粒子只要存在,就一定要活动,一定要与真空里的物质进行作用,也就是一定要工作。呈现在宏观世界的波,就是工作波。无论是自由的粒子,还是在原子这个工作单位里工作的粒子,都是有工作岗位的,工作岗位的大小等到于粒子表现出来的工作能力的大小,也就是工作波的波长,粒子的工作波动就是等于一个波长的工作岗位,在真空媒质上的运动。将工作岗位当作是一个波包是合适的,因为工作岗位波是由工作点波组成的。然而工作点波一般是高度协同的,相位相同,颇率相同,振动方向相同,只是振幅不同,因此工作岗位这个波包的不会自发地发散,工作点波总是联系在一起运动的
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玻尔互补性原理是什么意思
[ 2007/7/23 10:41:00 | By: 最终幻想X ]
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作者:最终幻想X
量子力学的标准解释是主要体现在尼尔斯-玻尔的互补性思想上,互补性思维认为:任何一个量子实体都具有二重性,即波粒二象性,任何实验都不能同时揭示出它既作为波又作为粒子的行为。玻尔说:“你可以设计实验来测出粒子的波动性质,当你这样做时,你确实会测出它的波动属性,或者你也可以设计实验来测出光的粒子行为,而当你这样做时,你会明白无误地得到粒子。但是你永远也不会看到同时扮演着波和粒子角色的光子。”对玻尔这个互补性的定性思想,我的评价是它既不具体也不本质。用这个互补性原理来解释粒子的自干涉现象当然也可以,但显然不具体清楚,这个定性理论并没具体清楚地揭示,粒子的波动性是什么图景,粒子性又是什么图景。玻尔不知道新人择原理,玻尔知道对事物的定量描述最终应还原到基本粒子的水平上进行,因为基本粒子是我们这个宇宙事物的基础本质所在。但他不知道对事物的定性解释最终得升华到人类世界的水平上来进行,因为人类世界是我们这个宇宙事物的整体本质所在。当我们用人来辩证对应地类比基本粒子,我们可以具体清楚地展示基本粒子波动性与粒子性的定性图景,关于这个定性图景,我在上面的系列文章,从不同角度反复展示,这里我再来一次总结性的展示:
无限的物质世界是有层次的,真空宇宙是一个层次,我们这个宇宙比真空宇宙高一个层次。我们这个宇宙的质量主要是引力质量与电质量,对称地真空宇宙的质量,就是低级的引力质量与低级的电质量。基本粒子世界就处在真空宇宙与我们这个宇宙的交界面上,基本粒子的弱荷与强荷,很可能就是真空宇宙里的低级引力质量与电质量的表现形式。当低级系统升华为高级系统,低级系统质量就会为高级系统的质量所掩盖,最多只能在低级系统与高级系统的交界面上表现,这就是弱力与强力只能微观世界表现的根本原因。
基本粒子在真空里的质量相当于人的身体质量(包括身体神经系统),它是基本粒子的基础粒子性。基本粒子在宏观世界表现出来电质量与引力质量相当于人的大脑精神与经络系统,它是基本粒子的整体粒子性。从基础粒子性的角度来看基本粒子的活动,看到的就是相当于人的体力活动这样的基础波。从整体粒子性的角度来看基本粒子的活动,看到的就是相当于人的工作活动这样的整体波。基础波与基础粒子性一道是隐在真空世界里的,就象人的身体与身体的活动是隐在物质世界里一样。而整体波与整体粒子性则处在宏观时空,就象人的精神与工作是处在精神世界的层面上一样。粒子的电质量与引力质量这种整体粒子性,是属于信息实体,一般是以势能形式分布在一个有限的空间范围里的,只有当它们被测量刺激了,信息实体才会高度集中起来,从而表现为物质实体那样的粒子性。对称地人的精神与经络之气,也是属于信息实体,一般是以势能形式分布在一个有限的(抽象的)空间范围里,只有当人的精神受到刺激,才会高度集中起来,显示出实体一样的粒子性。
粒子只要存在,就一定要活动,一定要与真空里的物质进行作用,也就是一定要工作。呈现在宏观世界的波,就是工作波。无论是自由的粒子,还是在原子这个工作单位里工作的粒子,都是有工作岗位的,工作岗位的大小等到于粒子表现出来的工作能力的大小,也就是工作波的波长,粒子的工作波动就是等于一个波长的工作岗位,在真空媒质上的运动。将工作岗位当作是一个波包是合适的,因为工作岗位波是由工作点波组成的。然而工作点波一般是高度协同的,相位相同,颇率相同,振动方向相同,只是振幅不同,因此工作岗位这个波包的不会自发地发散,工作点波总是联系在一起运动的。如果将自由粒子的工作波包比作热运动的分子,热运动分子运动方向与速度的变化是受外力随机作用的结果,工作波包的运动方向,速度还有本身的大小,则主要是受外界信息的影响而发生变化。热运动分子有实体质量,工作波包则有信息质量。热运动分子的实体质量是占据空间位点的,工作波包的信息质量一般是分布在工作波包的范围内。当热运动分子受到强有力的碰撞,分子会发生分解,将化学势能释放出来。当工作波包受到强有力的信息刺激,比如人的测量之类,工作波包的工作能量及载有的信息质量,就会高度集中到刺激点上,从而显示出粒子性。另外,如果人的工作能力不适应工作岗位势位或大小,那么工作岗位波就不是简谐波,就不能用薛定谔方程表示。这时各工作点波就不协调,相位,频率就会有差异,然而每个工作点波依然是简谐波,但是它们迭加而成的波包则是会发散的,不能代表工作岗位了。
