如張先生所言
'上回提到,虛星會比實星準的原因,其實還是和測不準原理有關。 '
這是很有趣的論述方式
因為作者以量子力學中的測不准定理來否定實星的準確度
並認為在測不准原理之下
天文體系 如行星角度是無法精確被測量的
因此實星比較不准
對於物理學 以及科學哲學方面
台灣有一位占星家秦瑞生先生
或許能在這方面給予精確的辯駁
由於末學非是這個學術領域的研究者
但仍然引文兩篇與各位討論
第一篇的文章,是稍微的說明了測不准定理
測不準、不確定及其他問題
恩銥
海森堡的測不準原理是量子力學中最重要的理論基礎,但也是受到非議最多
的物理學理論基礎之一。筆者發現,人們對它的非議,絕大多數是出於對自己的
哲學觀念而不是物理觀念的堅信。因為很多人自發的哲學觀念告訴他們:“人類
有能力探索宇宙的全部奧祕,所以沒有我們無法測準的物理量”。也許愛因斯坦
那句著名的語錄“上帝不會擲骰子”影響了這些人:用擲骰子的方法來研究這個
世界是多麼的不負責任、多麼的不求甚解啊!不過,如果對稍微對量子物理學的
基本原理有所了解,我們會發現,海森堡提出的測不準原理是完全符合邏輯的。
這個理論,與其說它推翻了我們的“人類能夠深刻地感知這個世界”的哲學常識,
還不如說它是對我們哲學常識的合理推廣。
我們來簡單闡述一下測不準原理的邏輯推導過程。如果一個人具備中學的物
理知識,下面的論述就完全可以理解。
對於普通人的常識而言,了解一個質點(物體)的信息,最重要的就是要了
解它的位置、速度和軌道。那麼我們怎麼了解這些信息呢?幾乎每個人都會說:
“觀測。”是啊,“觀測”這兩個字,就已經進入物理學範疇了。因為如果我們
要觀測一個物體,光線是必不可少的。
假定我們在實驗室裏觀測一個粒子的運動,為了能觀測到它的軌跡,我們必
須用光線照射它。第一次試驗,用光線瞬間照射了10次,並把每次照射的結果亦
即粒子的位置用相機拍下來。把這10個點連在一起,就形成了這個粒子的軌跡。
這樣的話,有些人會說:“只測定了10個點,太不準確了”。於是我們又開
始一次更加準確的測定,這次選100個點,甚至1000個點,依此類推下去。但是我
們很快會發現:選100個點就要用光線照射100次,選1000個點就要用光線照射1000
次,測量的次數越多,光線對粒子的擾動次數就越多,為了減少這些擾動,我們
不得不把光線的強度降低,比如說,準備觀測100次的時候,就把光線的強度降低
到原來的1/10;準備觀測1000次的時候,就把光線的強度降低到原來的1/100。
對於一個經典物理學家來說,我們盡可以假設他擁有無限精確度的儀器或者
他長著一對比貓頭鷹還要靈敏的眼睛,可以看清楚極為微弱的光線。因此,為了
避免光線的擾動,他可以光線的強度無限制降低下去,這樣他也就可以把觀測的
次數無限增加下去,粒子運動的軌跡就無限精確下去。對這個物理學家來說,世
界上不存在他無法測準的物體。
但是對於一個量子物理學家來說,他必須認識到,光線是由光子組成的。當
他把光線的強度減少到只有一個光子時,他就會馬上發現不可能再繼續減少下去
了。沒有光子反射的話,他就算長著全宇宙最靈敏的眼睛,也看不清任何東西。
這就是他必須面臨的第一個“量子難題”。
於是這位量子物理學家另想辦法:既然我無法降低光線的強度,那麼我就減
少光子的動量,這樣會減輕光子對被觀測粒子的擾動,也就可以繼續觀測下去了。
但是,很快他就會面臨第二個“量子難題”。這個難題是普朗克提出來的,是量
子物理學最基礎的基礎:光子的波長和動量呈反比,動量越小,波長越長。並且,
在採用某一波長的光時,我們無法看到比這個波長更小的細節。繼續試驗的結果,
這位物理學家就會發現:隨著光子的動量的降低,他所觀測到的每個點都會由於
光線的波長太長而不成其為“點”了,因為這個點的“直徑”必須不小於光線的
波長。
