第585章 互补原理！态迭加原理！波函数坍缩！布鲁斯诠释！惊骇全场！

当讨论“光的波粒二象性”时，这里的波指的是“电磁波”。

当讨论“电子的波粒二象性”时，这里的波指的是“概率波”。

当讨论“单个光子的波动性”时，这里的波既包含电磁波的性质又包含概率波的性质。

若从量子的角度看待光子，那它就符合量子力学的描述，以概率波的形式存在。

若从经典电磁学的角度看待光子，那它就是宏观电磁波的一部分，当然也是电磁波。

概率波和电磁波并不是同一种波动。

但不管是哪一种波动，其与粒子的存在形式都是矛盾的。

由于光子的特殊性，在讨论量子力学中的波粒二象性时，一般都以电子为例。

所以，波动性是指电子的概率波性质，而粒子性就是指电子以质量存在的这种形式。

目前的量子力学无法统一两者。

这个问题不解决，不管量子力学发展的多么璀璨辉煌，都有着极大的风险。

就好比数学领域的几次危机。

科学理论必须建立在坚实的基础之上，一旦基础崩塌，其上的大厦也会瞬间分崩离析。

虽然不理解波粒二象性，并不影响大家对量子力学的使用。

但是在座的大佬们，肩负着夯实地基的责任。

想不出来也得想！

而现在，布鲁斯教授语出惊人！

那个男人难道真的解决了波粒二象性的本质吗？

大佬们立刻屏住呼吸，聚精会神。

他们知道接下来的内容，必将改变物理学界！

这时，李奇维继续说道：

“在量子微观世界，粒子性和波动性是既矛盾又互补的两个方面。”

“对单个量子客体，这里我以电子为例，进行描述的时候，如果只从其中一个角度描述是不完整的。”

“只有从粒子性和波动性两个方面描述，才能形成对单个电子的完整描述。”

“而且单个电子的粒子性和波动性不会同时出现，我们只能在某一次测量中观察到其中的一个性质。”

“如果用粒子性的测量手段去观察电子，电子就会表现出粒子性。”

“比如电子的碰撞实验、吴-康普顿散射效应、光电效应等等。”

“如果用波动性的测量手段去观察电子，电子就会表现出波动性。”

“典型的是电子的衍射实验。”

“那么，最后还有一种情况。”

“当我们不去测量这个电子时，电子是什么呢？”

“我认为，此时的电子处在两种可能性的迭加之中！”

“既不能说电子是概率波，也不能说电子是粒子。”

“也不能说电子既是概率波又是粒子。”

“只能说它什么都不是。”

“只要试图对电子进行描述，那都是错误的。”

“如果你非要下一个描述性的定义，那我宁愿称之为幽灵。”

“不可知、不可视、不可想象的幽灵。”

“所以，在电子没有被测量的情况下，对电子这样的单个量子客体的状态描述是毫无意义的。”

“如果你想描述，那就必须先测量。”

“这就是我提出的【互补原理】。”

嘶！

会场内安静的可怕！

所有人都被互补原理震撼的无以复加！

仿佛听到了这个世界上最不可思议的事情！

这怎么可能？

“上帝啊，布鲁斯教授竟然把测量这种和人主观意识有关的行为，纳入了物理框架之中！”

“那岂不是把意识牵扯到科学之中？”

“这简直如天方夜谭一般！”

众人只感觉头皮发麻。

按照互补原理的解释，电子在测量之前，什么也不是。

没有任何办法能描述它的状态。

只有当你去测量的时候，电子才会表现出波动性和粒子性的某个性质。

你用波动性的测量方法，电子就表现出波动性；你用粒子性的测量方法，电子就表现出粒子性。

这种感觉，就好像电子有意识一般！

它能知道人类在用哪种方式测量！

众人想到这里，简直不寒而栗。

玻尔、海森堡、泡利，这三位量子力学的忠实守护者，也觉得不可思议。

互补原理实在超出了他们的想象。

研究到最后，电子的状态竟然是不可知的。

这太夸张了！

而爱因斯坦和薛定谔相视一眼，都从对方眼中看到了不可置信。

本来他们今天是准备质疑概率波和不确定性原理的。

结果还未开始，布鲁斯教授竟然提出了一个更加匪夷所思的理论！

按照对方的描述，互补原理确实算是解释了波粒二象性的本质。

但是这种解释，反而让人更加难以接受。

这不仅是滑向不可知领域那么简单，而是把测量和意识代入了科学之中。

细思极恐！

爱因斯坦当即忍不住问道：

“布鲁斯，你的互补原理是纯粹的语言描述。”

“我认为它不足以支撑起如此丰富的内涵！”

“你能给出数学描述吗？”

众人皆是一惊！

爱因斯坦教授可是布鲁斯教授的至交好友。

他竟然当即提出反对。

不过，大家转念一想。

“这才是真正的知己！”

在追求真理的这条志同道合的路上，思想的碰撞就是他们友谊的光芒！

哪怕是玻尔等人也不得不承认，爱因斯坦的质疑有道理。

物理学从来没有哪个理论是只有语言描述的。

布鲁斯教授必须要给出互补原理的数学语言！

面对爱因斯坦的问题，李奇维微微一笑，胸有成竹地说道：

“当然可以！”

“这正是我接下来要讲的内容。”

“根据互补原理，当没有观察电子的时候，电子就处于概率波和粒子性两种状态的迭加之中。”

“我们无法想象这是一种什么样的状态。”

“就好比有一枚硬币，它能同时展现出正面和反面，我们无法想象那种形式。”

“因此，我们只能从数学的角度写下电子此刻的状态。”

接着，李奇维启动投影仪，一边写，一边说道：

“这里我需要引入两个概念：本征态和迭加态。”

“所谓的本征态，就是指电子经过测量后，可以确定的状态。”

“当电子处于粒子性的状态时，这是一个本征态，用ψ(粒)表示。”

“当电子处于概率波的状态时，这又是一个本征态，用ψ(波)表示。”

“而迭加态就是指电子在没有测量前，那个无法描述的状态，用ψ(迭)表示。”

“现在，就可以重新用数学语言描述互补原理。”

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