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科学研究的基础:测量的重要性

时间:2023-11-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:好,回顾本章内容,我想告诉你的是——科学研究离不开测量。没有测量就没有科学,任何不能被测量的对象都不是科学研究的对象。海森堡和玻尔都是在努力思考怎么测量电子的位置和速度时,才做出了伟大的科学发现。在爱因斯坦的观念中,一切都是确定的。现在海森堡和玻尔这两个小伙子居然说,这两者不可得兼,测准了一个,另一个必定是测不准的。这些都是彻底违背当时大多数科学家对自然规律的基本信念的。

科学研究的基础:测量的重要性

好,回顾本章内容,我想告诉你的是——科学研究离不开测量。

没有测量就没有科学,任何不能被测量的对象都不是科学研究的对象。

海森堡和玻尔都是在努力思考怎么测量电子的位置和速度时,才做出了伟大的科学发现。

不过,玻尔的这个奇思妙想却激怒了一位物理学界的超级大师级前辈,还能是谁呢?当然就是爱因斯坦了。在爱因斯坦的观念中,一切都是确定的。我们知道了一个粒子的位置,知道了一个粒子的速度和方向,我们就能够计算出下一时刻这个粒子出现在何处。现在海森堡和玻尔这两个小伙子居然说,这两者不可得兼,测准了一个,另一个必定是测不准的。那么对这个粒子的未来状态,我们根本就没办法判定。按照玻尔的说法,电子根本就不是在绕着原子核转圈圈,我们甚至不可能知道电子走了什么路径,我们只能知道电子在某处出现的概率。甚至当我们不测量的时候,电子就是无处不在的波,只有在我们测量的那一刻,它才表现得像是个粒子。

说实话,爱因斯坦第一次听到这些说法的时候,是不接受的。在他看来,这岂止是离经叛道啊,简直就是大逆不道了!什么叫不确定?什么叫只有概率?这些都是彻底违背当时大多数科学家对自然规律的基本信念的。所以,爱因斯坦在听到了玻尔的观点时,怒斥道:“玻尔老弟,上帝[1]不是扔骰子的赌徒!”玻尔则反唇相讥:“爱因斯坦先生,你别指挥上帝干什么好吗?”

玻尔与爱因斯坦针锋相对(www.xing528.com)

但是,我们都知道,任何物理理论都需要实验或者观测的证据。没有证据,一切都是空谈。玻尔的不确定性原理到底有没有实验依据呢?还真有一个古老的实验,或许能证明玻尔是对的,而这个实验我们在第一章就讲到过了,它在玻尔提出不确定性原理的100多年前就做过了,只是做这个实验的人万万没有想到,它会在100多年后的物理学江湖掀起轩然大波,搅得整个科学界都不得安宁,吵架吵到了21世纪都没有停歇。那么,这究竟是哪个实验呢?咱们下一章揭晓答案。

思考题

在我们的日常生活中,有没有什么经常能听到的东西,但它却是无法测量的呢?比如我们经常听到的上火。

[1] 爱因斯坦用“上帝”来指代“自然规律本身”。

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