因此,無論這個物理學家怎樣測量,由於這兩個“量子難題”的存在,他都
無法得到精確的軌跡,他的測量結果,始終是一條模糊的線──與其說是“線”,
不如說是“帶”。所以,在量子規律起統治作用的世界裏,像精確的位置或形狀
精確的軌道這樣的東西,是根本不存在的。
在宏觀世界裏,這條“帶”的“寬度”非常小,小得可以忽略不計。但在微
觀世界,量子效應將發揮主導作用。例如,對於一個原子而言,核外電子運動軌
跡的“帶”的寬度,也就是位置的測不準性,已經同整個原子一樣大了。如果我
們一定要測量某個核外電子的軌跡,就會發現:這個電子將同時出現在原子核周
圍的每一點上。這就是經典物理的宏觀世界與量子物理的微觀世界的不同。在宏
觀世界裏,如果我對一個普通人說:“你的硬幣既在我的衣兜裏,也在你的衣兜
裏。”那麼這個普通人肯定會懷疑我如果不是小偷就是瘋子。但對於一個核外電
子來說,這是很正常的事情。因為我們“無法測準”它。
測不準原理導致了物理學史上影響最為深遠的一次論戰。現在看來,這場論
戰與其說是物理學原理的論戰,不如說是方法論和認識論的論戰。在上世紀二十
年代中期,愛因斯坦與幾位主要的量子物理學家(主要是波爾)產生了重要的意
見分歧。愛因斯坦雖然對以玻爾為代表的量子物理學家的成就十分欽佩,但他又
不滿足於微觀世界的這些規律僅僅具有偶然性。他認為,量子物理學只不過是我
們長期以來還不能“完整地描述事物”而採用的權宜之計。按照愛因斯坦一直以
來信奉的方法論和認識論思想,宇宙間萬事萬物是有明確因果關係的。因此,
“一個電子既在這裏又在那裏的說法”令他十分不滿,他把這種描述方法稱為“擲
骰子”, 從認識論上是“無法接受”的,而在美學上又是不能令人滿意的。
愛因斯坦和波爾兩個人對於測不準原理的觀點,簡而言之,一個是“未能測
準”,一個是“不可測準”,誰也說服不了誰。他們二人的觀點究竟誰更接近有
關物質本原的終極真理,到了二十一世仍然是沒有解開的迷,儘管大部分物理學
家在這一點上是追隨了波爾的步伐,因為被愛因斯坦批判的“權宜之計”──也
就是量子力學,在二十世紀取得了極為輝煌的成就。
運用量子力學,即使對於“測不準”的粒子,我們仍然可以計算它在某一點
的概率,而這些概率,是非常準確的,它形成了現代物理學和化學的基礎。當然,
它也可以解決以前的經典物理學的問題,不過那樣大材小用的話就有點可笑了。
比如說:我仍然可以對一個普通人說:“你的硬幣既在我的衣兜裏,也在你的衣
兜裏。在我的衣兜裏的概率是0‧000000000001%,在你的衣兜裏的概率是99‧99999999999%”
等等,這樣,他就不會懷疑我是小偷了,而會懷疑我是在模仿某位滑稽演員,比
如說費曼。
在量子力學上,愛因斯坦的確是個悲劇性的人物。他創立了光電學說,成為
舊量子論的開創者之一,但是舊量子論所描述的兩個“量子難題”的事實卻直接
導致了測不準原理的誕生。人們為了認知他們所無法測準的量子現象,創立了波
動力學和矩陣力學,後來統一成為量子力學,愛因斯坦反而成為量子力學的反對
者,更把量子力學的研究方法──量子統計理論稱為“擲骰子”的研究方法。由
於這些原因,他一個人在理論研究的世界孤獨地度過了後半生,而與他分道揚鑣
的那些理論物理學家們則不無遺憾地說:“我們失去了領路人和旗手。”
後人認為,愛因斯坦的錯誤在於:他使用哲學上陳舊的、主要是形而上學唯
物主義的觀點去解釋那些由於測不準原理所導致的經過修正的“實在性的概念”。
不過筆者個人卻認為:我們無法想像未來世界基礎理論的研究成果。隨著基本粒
子方面理論的進展,如果有一天,人們真的發現了不用擲骰子的方法也能預測和
精確描述粒子的運動狀態,那麼會有人為愛因斯坦喝彩的。既然愛因斯坦的許多
理論物理學方面的觀點已經被證明超前於時代,那麼這一次,又為什麼肯定不行
呢?
