Re: [問題] 量子力學的雙狹縫實驗

[pipidog (如果狗狗飛上天)]

: 我對於這項實驗也相當感興趣，
: 我一開始認為裝上感測器之後電子之所以會呈粒子性是因為不管感測器的影響多小，
: 感測器本身都會對於電子造成微小的影響，造成波動性消失，
: 但我最近聽說有人這樣做，
: 裝上了一個可用的感測器，這感測器同樣會感測電子從哪邊來，
: 但不同的是感測器不會用任何紀錄的行為，
: 也就是感測器同樣有運作，如果之前會造成微小影響，現在也會，
: 只差我們無法從任何形式得知電子從哪邊來，
: 而這時波動性卻出現了!!
: 而這連感測器造成影響都消除，
: 我查網上的資料沒看到有人有這個細節(開著感測器但不紀錄)
: 這實驗是真的嗎?
: 如果是真的那影響電子性相的是什麼?
你知不知道並不重要,量子態的塌縮是客觀事實,與人無關. 只要你的感測器
是開著的,感測器和被測系統間的交互作用的特定形式是確定的,態塌縮的形
式就確定了.態塌縮在現代退相干理論來說,就是這樣造成的.他是一個客觀事
實,與玄之又玄的"心智"這件事情無關!

換言之,你放著不管,任憑實驗做完. 等實驗完全結束後,再會來看這張電子干
涉的曝光底片,跟你在實驗過程中就盯著底片看,結果是會完全一樣的.

當然有人會說,那你怎麼知道量子態不是等你實驗做完了,你看底片的那個瞬間
才塌縮的? 好吧,你要這麼反駁我也無話可說,畢竟一個電子在你做實驗的時候
不塌縮,等實驗做完,當初那顆電子都不知道跑哪去了,會在你看底片的那個瞬間
才穿越時空回來補塌縮給你看,我也不能排除這種可能性啦.只是畢竟物理學不
是玄學,要把這種觀念列入物理學的基本假設之一,我認為走太遠了.

這就是為什麼我一直很不喜歡薛丁格貓說,或是愛因斯坦的月亮說的原因.因為
貓說也好,月亮說也好,都莫名其妙地把人的"認知"給提升到了一個近乎上帝的
地位了.好像只要我不打開箱子,就算我在箱子裡放把火這隻貓也可能半死半活
一樣.但完全不是如此的. 你丟下火的瞬間,火跟貓產生的交互作用就已經讓貓
態退相干,塌縮到死態或活態了,跟你開不開箱早就無關了.你看也好,不看也罷
,貓的態塌縮到何處是一個客觀事實.

如果硬要把人的看不見又摸不著"心智"扯進來,拉高到量子態的判官地位,物理
問題就變成了一個玄學問題了.這種說法,學說,連定義,甚至自洽都辦不到,又何
談成為物理學的基礎呢?


一個理論要正確,最基本的滿足至少要有兩點: 1.自洽 2.他洽
自洽指的是,一個理論的假設,跟他推演出來的結果不可有有矛盾.
他洽指的是,一個理論的結論,必須跟現有的結果不相矛盾.

很顯然,所謂心智說,無論在自洽或他洽上都有困難.根本不能稱作是物理.這也
是為什麼我在跟學生解釋態塌縮時,從不提人的成分,因為這種提法既錯誤,又
把基於客觀的物理事實跟玄學混淆了.

最後我要說的是,2012年的諾貝爾物理獎,就已經頒給了發現波函數漸進崩塌跟
量子脫散效應的實驗了.現在我們已經知道,量子態的塌縮並不是瞬間的事,而是
隨著時間演化逐漸崩塌到另一個態的,而且崩塌的過程也已經在實驗上被觀測,
甚至做成了影片發表在Science了.更甚至科學家已可以透過設計波函數跟環境
間的相互耦合,來操控這個塌縮! 科學的疆界不斷拓展,玄之又玄的塌縮已經成
了在實驗室供大家把玩的遊戲.客觀的物理事實已經駁倒了那些把人類自身置
於上帝般偉大角色的的美好想像,那些關於的態塌縮的玄學討論可以休矣!

