物理学哲学分享 http://blog.sciencenet.cn/u/赵国求 研究员,武汉市学科带头人,专著十部,国内外发表论文六十余篇。

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IP: 121.35.83.*   [22]zhangxp   2007-7-30 23:58
赵老师,我说不过你,你太狡猾了,你象只泥鳅一样捏到这头溜到那头,捏到那头又溜到这头,难怪现代的哲学要讲分析,真得把每句话都分析得清清楚楚,到底是在讲啥,不然就是在打口水战。比如这一句“诸如电子等微观客体是否真实存在”,“真实”一词属于冗余,可以去掉,而“存在”一词就还要细分析,要定义得清清楚楚才行。
IP: 59.172.250.*   [21]赵国求   2007-7-30 11:01
就我所知,实在论的版本大的方面就有六种,我们坚持的应是本体论的实在论版本.更具体说,可归于结构实在论中的-个版本.相互作用是理论结构的动因,而曲率模型则是结构的具体化.量子力学中理论术语所指是物理实在,真有其物.曲率模型正是这个物理实在在相空间的结构具体化.
IP: 59.172.252.*   [20]赵国求   2007-7-21 12:30
没有讲波函数是实在.好象张先生回复我时有这种误解
IP: 59.173.50.*   [19]赵国求   2007-7-20 17:11
薛定谔方程是从经典类比推导出来的。薛定谔讲得很清楚,他的方程不需要量子跃迁。爱因斯坦与波尔的分歧只是物理学家就具体问题观点上的分歧,而实在论与反实在论是科学哲学家之间的分歧,物理学家之间的分歧只是他们用来作为自己论证的某种根据。我们肯定不能说爱因斯坦是实在论的,而波尔是反实在论的。我认为物理学家整体上看,都是坚持实在论的。
IP: 218.18.115.*   [18]zhangxp   2007-7-19 14:56
看来对实在论的理解还是有不一样啊,但是至少我知道薛定鄂、爱因斯坦的实在论是什么意思,他们都不能接受观察对客观事物的影响,所以薛定鄂试图寻找波包坍缩的规律,没有成功,爱因斯坦也一样,暗地里支持隐变量理论。
IP: 58.48.31.*   [17]赵国求   2007-7-18 11:45
张先生:不是我对科学实在论的定义作了改动,而是你对科学实在论的理解有误.实在与反实在的对立不是实物与其概率分布的对立,而是科学理论名词术语是否真有其物.建议你读一读林超然主编的<现代科学哲学教程>及<自然辩证法研究>2006年第11期上王巍先生的文章就明白了.在我的博客中准备专门写一篇文章讨论相关问题.
IP: 61.144.172.*   [16]zhangxp   2007-7-17 22:33
实在论也被您改了,改成了存在和实在,此实在论已非彼实在论矣,不过我感觉这个不象实在论了。打个比方(纯粹是比方,不要在意其中的不吉利因素),假如你送了一个朋友上了飞机,第二天听到新闻说该飞机出事了,机上有100个乘客,其中50个遇难,但是遇难者和幸存者的名单还未得知。那么你现在知道朋友有50%的可能遇难了(这就是波函数),直到你得到进一步的确切消息你才能知道朋友是遇难还是幸存(这就是坍缩)。难道你会把“50%可能遇难的朋友”这个波函数看作是存在?或者和你的“月球”说法对应起来,你把“50%可能遇难的朋友”这个波函数比作月球,把后来看到的活的朋友(或遗体)比作月亮?
