爱因斯坦玻尔的世纪之争:爱因斯坦与玻尔的量子世纪大争论
今天我们来聊一聊科学界的趣事。爱因斯坦是相对论最出名的天才,玻尔是量子力学最出名的天才,到底谁更用胜一筹,至今也未见分晓。 爱因斯坦和玻尔是1920年认识的,自见面起,两人在认识上就从未统一过。但两人却又心心想惜,到死都未曾停止过相爱相杀。
爱因斯坦认为,物理学具有严格的因果性和决定论是有规律可循的,而玻尔认为量子力学的一个根本原理就是测不准原理。在微观情况下,无法同时测准粒子的位置和动量。时间和能量就像警察抓小偷,如果警察知道了小偷的位置,那么就不可能知道小偷下一步要去哪里,如果警察知道了小偷下一步要去哪里,那么就不可能知道小偷的位置。
在1930提第六届索尔维会议上,爱因斯坦为了证明玻尔的理论是错误的,精心策划了一个“光子箱”,把玻尔杀了个措手不及。这张照片上爱因斯坦连小胡子都在笑,据说是他拿 出“光子箱”后,玻尔急急急忙忙追上爱因斯坦,努力在表达他的观念。这个微笑暴露了他的内心想法,那就是自已认为占了上风。参会的人说,那天晚上,波尔看上去就像一只刚被暴打的狗,而爱因斯坦象个打了胜战的公鸡。
爱因斯坦的光子箱结构很简单,一个匣子挂在弹簧秤上,一个相机快门一样的装置控制匣子内光子的射出。每次射出光子的时间,由快门控制。弹簧秤上可以读出整个箱子,因光子出射而减少的质量。根据E=MCΛ²的平方,得出光子的能量,这样原则上,时间和能量不存在不能同时确定的问题。
当爱因斯坦还在洋洋自得时,他没想到波尔在第二天以彼之道,还施彼身,把他打得一败涂地。第二天的会议上,玻尔运用爱因斯坦的广义相对论,推导出光子箱证明了不确定性原理,波尔指出,发射出光子后,光子箱的质量减少的确可以精确测出来,但是弹簧正收缩,引力势能减小,根据广义相对论,箱子中的时钟会走慢,归根到底,时间又是不确定啊,所以时间和能量存在不能同时确定的问题。 爱因斯坦费劲心思想出来的实验,居然成了波尔量子力不不确定性原理的最佳证明。这次轮到他自已郁闷了。
此后爱因斯坦的一生都在尝试驳倒玻尔,但他也从未赢过。波尔虽然在理论上占了上风,但他并没有说服爱因斯坦。直到1962年波尔去世时,他工作室的黑板上仍然画着爱因斯坦的光子箱。
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