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043114076木虫 (正式写手)
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由实验表征方法想到的 已有6人参与
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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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zhangmt
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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。。 那么，必然的，体系与环境存在必然的联系，如压强、温度、自然光背景等等。 说说自然光背景，我们观察体系的颜色，通常是指自然光背景——如果有激发光，那就是研究荧光或者磷光光谱了。当然，你还可以说，理论上，自然光的存在也对物质结构有影响，那你研究的是绝对无背景光的状态，有何意义呢？何况自然光的影响通常微乎其微——常态下的光敏物质除外。如果影响小于探测精度，那么有无影响有怎样？ 再说温度，有温度，就有分子的热运动，只要不足以分解分子，那分子内的振动、转动对结构都是有影响的啊。难道你研究的只是绝对0度的结构？即便绝对0k下，物质还有0点振动能呢。。 再说波尔兹曼分布，宏观探测的，自然是最概然分布的结果。微观上分子处于任何振转能级甚至电子能级上都存在概率。你瞬间的探测行为有可能得到任何不合理的结果，但是宏观上看，这种可能你遇不到。就比如说，即便常温下的一杯水，理论上也存在瞬间的局部的自然沸腾的状态——因为波尔兹曼分布不否定局部分子瞬间存在温度的极不均衡的分布，但是你永远不会检测到这个瞬间，那个概率从宇宙出生到死亡的整个时间段上都不足以发生。你非要这样较真，就只能陷入不可知论。 |
16楼2011-07-22 00:14:37
yalefield
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2楼2011-07-21 07:14:27
zhangmt
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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。如果你非要用高能原子去轰击他，把待测分子击碎，那就是质谱了，你测出片段，再去拼装原本的链接关系。 所谓测不准原理，仅仅是微观世界的理论，你非要把他上升到宏观世界里，那就如同把经典物理学放到微观世界去解释问题一样荒谬。任何理论都有他的适用范围。 薛定谔的猫，也只是举个例子，用于理解微观的测不准原理，只是类比，并非薛定谔的猫就是符合微观的测不准原理。无论你是否打开箱子，猫的生死其实已经坍缩到现实了，只是你不知道而已。如果这时候这个箱子是透明玻璃的，你可以直观地看到它的生死状态，不用打开箱子毒死它。定义成必须打开箱子才能得知，是对观测方法的限制，目的是为了比喻。就如同我们说的“想象的翅膀”，并非是要给“想象”加个“翅膀”，那只是比喻，你怎么能混淆比喻和现实呢？同样，你怎么能混淆微观与宏观呢？ |
3楼2011-07-21 09:29:39
yalefield
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4楼2011-07-21 10:08:12
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