欲千北

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双缝实验和薛定谔的猫,回复

(2021-12-25 05:35:18) 下一个

关于树叶子和红楼梦的帖子,参见:看到一个帖子,想给欲千北,吃与活还有TBZ.  shuyezi - ♀ 2021年; https://bbs.wenxuecity.com/health/1010848.html

两个量子物理学的著名实验,来源: hongloumeng 于 2021-12-23

https://bbs.wenxuecity.com/teatime/667761.html

忙,楼层太高,单独回帖,请见谅。

一,关于双缝实验

大概是物理光学中最著名的实验,有200多年的历史,在二十世纪演变成单光子双缝实验。实验和结果从略。hongloumeng引述了维基百科,显然她赞成维基百科的说法。我不赞成维基的观点。

Hongloumeng 引用的维基说:“假若标记路径信息,则粒子只通过了一条路径;假若擦除路径信息,则粒子同时通过了两条路径。”   这个说法,简单来说就是,(1)如标记路径,光子走一条路径,通过一个狭缝;(2)如不标记路径,光子同时通过两条路径,通过两个狭缝。

其实这两个说法均未有定论。每一个光子,从光源,经过双缝,到达屏幕,到底是只通过了一个狭缝,还是通过了两个狭缝,依我有限的物理学识,是一个没有解决的问题,我不知道有谁可以不影响光子运动,标记光子的路径,并因此测定出光子实际通过了一条狭缝(或两条狭缝)。因此,我认为说法(1)不是实验结论。早在量子力学出现之前,经典波动光学认为光波通过两个狭缝,据此可以计算出屏幕上干涉条纹的位置和强度,并与实验结果吻合。但经典波动光学没有光子的概念,认为光是连续分布的波。量子理论把光波看作与光子相联系的连续几率波,几率波不等于光子本身,几率波(光波)通过两个狭缝,计算结果与波动光学相同。但是,由于几率波不是光子,几率波通过两个狭缝就不等同于一个光子通过两个狭缝,所以不能说论点(2)成立,或者说论点(2)是否成立不确定。

因此,我认为hongloumeng 赞成的关于双缝干涉实验的这两个看法均不是观察事实,至少不严格,拿来做论据不合适。事实上,hongloumeng 引用的维基也指出:“ 除了光子的发射时间与抵达探测屏时间以外,在这两个时间之间任何其它时间,光子的位置都无法被确定;为了要确定光子的位置,必须以某种方式探测它;可是,一旦探测到光子的位置,光子的量子态也会被改变,干涉图样也因此会被影响;所以,在发射时间与抵达探测屏时间之间,光子的位置完全不能被确定。” 这一段话明明白白地告诉我们,说法(1)和(2)不是实验的直接结果,是未经证实的理论推测,是否成立是未知数。

二:关于薛定谔的猫

这个假想实验有我自己,一个普通人的看法。下面是我设想的一个极为类似的更简单的实验,每个人都可以去实际操作。实验者A快速旋转一个均匀的硬币,开始旋转后A闭上眼睛,硬币倒下后,A再睁开眼睛,观察硬币是H向上或是T向上(类似于活猫或死猫)。取X为随机变量,如结果是H,X=1;如结果T,X=0 。合理的预测是,H的概率, P(X=1) = 0.5,T的概率, P(X=0) = 0.5 。依据概率论,如果做一次实验,X的数学期望(概率预期值)= 0.5;也就是预期硬币既不是H向上也不是T向上(类似不死不活的猫)。当然,A睁开眼睛看到的不是H就是T,绝不会既不是H向上也不是T向上。事实上,当闭着眼睛的A听到硬币倒下的声音时,就已经知道,结果已经确定,无论是否睁眼,不会改变,只是不睁眼就不知道结果而已。如果旁边有另一个旁观者B,结论可以更为明确和强化。我觉得,既不是H向上也不是T向上的硬币,或者半死不活的猫,只是一个数学期望,一个概率结果。把概率结果当作实际结果是不恰当的。

我认同对实验过程的观察可以影响实验结果,但影响有多大要具体分析。另外认为对实验结果的观察不等同于对实验过程的观察。比如百米赛跑,如果跑道旁边有美女帅哥观战,或空无一人,结果可能不同,如果美女帅哥在赛后观看记录,结果不会改变。对微观粒子,情况可能不是这么简单,这么明确,但我不知道这与中医经典理论有何联系。

我不精通物理,欢迎砸砖。也许是我没有看懂。人总有盲点和偏差。同理,任何科学理论也有欠缺。

最后重申我对中医的基本看法,(1) 经典中医理论,很多概念的定义/内涵很模糊,不够清晰,与症状群的联系差;这个问题近20-30年来有一定改善,但很有限。(2)好的中医对中医概念有他们自己的定义(未必可以明确表达)。对同一个中医概念,不同的中医往往有不同的定义。即中医概念的规范化差,同词不同义。中医教材在这方面近来有一定改善。(3)中医理论与现代科学的联系很差,特别表现在与解剖学的联系很差。(4)中医对病例的详细记录和统计分析有欠缺,现在中国已经采取特别措施,正在改进之中。这主要是一个态度问题。(5)上述几点反映的其实是思维方法、思维态度的问题,是中国在现代之前没有产生科学理论这种现象在医学界的反映。(6)中药和针灸是一个伟大的宝库。国内很多中医和中药研究人员以现代医药的观点和手段,在中药药理研究领域的进步及其显著,文献论文呈井喷状态,我本人受益匪浅,仍在继续学习中。

顺至节日问候。

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