至少在以上這篇文章所說
回應:
運用量子力學,即使對於“測不準”的粒子,我們仍然可以計算它在某一點
的概率,而這些概率,是非常準確的,它形成了現代物理學和化學的基礎。
可見行星的精準測量還是成立,因為行星的測量,正是現代物理學中的一支,天文學的範疇
並非如作者所言,
回應:
可是在宇宙持續擴張的狀態之下,根本不可能準確測量天體的運行及影響的程度,
所以現在對占星的研究可以說是誤入歧途,你越想要準確地測量星盤角度,
你就越會得到錯誤的結果;
第二篇的引文
更是有趣
我引這篇文的目的
是要來思考
測不准定理 是否真與實星虛星的準確度這個問題
有確實的相關性?
又有多少人,能夠真正的理解量子力學中的測不准定理呢?
這篇文章談的是
回應一位非物理學領域的人所寫的反駁量子力學的文章
其中對於反駁者的非物理學背景以提問的方式提供了巨大的反諷
文中隱含的意義是
在雙方認知不一致 背景不一致的情況下來探討量子力學,是十分痛苦的
既然不懂量子力學,又何苦為文反駁呢
另一方面說,占星學的探討不也是如此呢?
要反駁非占星學背景的朋友,以其自身對於占星學所想像以及認知的基礎上
所提出的批評占星學的文章 是最為痛苦的
以下
關於科學創新的注意事項──為什麼李贄先生說服不了我?
文章作者:[最終幻想X] 2002─01─09, 13:10:29
我不認為自已是一個鑽牛角尖的人,或死不認帳的人,或如實幹家所
認為的要敬而遠之的人(實幹家實在是高抬了我,我不值得敬),只要誰
理解了我的意思,是就我的原意討論問題,我都會有所觸動,有所表示。
比如我現在就表示,我很贊同李贄先生這麼一句話:你不懂量子力學就不
要去碰量子力學。我很擅長對比思維,於是從李先生的話中推出另一句話
:你沒理解別人的意思就不要去亂碰人家。
李贄先生說:“拜讀了你的那篇否定海森堡測不準原理的“大作”之
後,讓我怎麼說呢?還是這樣對你說吧,如果你從來沒有從頭到尾讀懂過
,譬如說曾謹言的《量子力學》(上冊)的話,以後還是不要再談論量子
力學了。我跟你說,一個學科,尤其是如物理這樣一門涉及到人類對世界
最基本層次面並且有著嚴格的數理邏輯內涵的學科,是由眾多科學家群體
的共同貢獻而成,並有著大量的實驗基礎的證實。儘管外人常常拿量子力
學尤其是測不準原理來說項,但量子力學是一門嚴謹並且完備的科學體系
,它構成了當今化學、電子學、分子生物學以及其他下游學科的基礎,如
果沒有量子力學,那也就沒有你現在正在使用的電腦,也沒有互聯網,也
就沒有了強國論壇,所以你老兄就沒有辦法在這裏發表否定“測不準原理
”的怪論了。”
說這種話我則覺得要打屁股,因為這是一個在校的大學生說的話,很
普通的話。
如果李先生說另一種話,我則會肅然起敬。比如李先生說:你要發展
量子力學,這種創新精神值得讚賞,但我得先問你一些問題,根據你的回
答斷定你是否有能力發展量子力學。
第一問;你是否完全理解了量子力學基本原理的本意,是否完全理解
了它們的來龍去脈。
回答一:說實在的,我沒有本質上的理解,我無法用自已的話來復述
這些原理和它們的來龍去脈,如果要我寫一本量子力學的科普書,我寫不
出來,但是我在數學上理解了它們,我能應用它們,考試時我能得一百分
。不過我總覺得量子力學很別扭,本身是不好理解的。
回答二:我認為我是理解了它們的本意,但我覺得理解得很別扭,因
為它本身就別扭,與哲學上的思維,人的常識很不相容。我認為那些量子
力學的創始者本人,沒將話說得更清楚,更易於讓人理解,也許他們沒有
這種能力。不過我認為量子力學本身不是絕對真理,因此它是有可能說得
更清楚的。
回答三:我根本就不迷信那些量子力學的創始者,我認為我的知識實
力與他們相當,即本身就有能力創立一個量子力學,所以我現在只是大概
地理解了一下他們的意思,等我將自已的量子力學創立的差不多,再來看