IP: 58.48.31.*   [15]赵国求   2007-7-16 12:14
张先生: 你说到点子上了.实在论与反实在论的根本分歧,在于理论术语指称的东西有没有,比如电子,前者说有,后者说未必有或者说根本没有.为了消解实在论与反实在论的争论,我们提出了相互作用建构实在论,国际上可属结构实在论中的一员.我们主张区分自在实体/现象实体两个概念.你说的月亮问题现在的表述是:月亮在不看它时,作为月球照样存在.月亮指的是现象实体,而月球则指的是自在实体.前者与人的观测有关,后者与人的观测无关.人有色盲,月亮的颜色就变了,所以现象实体是可变的.对于电子,原子内能级间相互作用是非连续的,而原子外则是连续的,不同的相互作用,表现的现象不一样,现象实体是不一样的,通过量子测量可以转换,但都是电子--自在实体的呈现.虚质点实体波(曲率模型)是原子内电子的现象实体,实质点虚波(点模型,实质点的几率分布)是原子外电子的现象实体.现象实体可变,自在实体通过现象实体表明它的存在.你所说的实在都与观测有关,而本体--自在实体是存在,存在与实在我们也作了区分.本体不能建构现象实体可以建构.对这些哲学问题有兴趣可阅读网上第三/四等相关章节.我喜欢这样的讨论.
IP: 58.60.174.*   [14]zhangxp   2007-7-15 23:36
我发现您已经把爱因斯坦的“决定论”和“物理实在性”给改了。决定论你已经另外取了一个名词,就不谈了。你坚持实在论,我反对实在论,那么实在论你怎么定义?如果两方的定义不一样那就是关公战秦琼,杀到天昏地暗也不解决问题。或者你没有定义有一些明确的说法也可以。我的定义是“实在论就是认为客观事物的物理属性和观察无关”,举具体例子比如说“月亮你看到它它存在,没看到它它也存在”。这是个原则问题,必须正面对质,不可以绕弯,首先要将双方的核心立场厘定清楚。
IP: 58.61.168.*   [13]zhangxp   2007-7-15 15:49
曲率解释还没看出有什么问题,数学上是一样的,如果一个解释本身不犯错误,又能使人们更易理解量子理论,减轻神经分裂般的理解上的痛苦,那就是一个好解释,值得推广,不过我是一点儿这种痛苦都没有了:)。更重要的是,要充分利用量子力学和相对论这两个坚实的物理基础作更进一步的物理探索,依据应该是更新的实验事实和数学,当然也要消除对目前这两个理论的迷惑清除障碍(这也正是您现在在做的)。
IP: 59.172.252.*   [12]赵国求   2007-7-15 11:45
张先生: 爱因斯坦和波尔之间好像水火不容,其实那是点粒子模型造成的。波尔更多的关注能量非连续的微观世界,而爱因斯坦则更多的关注能量连续的宏观世界,但他们都共用了一个点粒子模型,正是这个点粒子模型害苦了他们。采用曲率模型,两者的分歧我认为就可以化解了。在波尔的微观世界应是虚质点实体波,而在爱因斯坦的宏观世界是实质点虚波。从波尔到爱因斯坦经历了一个量子测量,化非连续为连续(这并不意味着要无限地分割量子,只要量子熵增加就可以了),这是问题的实质。其实,他们都是实在论的。我的这些看法在最新评论里面与QT先生作了详细的讨论,你不妨看看。 你的量子纠缠空间不可分,曲率解释正有这样的概念,如果能面谈,可以作一些深入的讨论,我想是可以沟通的。
IP: 121.35.82.*   [11]zhangxp   2007-7-15 00:30
非常感谢介绍这么多。您是站在爱因斯坦这边的,我明确站在波尔这边,爱因斯坦的那些因果性、物理实在性都是错的,我认为这都能够推证,这个推证只需要保证一个出发点即“能量的量子化”是正确的就够了。曲率解释我再研究一下,还有我介绍一下李亚辉的“唯信息论”非常好啊,不推荐都不行。http://www.sciencetimes.com.cn/blog/user_index.aspx?userid=1630