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★人生中最溫暖的夏天是在紐約的冬天★

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 128.200.93.30
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Physics/M.1453926825.A.2EE.html
※ 編輯: pipidog (128.200.93.30), 01/28/2016 04:54:28
推 fermion: 想看下那個影片，可以分享嗎？
推 st1009: 聽起來我聽到實驗果然是唬爛的<3 可能是直接關了感測器
推 st1009: 漸進崩塌太偉大了，不然一堆人唬爛拿心智說要別人信教~__~
推 Ebergies: 愛因斯坦會那樣說跟當時大家還不是很了解有關吧
→ Ebergies: 他是在反駁別人的說法
推 Minesweeper: decoherence感覺合理多了，但目前
→ speedshuffle: 目前？
推 Lindemann: 推
推 st1009: 目前???
→ wohtp: 目前沒有下文的意思？ XD
→ recorriendo: 心智很玄為啥有問題 難道波函數不玄嗎
→ recorriendo: 事實上 標準量子力學詮釋就是需要假設一個X過程 系統
→ recorriendo: 在X過作用下會照特定機率隨機地變成eigenstate
→ recorriendo: 這個X過程必須是特設的 不能由其他原理推導
→ recorriendo: 因為其他物理導出來的propogator都沒有這種"非決定地
→ recorriendo: 造成下一時刻的系統波函數"的特性
→ recorriendo: 把X過程叫做心智或其他名詞 並沒有讓它更玄或更不玄
→ recorriendo: 當然 可以採用其他量子力學詮釋如Bohmian mech就沒這
→ recorriendo: 問題了
→ psion: decoherence就是QM內建的X過程(as you name it)
→ wohtp: 心智說的重點是：擁有心智的個體做出觀測以後，量子態才會
→ wohtp: 崩塌，不是嗎？
→ wohtp: 雖然同樣是用某種方法去「感覺」可觀測量，我們去看電子位
→ wohtp: 置，跟螢幕／底片隨電子位置做出反應，結果不一樣
→ wohtp: 所以你必須先定義怎樣的物體才算足夠聰明可以藉著測量影響
→ wohtp: 量子態
→ wohtp: 人類當然是，但是草履蟲如何？病毒如何？標準在哪裡？
推 recorriendo: 問題不會因為用的語言而消失啊 只是改問「什麼條件
→ recorriendo: 會觸發且必然觸發X過程」
→ wohtp: 哥本哈根就是假裝心智是種well-defined的東西，然後停在那
→ wohtp: 裡不繼續挖下去，我才會說是玄學
推 fnbest: 哥本哈根詮釋就Bohr的講法:實驗無法觀察的你問也沒意義
→ fnbest: 當然許多物理學家會認為Bohr其實什麼都沒講
推 fnbest: 說微觀粒子同時走兩個或多個路徑 但從來沒人真的觀察過
→ fnbest: 不過說真的 你不假設能同時走多個路徑 就要提出新說法
→ fnbest: 不過好像也沒看過更好的說法Y
推 recorriendo: 沒人觀察過? 有啊 有人觀察了
→ recorriendo: 就原本推文裡有人說的quantum erasure實驗
→ fnbest: 我的意思是同時觀察走兩個路徑  你沒弄懂我的意思
→ pipidog: 怎麼討論來討論去都是哥本哈根時代的爭論,已經一百年過去
→ pipidog: 這麼多量子態操控的實驗結果已經出來,對態塌縮的了解早就
→ pipidog: 足夠讓教科書重新改寫了.為啥都還是在爭論100年前的問題?
→ pipidog: 為什麼不看看Haroche跟Wineland一系列的工作呢?
→ fnbest: 因為Haroche和Wineland的實驗也沒有回答這問題
→ fnbest: 大家並不否定上述兩位諾貝爾獎的貢獻
→ fnbest: 不過費曼講的:沒人懂量子力學 到目前為止還是成立的