兩者的聯繫,我覺得現在去理解已有的量子力學會使我的思維受到限制。
第二問:你是否有超出量子力學且與量子力學能發生關係的新知識,
比如光速不依賴慣性系就是超出牛頓力學且與牛頓力學能發生關係的新知
識,你是否有類似於這樣的知識。
回答一:我沒有這樣的知識。
回答二:我有這樣的知識,比如我發現了一個廣義的測不準原理,經
過我的深思熟慮,我認為它與海森堡的測不準原理有關係。
回答三;我有很多這樣的知識,我可以從某種事實出發,設想一個波
粒二象性的客觀圖景,然後以這個圖景為起點,結合哲學上的認識,創立
一個量子力學的理論,我發現我創立的量了力學與已有的量子力學有關係
。
第三問:你認為你對量子力學的發展是新陳代謝式的發展,還是全盤
否定式的發展。
回答一:我是因為量子力學很別扭就想發展它,我的發展就如愛因斯
坦那樣,是全盤否定式的,因為我與愛因斯坦一樣相信上帝不喜歡幾率,
我認為宇宙是決定性的,沒有什麼不確定的事物,量子力學歸到底可以還
原為統計性的經典力學。
回答二;我認為我的觀點是界於愛因斯坦與波爾之間,我認為他們兩
人都走了極端。波爾走極端的表現是認為粒子的位置與這位置上的動量在
客觀上不能同時存在。我認為這是違背了物質與運動不可分割的哲學原理
。是無法接受的。然而我也認為上帝不喜歡幾率這話有問題,因為自然界
是矛盾的,既然有確定的事物,也就有它的對立面──不確定的事物。既
然有確定性的規律──經典力學,也就有它的對立面即不確定的規律──
量子力學。然而我與愛因斯坦一樣認為將測量上的影響加進來的量子力學
是不完備的,是明顯不成熟的,完備的成熟的科學一定是研究客觀的科學
。我所以要發展量子力學就是因為它不完備,我要使之完備,但這種完備
不是愛因斯坦所認為的完備──完備成經典力學,而是完備成描述客觀上
的不確定性的量子力學。因此我認為我對量子力學的發展是屬於新陳代謝
式的。
回答三:我是重打鑼鼓再開灶。我是想像自已站在一個很高的進化地
位,這進化地位與人的差別就好比人與電子的差別,我站在這麼高來觀測
人的行為和人的活動,將思維觀測的結果與在現實的人的地位觀測人的結
果結合,創立一個描述人的行為的科學。我現在越來越發現它與量子力學
有很大的同一性。
第四問:你知道科學發展的一些基本規律嗎?
回答一;我不知道你說什麼。
回答二:我大概猜測到你的意思,你是說科學本身是一個類似於機械
物體的系統,要使這系統發生變化,就得對它釋加新知識這樣的“力”作
用,若它不受外力作用,它是絕對不可能自發地發生更新,也就是說一個
站在量子力學裏面的人只能應用量子力學而不能更新量子力學。就如一個
孤立體系不能自發地產生有序一樣,一個不受外力作用的物體不能自發地
產生加速度一樣。而且當你用新知識去作用科學體系時,你會受到強大的
慣性阻礙,很多人會來充當這種保守勢力反對你,你要使科學體系發生明
顯的變化,就要有強大的新知識力量,要能克服慣性。現代科學界是不到
黃河不死心,不見棺材不掉淚。經你改造了的科學體系得要有實驗上的支
持,要能預知現象。你的新知識力量的背後要站著科學的實驗或客觀的事
實。當然你還必須對你所要發展的學科有足夠的了解,否則你的外力就失
去了作用的對象。相互作用總是在兩個對象之間開展,你不能只知道一個
對象而不知道另一個對象。
回答三:新陳代謝應是一個規律,但我認為科學研究可以從基礎出發
往上幹,也可以藝高人膽大,先將自已吊在半空中,再來打基礎,就像毛
主席那樣,先將社會主義建起來,再來發展生產力。
完成了上述的問答,李贄先生作總結陳詞。
回答一的主體沒有能力發展量子力學,還是打住吧。回答二的主體有
能力發展量子力學,我支持你的工作。回答三的主體感覺上很浮,但可以
一試,真的試成功了那將是劃時代的科學貢獻,其成就只會在波爾,德布
羅意等人之上,可以與愛因斯坦相比較。