IP: 59.173.47.*   [10]赵国求   2007-7-14 17:23
张先生: 你的“光子无形”,与我们的“相互作用建构实在论”是一回事。你的“无形的光子”就是我们所说的“自在实体”,它是形上的,但不是不可知,通过“现象实体”呈现可知性。“虚光子、实体波”是“现象实体”或“物理实体”,它是本体——“自在实体”在具体相互作用中,通过现象及理论结构建构出来的。我们认为本体不能建构,而现象实体可以建构。 相互作用发生了质变,现象实体也就变了,量子测量就是通过测量引进的连续作用,将纯态变为混合态的过程,也是将虚质点(虚光子)实体波变成实质点、虚波(质点的概率分布)的过程。 库恩的范式不可通约是不对的,他误把“现象实体”理解为“自在实体”了。现象实体可以不连续,但自在实体(本体)是连续的。 关于超光速,那指的是物质波的相速度(书中有论述),倪光炯的《近代物理学》中作了推导。王德奎在网上对我的批评,看到题目未曾拜读,不知道他说些什么。 不过我认为,如果把电磁场、引力场、强场、弱场都只看作传递相互作用的特定使者,人们不应排除还有第五种、第六种……以外的使者存在,可能还有除电荷、质量、强荷、弱荷以外的东西需要定义。李政道曾经猜想有第五种相互作用存在,尽管现在还没有证实,但人家假想总是可以的。如果存在第五种相互作用,相互作用的速度是多少?也是可以想象的。这是哲学层面,没有反对相对论的意思。到目前为止,光速极限的约定,还在实验检验的层面以内。我们的相互作用建构实在论和曲率解释是试图揭开哥本哈根量子迷雾,支持爱因斯坦的。 目前,中青年中就我所知,研究物理学哲学的有:北京:吴国盛、蔡肖兵;武汉:万小龙、李宏芳;上海:吴新忠;厦门:曹志平;广州:吴国林;山西:成素梅、贺天平等。你说的倪光炯那是老一代,我认识,他比我大。与我同辈的还有武汉的桂起权、王贵友及合肥的沈惠川。至于更老的一代如何祚庥、薛晓舟等,尽管我认识,但都已经不在前台活动了。你所说的研究侠客,就我所知,好像多半涉及的是某种具体学说,而不是物理学哲学,他们的理论没有涉猎。
IP: 59.172.254.*   [9]赵国求   2007-7-13 17:39
张先生: 愿意交流。不管是有些人嘲笑的“民科”,还是又一些人痛恨的“官科”,只要有思想火花,碰撞总会有放大效应。关键是把自己的位置放正。张先生关心我的出身,我是一个三流大学的教授,但长期与武汉大学科学哲学博士点有合作,并受聘为兼职指导教师。我们的量子力学曲率解释是以桂起权教授为首的科学共同体的共同事业。倪光炯等教授文章的观点能否具体介绍一下,或者将电子文档以电子邮件附件的形式发给我,我的电子邮箱是zhao66@126.com。王德奎有所知,他的东西我看不懂,没有研究。
IP: 121.34.96.*   [8]zhangxp   2007-7-13 01:12
我又多看了一些文章,有倪光炯的、刘博文的,恕我直言,我觉得他们比您更接近真理,王德奎的文章我看不太懂,不知道他在说什么。而您的问题比较多,好象还出来了超光速。我对现状不太了解,现在研究这些问题都有哪些人,好象有些是大学教授,有些是民间侠客,我本以为都是专业的物理或哲学人士,所以我以为您也理所当然是教授,但我看到王德奎先生竟然是报社编辑,还是体育方面的,真是难以置信啊。
IP: 58.61.169.*   [7]zhangxp   2007-7-12 22:00
原来是把赵教授的姓搞错了。