玻尔很善长数学,很懂具体意义的物理学,“互补地”他的哲学思维就可能要差一些,好象连辩证法都不太懂,本质地看波动性与粒子性,它们显然是对立统一的矛盾双方。对立统一的矛盾,有对立性为主的矛盾,也有同一性为主的矛盾。机械物体的空间存在(位置)与运动(可由动量表示)是对立统一的矛盾,且是同一性为主的矛盾,因此位置与动量是不可分割地联系着,两者是同时表现,动量是某个位置上的动量,位置必定是具有动量的位置。这种有着同一性的矛盾双方用量子力学的数学语言来讲就是可对易的矛盾双方。基本粒子粒子性与波动性也是对立统一的矛盾,是属于具体与整体类型的矛盾,而这种类型的矛盾就主要是对立性的。我们在庐山外面就看到庐山的整体面目(即所谓的真面目),这时我们就看不清庐山里面的具体景观。反之我们在庐山里面看到其具体景观,又看不到庐山的整体面目。熊掌与鱼翅不能同时兼得!这种主要显示对立性的矛盾双方用量子力学的数学语言来讲,就是不可对易的矛盾双方。
基本粒子隐在真空里的质量实体是具体的粒子性,这个具体的粒子性,我们在宏观时空根本测不到,德布罗意所说的超光速导波,其实就是粒子隐在真空里的质量实体的运动,超光速就是潜速度就是潜运动。除非我们变成基本粒子,进至真空世界里,用比基本粒子小一个档次的微基本粒子(而不是光子)去测,那是可以测到它的;然而付出的代价将是我们测不到粒子的工作波,即粒子工作活动的整体(量子力学所说的波包)。这时,粒子工作活动不成为空间性的整体,而是一个时间过程,如人的身体作机械运动的时间过程一样。量子力学所说的粒子性,其实并不是基本粒子隐在真空里的质量实体,而是基本粒子的电质量引力质量这样的信息质量。相对基本粒子的工作量子(波包)来讲,基本粒子隐在真空里的质量实体是具体性的基础性的,波包则是整体性的,但是相对于基本粒子的电质量引力质量这样的信息质量来讲,波包是基础性的,信息质量是本征性的。我们用波长很大的光子去测粒子,测到的就是波包,这时信息质量是分布在波包范围里,不显粒子性。我们用频率很高的光子去测粒子,波包能量就会高度集中起来,信息质量也高度集中起来,这样就测到了粒子性的电质量与引力质量,而高度集中的波包,就不显波动性。对基本粒子来讲,其动量是指波的运动动量,也就是波包的运动动量,其位置,可以指凝聚起来的信息质量的位置,也可以指粒子在真空里面的质量实体所占的位置。于是位置与动量就如波动性与粒子性一样是不可同时兼得的。
波动性与粒子性的矛盾主要是对立的,并且两者还基本上是势均力敌的,正因为势均力敌,波动范围就是有限的,不是在无穷大的空间分布。如果波动性与粒子性不是势均力敌的,波动性总是矛盾的主要方面,那么我们则总归测到波动性,而测不到粒子性,这意味着,我们用频率很高的光子去测粒子时,粒子的波包也不会集中起来,依然是相对弥散的。再就是波动性与粒子性还有统一性,尽管两者不能在同一时间表现,但两者是统一地存在在一个粒子上,两者的表现可以有先后顺序上的联系。1992年,日本的研究人员采用印度科学家提出的方案进行了测量实验,在此实验中,他们“同时”测出了单个光子的波动属性与粒子行为,于是声称否定了波尔的互补性原理。他们是这样做实验的:在光路上先放上一个有很小微隙三棱柱,光只能通过隧穿才能越过逢隙,这可以检测波动性,在这个三棱柱的后面,则放上粒子探测器,这就可以检测粒子性。实验结果是果然有光隧穿三棱柱,接着还为粒子探测器探到。面对着我上述的波粒二象性图景,这个实验是相当好解释的,光一般情况上是处在波包那样的波动性状态,遇上三棱柱时,并没发生碰撞,仍然显示波动性,所以可发生隧穿,接下来遇上了探测器,发生了碰撞受到了刺激,于是波包高度收缩,显示粒子性。显然这个实验并不否定,波动性与粒子性不可同时测到的互补观点,只是证明了波动性与粒子性可以有时间顺序上的联系性,即波动性与粒子性的统一性。
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