会发生改变，那么你观测到的不是原来体系的状态，而是体系发生改变以后的状态。
做实验的童鞋会说，这一改变很小，所以我们近似的认为体系的状态没有发生改变。
这个我承认，要不然我们几千万的仪器岂不是没用了。但是考虑这样一种情况：体系的某个精细结构对于外界因素非常敏感，以至于我们发出的最微弱的探测信号都会对体系造成巨大的影响。在这种情况下体系的这种性质是不可能被测量的。
这种情况存在不存在呢？比如电子某一时刻的位置和能量。为什么会有测不准原理，会不会原因就是电子太小了，以至于人类可以控制的最小的能量都会使电子的位置剧烈改变。再比如，薛定谔的猫。外界很小的一个波动都可能引发放射源从而杀死猫，这个波动可能就是一个眼神。所以爱护动物的朋友千万不要好心想看一下猫是否死了，本来没有死也可能因为你的眼神杀死了它。正所谓好奇心害死猫。

再深一步联想。基于量子力学的概念，可以认为我们的世界是一个很大很大的波包。既然是波包，根据量子力学的原理，其存在状态是一个概率。那么是什么是我们看到一个确定的状态呢？一定是有人看了它一眼，使这个波包塌陷到一个基态，就是我们看到的世界这个样子。这个人是谁呢？
也许就是神学家所说的上帝。过程是这样的：宇宙最初只是一个波包，充满时空，但是里面什么也没有，因为所有的状态都只不过是一种可能性。突然有一天，生活在比我们更高维度的一个小男孩（我更愿意把上帝想像成一个淘气的男孩），他突然对这个波包感兴趣，多看了几眼。这个波包接受到来自男孩的眼光（这也是一种光?）,开始塌陷到某个具体的状态，这就是我们所说的宇宙大爆炸，然后就产生了世界。
但也有可能这个人就是我们自己。(未完待续)
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1楼 2011-07-21 00:04:42
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043114076

木虫 (正式写手)
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Originally posted by yalefield at 2011-07-21 10:18:41:
【1】
俺想用微波探测西瓜是不是沙瓤。
结果，西瓜在微波炉里炸了。

【2】
俺给一个人发的短信里藏有一条命令，让他手机里的程序疯狂运行。
结果，他放手机的裤子给烧了。

老汉太逗了
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7楼2011-07-21 10:33:20
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木虫 (正式写手)
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Originally posted by zhangmt at 2011-07-21 09:29:39:
楼主陷入不可知论了。
我们用x衍射探测晶体结构，电子穿越晶体发生衍射，还不足以打碎分子，那个微小的干扰并不会改变分子的宏观结构，即便理论上有微小的干扰，那也都在实验误差的精度以下，对结果没有影响。如 ...

我们之所以能使用X射线探测晶体结构,确实是由于X射线不会破坏晶体的结构.但是当我们使用X射线去研究活体细胞时就不可行了,因为细胞的状态会因为观测发生本质的变化. 所以观测能不能测的准,是物质的状态和观测使用能量的相对值.
我认为我们的波谱手段测定的并不是宏观状态,而是微观的状态.
薛定谔的猫之所以会死,是体系的微观状态(放射原子是否衰变)决定了猫的宏观状态(猫的死活).我们为了考察是什么因素影响了放射原子的状态,所以建立了一个封闭的箱子,这个箱子排除了外界的因素(所以透明箱子是不可以的,因为外界的光会有影响).但是一旦我们想知道放射原子的状态,就必定使用一个探测波,这个探测波就有可能影响了放射原子的状态,使它激发衰变.从而激活毒气装置,杀死了猫.问题的关键是我们目前无法制造一个探测源,即可以检查放射源的状态,又不会影响它的状态.
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9楼2011-07-21 11:03:25
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043114076

木虫 (正式写手)
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Originally posted by fatpig8832 at 2011-07-21 10:44:07:
楼主这...这不是很多玄幻小说的基本设定么...

对,但它有可能就是真实发生的情况
而对于科研的现实意义是,我们使用仪器观测到的物质的状态是不是它本来的(真实条件下的)状态
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11楼2011-07-21 11:09:32
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043114076

木虫 (正式写手)
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Originally posted by kjsun at 2011-07-21 11:06:13:
楼主已经陷入哲学里面了。三楼和九楼的回答很现实，我准备从哲学的角度胡诌一番。

可能你也听说龟兔赛跑的哲学问题（阿基里斯悖论）。

阿基里斯提出让乌龟在阿基里斯前面1000米处开始，并且假定阿基里 ...

部分同意你说的"当探测的能量，相对于被探测的能量是无穷小量时，探测的干扰原则上可以无视的。"
我认为现实中不存在无穷小,它只是个理论上的概念.任何改变,只要能被察觉就不是无穷小.一个值相对于绝对值小到一定程度可以被忽略,但一定是一个确实存在的值. 而它能否被忽略,取决于它相对的那个值.

关于赛跑的悖论,我自己的解释是,当距离变的无限小时,所使用的时间也变得无限小,而我们所生活的时间还是一秒一秒的过,并不会变得无限小.所以在一秒之后阿基里斯就已经在乌龟前面了.
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12楼2011-07-21 11:30:52
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043114076

木虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by zhangmt at 2011-07-21 20:52:22:
做为一个理科生，至少要知道，眼光这种物质是不存在的。眼睛只是一个接收可见光信号的设备。你的眼睛不会发出任何能丝毫影响体系的光，你看某个物质，不会给这个物质造成任何影响，连无穷小也不存在。。

被你发现这个bug了
我的"狡辩"是这样的: 如果你想看到某个东西,而这个东西如果不发光,周围又没有光源, 你只能自己给个光源. 这是眼光的来源.
我们在表征物质的性质时,都要给一个探测波, 然后观测波的改变,或吸收,或衍射,或激发新的波. 这个探测波就是我指的"眼光"的来源
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15楼2011-07-21 23:30:12
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043114076

木虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by zhangmt at 2011-07-22 00:14:37:
我们就谈谈这个所谓的“探测波”
物质不是存在于真空中的，也不是静止的，也不是绝对0度的。
换句话说，你研究的体系，不是孤立体系（理论上的），现实中没有孤立体系——除非你把整个宇宙当作研究体系。。
那 ...

"你非要这样较真，就只能陷入不可知论。"
科学本来就是较真的事, 否则好像什么都知道, 却什么都不会知道的很清楚. 那就真成了胡适先生所说的"差不多先生"了.
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17楼2011-07-30 21:05:47
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