IP: 218.18.115.*   [6]zhangxp   2007-7-12 19:42
求教授您好,我是一个电子工程师,工作很繁忙,如果以后有机会去武汉出差您不介意的话我就去向你学习,还好现在有网络,空间相隔显得没有多少意义:),我们一样可以讨论。在文中我说的“空间没有意义”,并不是指双缝是一个缝,而是指光子无形,你给它单缝就是单缝,给它双缝就是双缝。当然这种说法过于定性空洞了,但是定量的东西我认为现有的量子力学已经描述得很完备,数学上加不上去什么东西了。您的文章我看了一些,我认为曲率解释是一个很好的解释,是没错的,不过我有一个观点,现有的几种主流解释(多世界、多历史)都没有错,但实质没有不同,只是各自想找一种更容易被理解的方式(更符合人们的实在论观念),只要数学上没有不同,就和哥本哈根解释没有本质不同,但是有一点呢这些解释企图绕过观测和观测结果的随机性这是不可能的。另外的试图改造量子力学理论的比如隐变量解释我认为是错误的,因为它试图将波函数的坍缩这个本质随机事件找出因果联系,这不可能。我现在比较困惑的是空间是怎么产生的,按照康德的观点:空间、时间、因果性是人的认知方式,所以只适合现象之物不适合自在之物,自在之物是没有空间概念的。如果引入康德的这些术语谈论起量子力学来会非常方便,但是哲学的论证太复杂,人们也不容易相信,如果只用物理概念也能推论出象康德这样的观点则人们易信。我对这些东西很有兴趣,可惜我不是干这一行的,没有多少时间来研究。您认为曲率解释能消除目前的悖论,这我信,但我有对你不利的观点是现在的悖论本无悖论,错在人的“物理实在论”观念。
IP: 58.48.15.*   [5]赵国求   2007-7-11 11:53
张先生: 你是一个很有思想的人。如有可能,希望与你讨论。现就你提出的问题中的几个基本问题发表我的意见,供参考。 1、量子不可再分,因此在微观领域,相互作用是不连续的。这与宏观的连续作用表现出的现象有质的差异。 2、双缝对于光子合一,独立的相干波源消失,将不可能有干涉图象,但干涉现象是实验事实,所以双缝不能合一。 3、没有客体的空间占位性,我们有关点粒子的任何方程都写不出来,当然也就没有物理学了。 4、测量产生了空间概念。测量前不是没有空间概念,而是客体与所讨论的空间不可分离,宏观质点抽象原则不适用。这时只有将讨论的问题放到希尔伯特空间,那里时空坐标只是自由变量。我们认为正是测量中通过宏观连续作用的介入,把一个与空间无法分离的微观客体从空间中独立分离出来了。这时能量、动量赋予了客体,并用质点取代,背景空间是空的。所以我们说微观世界是“物虚(虚质点)空实”,能量、动量分布在一个小空间里。而宏观世界是“物实空虚”,粒子(质点)是实的,空间是虚的。这时人类经验中的虚空概念就产生了。测量前纯态的光子,作为光波存在相干性,测量后混合态的光子,即使用波来描述,相干性也消失了。 5、我认为一个客体的实在性,刚好是在观察中通过相互作用呈现出来的。相互作用不同,理论的结构有异,客体的实在性呈现会有区别。在讨论存在、实在、现象等哲学概念时,我们主张将自在实体、现象实体与现象等理论术语与之对应。自在实体是观察之前预设的,但确实存在,现象实体则是通过观察作用,由现象、理论结构建构的。不同的现象,不同的理论结构,所建构的现象实体是不同的,现象实体有开放性。比如电子,在经典力学中(连续作用)和量子力学中(非连续作用)应有不同的现象实体——即不同的理论模型。经典力学中电子是质点,质点是物理实在,量子力学中电子用曲率模型,虚质点、实体波是物理实在。本体—自在实体不能建构,具有连续性,现象实体是建构的,可以不连续。 6、测量时相互作用是双方的,信息的获取在双方的能量、动量改变中得到。
