測不準關係式

粒子性:
古典物理學透過牛頓的三大定律,
以時間、空間、質量為物理量,
來描寫物理現象的粒子性。
波性:
古典物理學透過波長或頻率來描寫
物理現象的波動性。
飛※※※
在十九世紀的最後幾年,有些物理現象不能再用古典物理學
來解釋,比如黑體輻射與光電效應。
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1900年 Planck提出量子常數
E=hv
才解決黑體輻射的問題。這便是量子物理學的開始。
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愛恩斯坦也利用Planck常數,成功的解釋光電效應。
長期以來的光是粒子還是波的問題,也同時得到解答,
光是粒子同時也是波,具有二象性。
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de Boglie更証明,電子亦具有波性,
即粒子亦具有波性,即粒子亦具有二象性。
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在粒子亦是波的觀念上,Schroedinger建立了
量子波動力學的理論。
這便是我們今日在教科書里常見的
Schroedinger方程式。
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Heisenberg
正如同當代的數學家、一物理學家都在哥廷根工作過。
哥本哈根學派的掌門人Niels Bohr是他的老師亦是他的朋友。
1927年2月Heisenberg獨自留在哥本哈根,他得有時間來重新整理
他的思路。這時他想起愛恩斯坦跟他談過的一個觀念:
單靠可觀察量來建立理論是錯誤的。
恰恰相反,是理論決定我們能夠觀察到的東西。
在這觀念的啟示下,結合其工作,而得出有名的測不準關係式:
△x△p∼h
△t△E∼h
第一個關係式的意思是說:
我們作實驗時,如果觀察到的空間越準確,那麼動量就越不準確。
第二個關係式的意思是說:
我們作實驗時,如果觀察到的時間越準確,那麼能量就越不準確。?難道上面每組物理量都不能同時準確得到嗎?
上面的關係式回答:
只要我們在作科學實驗,同時準確的觀察便是不可能的。
原因是什麼呢?
因為被觀察的世界是微觀世界。
我們觀察的工具大於被觀察的東西。
無論如何設計,工具都比被觀察者還要粗慥。
一句說:
東西不能被準確觀察到,都是觀察者工具惹的禍。
而東西本身郤是準確的。我們郤不能準確認識它們。

我們用陰陽圖式T0來說明這種況。
世界本身是In。我們所能觀察認識到世界只是An。
透過An知道一些In的消息。
正如透過不準確的動量消息知道一些動量的消息。
它不是宗全錯誤的,只是不準確而已。
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在Heisenberg提出提出測不準關係式以後,
哥本哈根學派Niels Bohr結合波粒二象性
於1927年提出互補原理的理論。
這個理論受到愛恩斯坦的極力反對。
於是產生了物理學上的長期的爭論。
它是屬於物理學的,也是屬於哲學的爭論。
愛恩斯坦直接指對方是實証論者,
是柏克萊的存在就是被知覺論,將陷於唯我論等等。
哥本哈哥學派亦提出反駁。
這個爭論,到了後來,愛恩斯坦差不多只是孤軍奮鬥。
去世前,他還感慨的說:
本世紀初只有少數几個科學家具有哲學頭腦,
而今天的物理學家幾乎全是哲學家,不過他們都傾
向於壞的哲學,最時髦的邏輯實証論就是這樣一種壞哲學。
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哥本哈根學派的互補原理,我們可以分成兩部份來討論:
如果物理學的定義是,一定要能被觀察到能被証實的,
才能被物理學接受,那物理學的內容是有定的局限。
測不準關係式便說明了這個局限性。
我們對這點的看法是:物理學有其局限性。
除了物理學外,人類還有其它的知識,它是不必由五官來証實的。
比如哲學與宗教。
由陰陽學的觀點,人可以由Tn的其它方法來認識世界。
愛恩斯坦是否困惑於物理學的局限性?
希望擴充這個局限性?而亦希望這片新境界亦留給物理學?
2.波粒二象性:
物質的波粒二象是被肯定的。這是沒有懷疑的。
問題是二象性永遠同時存在呢?
還是有時被觀察表現為粒子性?有時被觀察表現為波性?
比如光子運動時表現為波性?被吸收時表現為粒子性???
我們把這問題留在這里。