→ fnbest: 實驗學家靠多次量測的平均結果來與量子力學理論預測相比較
→ fnbest: 理論與實驗是吻合的 但你若問單一次實驗
→ fnbest: 微觀粒子發生什麼事?(走哪條路徑?) 這要有實驗來證實
→ fnbest: 問題是實驗怎麼做? 如果Haroche和Wineland有回答這問題
→ fnbest: 我相信他們得獎的原因就不會只寫量子態的製備與操控了
→ fnbest: Bohr就是認為這個問題實驗無法做 所以你問也是白問
→ fnbest: 當然這樣的看法 許多物理學家認為太消極而不以為然
→ fnbest: 例如: John Bell
→ fnbest: 也有一些物理學家努力的提出一些理論想突破這個問題
→ fnbest: 例如: Hidden variable theory
→ fnbest: 但終究還是要加入非局域性才能與實驗的多次量測結果吻合
→ fnbest: 但單次實驗 微觀粒子到底發生什麼事呢?
→ fnbest: 是物理的本質讓我們無法進行這樣的實驗? 還是人們還沒想到
→ fnbest: 這就要靠大家努力去想了 只是就算這問題不清楚
→ fnbest: 大家還是可以研究量子效應及其應用 所以有些人也就不太管
→ Eriri: 沒寫雲因只是因為諾貝爾獎委員會很保守 單論退相干的徵兆是
→ Eriri: 很robust的
→ Eriri: 然後問題是在於單獨一個"退相干解釋態塌陷"是不是就能滿足
→ Eriri: 所有理論物理學家對量子力學本質的懷疑這就不一定了
→ Eriri: 最後 縮然說hidden variable理論一定要有非局域性 好像是自
→ Eriri: 從貝爾不等式以後大家都會背的口角 但事實上卻是hidden var
→ Eriri: iable可以無限上綱的 到一種快要反直覺的地步 但是t'Hooft
→ Eriri: 這種樹十年才一見的物理學天才就是抱持這種看法 又怎麼好意
→ Eriri: 思說完全沒道理呢
推 Minesweeper: 還是要等GRW實驗成熟，才能去除掉心智決定的說法
→ Minesweeper: 不過這依然無法解釋內稟的隨機性如何產生
推 psion: 't Hooft(正確拼法)是天才 不表示Gell-Mann,Coleman,DeWitt
→ psion: ......etc這些就不夠天才 更何況用人來評定哪個學說很危險
→ psion: 在Born rule無法由某個更高原則推導出來之前 decoherence是
→ psion: 目前最保守同時也最自洽的解決方案
→ Eriri: 我不是要用哪個人來評定學說 只是要說 嚴格說的話 所謂量子
→ Eriri: 力學本質 其實到頭來還是一團亂 或許有些人覺得怎樣就可以
→ Eriri:  但有些人覺得還是不行 而這不是這些人比較笨
→ Eriri: 畢竟 用權威來判斷學說是否正確當然不合邏輯 但用保不保守
→ Eriri: 來當指標其實也是啊...
推 psion: 我語意不清 抱歉 我說的保守是指不需要另外加入什麼假設就
→ psion: 足以說明measurement process 不是指態度立場之類的
→ psion: 量子力學本質經過幾十年的論辯 雖然還未定論 但有越來越多
→ psion: 新東西在這過程中突現 eraser是一個 cheshire charge也算
→ psion: 還有前陣子的quantum pigeon hole,凡此種種都足以顯示所謂
→ psion: quantumness的奇詭程度恐怕遠非目前任何學說可及 也難怪
→ psion: Weinberg會在他書中公然宣稱量子力學還沒有令人滿意的詮釋
→ fnbest: 這一連串的討論真的很棒 我認為QM最難理解的點是非局域性
→ fnbest: 微觀粒子的非局域性到底是怎造成的 有無更本質的東西?
→ fnbest: 有無更直接的實驗能證實非局域性?
→ fnbest: 例如:同時量測一對糾纏態粒子(不同位置)的去同調過程
→ recorriendo: "Decoherence is subjective" says Susskind
→ recorriendo: http://arxiv.org/abs/1105.3796
→ fnbest: 在時間上是不是同時發生或有關聯性 又是怎樣的關聯性?