IP: 121.34.97.*   [4]zhangxp   2007-7-8 22:58
在这里贴出来格式不清楚,我在论坛上已经贴了,在那里看更方便。
IP: 121.34.97.*   [3]zhangxp   2007-7-8 22:53
从测量概念入手解开量子力学之谜 量子力学发展至今,哥本哈根解释虽然在实验上一再是得到支持的,但物理实在论者还是对它的物理意义的理解存在迷惑甚至怀疑。在我看来,导致迷惑的焦点最终都聚在“测量”上,而迄今为止人们对于“测量”的概念还考察得不够,以至于明显地疏忽了测量的一些特性。要找到揭开量子力学迷惑的钥匙,当从分析“测量”概念入手。 一、“测量”的初步定义及特性 我这里将“测量”初步定义为:所谓测量是指测量主体从被测物体获取信息的过程。 既然要获取信息,测量主体必须从被测物体获取能量,否则主体不会有任何改变,没有改变则不可能增加信息。 观点1:测量需要从被测物吸收能量,所以也必然影响被测物。 推论2:根据量子力学的基本观点,能量并非连续的而是量子化的,所以能量的交换当以量子为基本单位。 推论3:如果要对一个光子(光量子)进行测量,因为光子的能量已不可再分,所以必须一次将单个光子的能量全部吸收,不可能吸收“部分光子”。 二、根据测量的特性对量子力学的各疑问的解答 1、光的双缝干涉 双缝以A、B命名,除此不多介绍实验的具体情况。 这个实验表明单个光子同时通过A、B双缝,所以才产生干涉现象。人们对此的疑问是单个光子是如何同时穿过双缝的?是分成两半各自通过的吗?还是有其它的方式?我们能探测到光子是如何通过双缝的吗? 根据前面的推论3,如果想探测其中一条缝比如B缝,那么在B缝安装的探测仪器必须在该缝将单个光子完全吸收,那就相当于堵上了这条缝,于是双缝变成了单缝,干涉现象消失。所以不存在这种可能性:既不影响光子从两个缝通过又能够测量到光子是从哪个缝通过。这种测量是从理论上不可能实现的,不是没有发现更好的测量方法,也不是没有发明更好的测量工具,也不是因为测量误差问题,而是光子本身的物理特性,所以光子的位置在本质上是不可知的。 “不可知”这个词是很暧昧的,它的直接意思是“不可能被我们知道”,但是人们在用这个词的时候,往往隐藏着另一个意思“它事实上可能是某个样子”,只是我们不能知道而已。因此,鉴于人类的这种好奇心,我们有必要进一步分析光子是不是“事实上可能是某个样子”。 在双缝实验中,因为有干涉现象,所以单个光子必须同时通过A、B两个缝,又因为单个光子的能量不可能分成两半分别通过两缝,所以必然的结论就是:对于光子来说,A、B两缝是不分开的,是同一个地方。“两个不同的地方是同一个地方”这意味这什么?这只能意味着A、B两点的空间概念对于光子来说没有意义,虽然在我们看来光子同时通过两个缝,但实际上它就没有分开过,我们可以说光子既在A又在B,或者说光子既不在A又不在B,或者胡说些别的什么,但是都没有意义,因为我们是用了空间的概念去描述没有空间概念的东西,怎么说都是错的。“波粒二象性”中的粒子性,其意义只是能量的粒子性,不可以理解为空间的粒子性,实际上迄今为止物理学没有任何信息告诉我们粒子具有空间粒子性。 但是空间概念怎么会对光子没有意义呢?难道空间概念本身有问题,或者我们对空间的认识还有很基本的错误?在上述分析中每个环节都没有问题,问题只能出在空间概念上。那么我们与其以空间概念去思维光子而百思不得其解,不如回过头来仔细分析空间的由来,我们有必要考察如下问题:空间概念是怎么来的?有什么适用范围?适用于不被观察的事物吗? ...(此处省略500字),所以,正是因为测量才产生了空间,未被测量之物没有空间概念。说光子的位置“不可知”也是不对的,而是我们本就不该以空间概念去衡量它。 