“哪些是不可测量的呢?”
“比如电子的轨道和能级,这些都是不自然的假设。”
“那么,在量子论中,到底哪些量是可观测的物理量呢?”
忽然,李奇维轻轻伸出两根手指。
“我仔细梳理了量子论的全部内容,找到了两个。”
“第一个,是原子发射光谱的频率。”
“它表示电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,所辐射出的电磁波的频率。”
“它代表了轨道之间能级的差值。”
“有了它,其实我们就不需要再单独给能级赋值了。”
“如此一来,就可以去掉能级这个假设。”
“第二个,则是原子发射光谱的强度。”
“根据它,我们就可以算出电子从A轨道跃迁到B轨道的概率。”
“在第二届量子论会议上,我提出电子的跃迁是概率性的说法。”
“这并非是我信口开河,而是它和光谱的强度息息相关。”
“我认为,这两个物理量才是整个量子论的核心。”
“因为它们可以精确地被测量出来。”
“从这两个可观测的量入手,建立一个更基础的理论,并给出数学描述。”
“通过数学推导,能够很自然地得出电子的所有性质,比如四大量子数。”
“那么,量子论就不再需要任何假设了!”
轰!
众人骇然!
海森堡激动万分!
第512章 不可测量即不存在!量子力学时代即将到来!指引物理群星!
在科学领域,有一个很重要的原则,名为“奥卡姆剃刀原理”。
它的核心观点是:如无必要,勿增实体。
什么意思呢?
举个形象的例子解释。
这个世界上有没有灵魂呢?
对于科学家们而言,认为是没有的。
因为我们无法用任何测量手段观察到灵魂的存在。
灵魂也不能影响到现实世界。
所以,灵魂对于科学而言,就是非必要的。
那么根据奥卡姆剃刀原理,我们就不要增加灵魂这个概念。
这并非一定说灵魂概念就是错的。
而是去掉它,可以让世界逻辑运转的更简洁。
再比如地心说和日心说。
地心说为了描述太阳系内天体围绕地球的运动,需要引入几百个同心圆。
计算起来极度繁琐复杂。
但是日心说,通过万有引力定律和椭圆轨道,简单清晰地阐述了所有天体的运动。
而且一旦发现新的天体,不需要像地心说那样重新修改理论,直接就能计算出它的轨道,非常方便。
这难道说明地心说是错的吗?
其实不然。
你如果非要把地球当成太阳系的中心,其实也可以描述运动方程。
但是那么多的同心圆属实没有必要。
物理学家有更简洁的公式表达。
所以,根据奥卡姆剃刀原理,我们就应该抛弃地心说。
这个原理与物理学家追求简洁且完美的心理相得益彰。
因此,它才会被无数人接受。
量子论也是这种情况。
如果能仅从原子发射光谱的频率和强度,就推导出现有量子论的所有结论。
那么诸如轨道量子化、能级等概念,就不需要存在了。
这也并非说这些概念就是错误的,而是它们不需要单独假设。
李奇维提出的两个可观测的量,无疑更加的合理和简单。
所以,在场众人才会特别惊讶。
这表示重构量子论将出现了曙光。
现在已经有了明确的方向!
“布鲁斯教授果然恐怖如斯!”
这时,伊蕾娜问道:
“教授,我有一个问题。”
“在您的相对论中,你把光速不变原理和相对性原理当成基本公理。”
“然后从这两个公理出发,推导出相对论的所有结论。”
“为什么到了量子论,您就很排斥把轨道量子化和能级当成基本公理呢?”
“这两个理论有什么区别吗?”
众人闻言都不约而同地点点头。
伊蕾娜的问题很有意思。
同样是公理,为什么轨道量子化就需要慎重对待呢。
李奇维笑了笑,说道:
“不错,伊蕾娜你提的问题非常好。”
“我可以从两个层面回答你。”
“第一,狭相和广相的两大公理,它们虽然是公理,但是却有坚实的实验基础或者思想实验。”
“光速不变原理,是通过实验测量出来的。”
“相对性原理在宏观世界中很容易想象其图景。”
“而量子论中的轨道量子化,虽然有角动量量子化这个实验支持,但电子绕核角动量本身就是一种猜测。”
“我们依然是在用宏观的物理概念,去套用电子的行为。”
“我对这一点,始终保持谨慎的态度。”
“第二,相对论是逻辑极其自洽的理论。”
“目前为止,在它的适用范围内,相对论可以解释一切现象。”
“但是量子论依然还遗留不少问题。”
“这说明它并不是完美的理论。”
“当然,我从来没有说过重构量子论就一定是正确的方向。”
“这只是我的物理直觉。”
“也许量子论在现有的理论基础上继续发展下去,也能变得完善。”
“现在有不少物理学家就是这样干的。”
伊蕾娜听完,露出原来如此的表情。
她崇拜地看着布鲁斯教授。
这才是科学家该有的态度。
永远不满足于现有的成果,探索理论的极限。
就在众人静静思考时,海森堡想到了自己以前的某些看法。
于是,他鼓起勇气,大胆地说道:
“教授,可不可以这样认为。”
“因为量子论是研究电子这种微观粒子的理论。”
“人类目前无法通过肉眼或者其它仪器观测到电子的运动方式。”
“所以,对于研究者而言,看不到就表示没有或者不存在。”
“同理,测量不到的物理量,也是不存在的。”
“这会不会是量子论的底层思想。”
“就如奥卡姆剃刀原理描述的那样。”
哗!
海森堡的话让众人惊讶不已。
这简直比布鲁斯教授的观点还要激进啊!
就是听起来有点扯淡。
“看不见就不存在?”
“我们人类看不见电磁波,但是电磁波确确实实存在啊。”
“可能海森堡口中的【看】不是单纯地指用眼睛看。”
“而更像是一种观测或者测量行为。”
“.”
众人议论纷纷。
薛定谔好奇地看着海森堡。