愛因斯坦和玻爾的三次爭論
三次爭論指的是阿爾伯特·愛因斯坦和尼爾斯·玻爾之間關于量子物理的一系列著名的爭論。他們之間的爭論,影響了物理學近百年的發展,盡管他們之間的較量和思想觀點一直沒能調和,但是他們的爭論也給互相提供了新的思想源泉。
愛因斯坦和玻爾的三次爭論
在量子力學的發展史中,愛因斯坦和玻爾曾有過三次大的辯論,這三次辯論也是代表著經典實在論與哥本哈根學派的爭論,也是探索微觀世界很重要的一段發展史。
玻爾和愛因斯坦的爭辯可分為三次大的辯論,分別是1927年和1930年的索爾維會議上,以及1935年他們的科學論文中。
愛因斯坦是相對論最出名的天才,玻爾是量子力學最出名的天才,到底誰更用勝一籌,至今也未見分曉。愛因斯坦和玻爾是1920年認識的,自見面起,兩人在認識上就從未統一過。
愛因斯坦認為,物理學具有嚴格的因果性和決定論是有規律可循的,而玻爾認為量子力學的一個根本原理就是測不準原理。在微觀情況下,無法同時測準粒子的位置和動量。
在1930提第六屆索爾維會議上,愛因斯坦為了證明玻爾的理論是錯誤的,精心策劃了一個“光子箱”,把玻爾殺了個措手不及。
愛因斯坦的光子箱結構很簡單,一個匣子掛在彈簧秤上,一個相機快門一樣的裝置控制匣子內光子的射出。每次射出光子的時間,由快門控制。
彈簧秤上可以讀出整個箱子,因光子出射而減少的質量。根據E=MCΛ的平方,得出光子的能量,這樣原則上,時間和能量不存在不能同時確定的問題。
當愛因斯坦還在洋洋自得時,他沒想到波爾在第二天以彼之道,還施彼身,把他打得一敗涂地。第二天的會議上,玻爾運用愛因斯坦的廣義相對論,推導出光子箱證明了不確定性原理。
波爾指出,發射出光子后,光子箱的質量減少的確可以精確測出來,但是彈簧正收縮,引力勢能減小,根據廣義相對論,箱子中的時鐘會走慢,歸根到底,時間又是不確定啊,所以時間和能量存在不能同時確定的問題。
愛因斯坦費勁心思想出來的實驗,居然成了波爾量子力不不確定性原理的最佳證明。這次輪到他自已郁悶了。
此后愛因斯坦的一生都在嘗試駁倒玻爾,但他也從未贏過。波爾雖然在理論上占了上風,但他并沒有說服愛因斯坦。直到1962年波爾去世時,他工作室的黑板上仍然畫著愛因斯坦的光子箱。
愛因斯坦的個人資料
阿爾伯特·愛因斯坦(1879年3月14日~1955年4月18日),美籍猶太裔物理學家,現代物理學的開創者和奠基人,二十世紀最偉大的自然科學家之一,諾貝爾物理學獎獲得者。
愛因斯坦是光的量子論的創始人,是量子統計學的開創者之一,狹義相對論和廣義相對論的創建者。他在物理學領域的重要研究成果,不僅改變了自然科學研究的范式,而且使人類認識自然的科學方法得到充實。
波爾的個人資料
尼爾斯·亨利克·戴維·玻爾(簡稱:尼爾斯·玻爾,1885年10月7日—1962年11月18日),丹麥物理學家,現代物理學創始人之一,丹麥皇家科學院院士,曾獲丹麥皇家科學文學院金質獎章,英國曼徹斯特大學和劍橋大學名譽博士學位,1922年獲得諾貝爾物理學獎。
1922年,玻爾以“對原子結構以及從原子發射出的輻射的研究”獲諾貝爾物理學獎。1927年玻爾提出了“互補理論”,以解釋量子理論的矛盾之處,在同年進行的國際物理學會議上,首次公開發表了他的互補觀點。
玻爾一生致力于物理學研究,通過引入量子化條件,提出了玻爾模型來解釋氫原子光譜,提出互補原理和量子力學。
作為哥本哈根學派的創始人,玻爾被認為是20世紀上半葉與愛因斯坦并駕齊驅的、最偉大的物理學家之一,在20世紀世紀的前30年對量子理論的發展做出了重大貢獻。