2、薛定鄂猫 这一假想实验设计出一个实验方法将微观的量子事件引发出宏观的经典事件,以至于对于容器外的人来说这只猫居然是处于一半死一半活的态矢量叠加态(人们对此不能接受),这种叠加态会一直持续到打开盒子看到猫的时候才坍缩。 这个实验的条件是假设了容器是一个封闭的容器,没有任何信息能通过容器壁,那么,对容器外的人来说观察就是不可能的,所以容器外的人不打开容器就不可能知道猫的死活,这也是一个本质上不可知的事件,对于一个本质上不可知的事件我们凭什么去揣度它的客观状态呢?猫事实上就是处于半死半活的线性叠加态,没有观察就没有事实,“窥视”是不可能的,而关键正是人们总在想着“窥视”这回事,所以对这个实验结果不能理解。 所谓的物理实在论,仔细地进行层层分析就能发现:它的本质就是认为客观事物与观察无关,即认为一个事物它没被观察和被观察的时候是同样的,具有完全相同的物理属性,所以实在论必然的另一个意思是:观察对事物是零影响的。因为零影响的观察是不可能的,所以说实在论内部有逻辑错误。薛定鄂猫实验中并没有悖论,导致悖论的是人的实在论观念,量子力学同样适用于宏观事物。 为什么人们会在潜意识里假定了一种不需要能量交换的测量?那是因为在日常经验和宏观物理中,测量所需要的能量和被测物体的能量相比非常小,以至于对被测物的影响可以忽略不计,所以人们形成了这种错误认识,比如眼前的桌子,我们会认为当我们看到它和没看到它的时候它都是一样的。这种认识上的错误只有在被测物本身的能量小到和测量所需要的能量具有可比性时才会明显地暴露出来。 我将人们假定的这种不需要能量交换的测量称为“神秘的第三只眼”,当我们不进行观测而又要想象事物是什么样子的时候就是在潜意识里假定了那只虚无而又神秘的第三只眼。 3、EPR悖论 “EPR悖论”的错误在于对于“信息的传递”缺少明确的定义。如前面对双缝干涉的分析一样,一对处于纠缠态的粒子,空间概念对于它们是没有意义的,无论在我们看来它们分开有多远但它们实际上就没有分开过,在量子态坍缩的时候并没有信息在两点之间传递,所以不存在超光速,也就不违反相对论的局域性假设。 我们可以假设一个经典环境下的EPR事件以便更直观地理解: 假设这样一个事件,我将黑白两个球放入一个盒子里,然后由别人搅拌后再分别装入两个木盒子分开,此时我完全不知道哪个盒子装的是白球还是黑球,然后别人将一个盒子拿走送到很远的地方比如是月球,还有一个盒子留下来放在我的桌子上,此时我将桌上的盒子打开,如果发现是白球,那么同时我就确切知道月球上的那个是黑球,在这个事件中只有一次测量,并没有信息从月球传到地球。 这个实验逻辑上等同于EPR实验,两个球的黑白属性处于纠缠态,在我打开盒子的一瞬间波函数坍缩,按照EPR悖论的责难,则有信息在月球和地球之间瞬间传递,我们知道月球和地球相距38万公里,显然这个信息的传递超过光速。 我不知道“信息传递”的物理定义应该是怎样的,但我初步认为信息传递至少要有两次测量。假设有一个物体带着信息从空间的A点运动到B点,我们必须在A点测量确认该物的存在然后再在B点测量确认该物的存在,这样信息才可能从A点传至B点。在EPR实验中,测量只发生了一次,所以没有信息传递。 三、一些结论 1、量子力学是完备的,也适用于宏观世界,和相对论没有冲突; 2、测不准原理反映的是事物的本质,而不是测量方法或测量仪器有问题; 3、哥本哈根解释是正确的,只是缺乏有力的论证,在物理实在论方面结论也不明确; 4、对量子力学的解释或理论改造如果有数学上的不同则不能成立,因为必然会推翻能量的量子化这个基本前提。

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