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yalefield

金虫 (文坛精英)

老汉一枚

[交流] 波函数----并非统计工具而是物理真实 【转】 已有14人参与

http://www.edu.cn/ren_yu_zi_ran_ ... 111220_721232.shtml

在《Nature》杂志公布2011年最受欢迎的十大新闻中，排名第6的是：
波函数并非统计工具而是物理真实

　　据《自然》杂志网站2011年11月17日报道，波函数是量子力学中一个重要且令人费解的核心概念，物理学家用它来确定量子粒子具备某种特性的概率，而英国科学家2011年11月14日发表在arXiv。org网站的一篇论文则提出了一个新观点：
波函数并非统计工具而是物理真实

　　由英国帝国理工学院的马修·皮由兹领导的三人科学小组在最新发表的论文中指出，如果波函数纯粹只是统计工具的话，那么，时间和空间中互不连贯的量子状态都将可以相互“交流”，这听起来有点不可思议，很难成立，因此波函数必定是物理真实。
　　研究人员之一、美国南加州克莱姆森大学的理论物理学家安东尼·瓦伦提尼表示：“我们的这篇论文可能具有颠覆效应，在量子力学中，它可能是继贝尔定理之后最重要的结论。”
　　英国牛津大学的物理学家戴维·华莱士表示，这个理论是他15年的职业生涯内看到的量子力学基础领域最重要的结论。他说：“这一理论表明，人们不能将量子状态解释为一种概率。”

　　自上世纪20年代开始，科学界在如何理解波函数方面就存在很大争议。丹麦最著名的科学家、哥本哈根大学的尼尔斯·玻尔开创的“哥本哈根解释”认为，波函数是一个计算工具：当被用来计算粒子拥有不同特性的可能性时，它能给出正确的结论。
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1楼 2012-04-02 02:06:38
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uuv2010

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fzx2008: 金币+2, 鼓励交流 2012-04-02 10:28:18
量子力学的确存在很多缺陷，比如各种徉缪，但是迄今为止的看是不可思议但是从量子力学推论出来的东东，都证明了量子力学的正确，比如纠缠态，无论多么不可思议，但是按照量子力学的推论它是成立的，这种技术并且到了实用化的阶段。而违反量子力学结论的东东至今还是没有出现。其实很多人都想推翻量子力学，比如爱因斯坦就不喜欢量子力学，但是他的所有质疑都是推动了量子力学才的发展。
个人认为，科学争论是要以现有、已经掌握的实验现象、实验数据为基础进行争论，纯粹的思辨的、空想的、不以实验数据为基础的讨论是无意义的。比如‘量子力学是否是终极理论’之类的讨论是无意义的。
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9楼2012-04-02 10:27:01
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uuv2010

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貌似2楼的是一篇没有正式发表的论文，在arxiv数据库中挂着的，不知道什么时候能够正式发出来；如果能够发出来的话，那么表示这个工作的确是能够得到承认的；如果不能正式发出来的话，可能存在一定缺陷。可以等等看。相信审稿人会做出自己的判断。
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10楼2012-04-02 10:35:21
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13楼: Originally posted by huangll99 at 2012-04-02 10:45:01:
我不同意uuv的观点，纯粹的思想实验也是非常有价值的，它们往往只假设一些最根本的东西，却能得出非常重要的结论，而且很多被实验最终证实，爱因斯坦的工作大都是这种类型的。此文也是用这种思想实验的方式来研究 ...

同意您的观点，爱因斯坦式理想实验有价值的，但是这里有一个推理过程，比如假设我们骑在一个光子上达到了光速，那么会肿么肿么样，会发现其他光子停止了，或者肿么肿么样的其他结果……，但是注意，讨论到这个地方之前的是头脑中空想的，而接下去的讨论就是需要和实验结合了，爱因斯坦就需要考虑光速到底是变的还是不变的，实验的结果是什么样的，所以归根到底是：提出问题可以空想，可以天马行空，但是讨论问题不能是空想，不能纯粹地思辨讨论“这个理论或许不是终极理论”。不和实验结合，不以已有的实验结果为基础的讨论没有意义。
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16楼2012-04-02 10:56:05
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15楼: Originally posted by zhangguangping at 2012-04-02 10:50:56:
我说的是，波函数是一个真实物理量这个事

我的观点是：所谓真实的物理量都是可以观测的，不能观测的物理量不是真实的物理量。
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18楼2012-04-02 11:03:23
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19楼: Originally posted by zhangguangping at 2012-04-02 11:08:05:
我当时的观点是：现在不能测，不代表以后不能测。并且现在的有些观点并不一定是对的，可能只适用与一个局域的范围。毕竟人类对事物的认识仅仅是一点点而已，并非全面彻透！

我的观点是：讨论问题在有实验证据的范围内进行讨论，离开了实验，纯粹思辨地讨论问题，没有意义。呵呵
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20楼2012-04-02 11:12:00
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呵呵，科学问题留在科学领域讨论，其他不能证实，也不能证伪的问题，可以让哲学家思考，比如上帝是否存在啦，人类是否能认识世界啦，人类的存在是否是真实的啦或者世界仅仅是人类意志的表象啦，终极理论是否可以实现啦。把这些东东拿到科学领域来讨论，是无意义的讨论。
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22楼2012-04-02 11:19:18
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如果离开了实验事实，争论问题是没有意义的。比如你可以坚信波函数有一天可以观测，而有的人认为波函数只是作为其模方的电子几率密度才有意义而波函数本身并不是一个真实的物理量根本无法观测，两种观点都不能证实或者证伪的情况下，这种讨论是没有意义的。因为谁都可以坚持自己的观点，而反对不同观点，都无法证实或者证伪。
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24楼2012-04-02 12:03:44
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贺仪: 金币+2, 谢谢参与讨论 2012-04-04 19:07:36
对于哪些是真实的，哪些是主管人造的，以及方程是被发现还是被建立，个人倾向于相信如下论述：
一般地说，微观系统能够直接观测的只有两类量：各种可观察力学量的数值，对应该数值的概率。对这两类量（以及它们随时间变化）的观测构成对系统动力学演化测量的全部内容。……从实验角度讲，除此两类客观的观测要素，都是主管人造的事物。……实验表现是自然界的、客观的，不随人们思想意志改变的；但是理论是人为拟定的、主管的，按照各种层次考量都是可以改变的。----（高等量子力学，张永德）
这里的典型的例子就是：在微观系统动力学，人造的力学量算符和动力学态矢如何分担描述系统动力学演化的任务，可以分为薛定谔绘景、海森堡绘景、相互作用绘景。 这三种与其说是被发现，其实不如说是被建立，是有很强的人为性的，但是尽管这三个绘景的观点很不同，但是它们算出的两类观测要素数值必须是对应相同。
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27楼2012-04-03 12:58:38
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也就是说能够被实验观测的规律是客观的，而方程是主观的。再一个例子就是KS方程，人们可以随意对势能项做一个常数项的加减而不影响对客观规律比如能量的描述，可见这个方程存在人为主观性。同时只要定出一个参考能量，其他的能量即相对能量又必须和实验观测相符，所以这个可观测的量是客观。
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28楼2012-04-03 13:04:03
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29楼: Originally posted by anin at 2012-04-03 14:30:21:
这个纯粹是诡辩，正如我可以说上帝是存在的，因为有了上帝可以完美的解释这个世界上所有的科学规律，你看不到上帝是因为目前的观测工具不成熟，不能因为你看不到上帝就否认上帝的存在，这个世界上有很多无法理解和 ...


呵呵
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30楼2012-04-03 14:51:14
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