海森堡虽然年轻,但不可小觑。
更何况,不确定性原理是那个男人的理论。
不是谁都能碰瓷的。
爱因斯坦有备而来!
“为了证明不确定性原理的缺陷,我提出一个思想实验。”
“诸位请看。”
啪!
投影仪上显示出爱因斯坦画的示意图。
“现在有一个不透明的箱子。”
“里面装有一些光子和一个钟表。”
“此外,箱子上还有一个小孔。”
“钟表作为计时装置,与小孔相连接,并且能够控制小孔的打开和闭合。”
“整个装置用弹簧挂在一个带有刻度的支架上,下面还吊着一个砝码。”
“现在,把箱子里的钟表和外面的钟表对好时间,使得两个钟表的时间同步。”
哗!
众人看完和听后一脸懵逼。
完全不知道爱因斯坦教授准备做什么。
“这个思想实验看起来有点复杂啊。”
“不过它和不确定性原理有什么关系吗?”
一时间,没有人知道这个思想实验有何神奇之处。
玻尔等人眉头紧皱。
凡是有人要质疑量子力学,他们就不得不重视起来。
尤其是海森堡,更是瞪大了双眼。
不确定性原理是从他的矩阵力学中推导出来的,绝对不能出错。
而且它还关系到量子真空涨落等一系列理论。
所以,他仔细研究,不放过任何一个细节,试图接下来找出破绽。
这时,爱因斯坦继续说道:
“下面,思想实验开始。”
“首先,箱子上的小孔瞬间打开,然后再关闭。这个过程中只允许一个光子逃出。”
“小孔从打开到闭合的这个极短的时间t,可以根据外面的钟表测量出来。”
“因为箱子内的钟表和箱子外的钟表是同步的。”
“所以我们就能测出时间变化量t这个物理量了。”
“光子逃逸出来后,整个箱子的质量会减少,质量变化量m可以根据刻度直接测量出来。”
“根据质能方程E=mc,就能计算出该光子的能量变化量E。”
“此刻,我们同时精确地测量了光子的时间和能量变化。”
“而根据不确定性原理,微观粒子的时间变化和能量变化不可能同时被精确测定。”
“所以,不确定性原理存在问题。”
“这就是我的光盒思想实验。”
哗!
全场震撼!
这个实验的原理和过程可以说非常简单。
但因为实验精度要求实在太高太高,现实中不可能完成,所以只能以思想实验的方式表述。
大家立刻明白了爱因斯坦教授的意思。
如他所言,不确定性原理确实存在问题!
所有人都没想到爱因斯坦教授竟然来了一次绝杀!
“爱因斯坦教授果然不愧是和布鲁斯教授同时代的天才!”
“他的想象力同样天马行空。”
一时间,众人议论纷纷。
玻尔、海森堡等人则面露惊容。
这个实验,好像有点难解了。
第593章 布鲁斯教授在,量子力学的天塌不了!破解之道在广相!
爱因斯坦的光盒实验震惊了众人。
海森堡前脚刚刚总结了不确定性原理的各种应用,爱因斯坦后脚就提出质疑。
这就是布鲁斯会议为什么是物理学至高会议的原因。
科学思想尽情碰撞!
哪怕是布鲁斯教授提出的理论,也要经受住考验。
不知不觉,今天的会议已经逐渐分化出两派。
一派以布鲁斯教授为首,坚持量子力学对世界本质的解释。
另一派则是爱因斯坦和薛定谔二人,他们对量子力学有不同的解释,认为其并不完备。
剩下的则是不同类型的吃瓜群众们。
然而,大佬再怎么吃瓜那也是大佬。
互补原理被实验证明,大家没啥可讨论的。
而光盒实验就不同了,它属于思想实验,人人都可想象。
众人纷纷发表自己的看法。
费米问道:
“爱因斯坦教授,我有一个问题。”
“光子的质量明明为零,为什么逃逸一个光子后,光盒的质量会降低呢?”
爱因斯坦笑着回答:
“不,是光子的静止质量为零。”
“根据狭义相对论中动量和能量的关系:E=(pc)+(mc),其中m就是光子的静质量。”
“可以看出,如果光子的静质量不为零,则光子达不到光速。”
“光子逃逸之所以造成质量下降,是因为光子因为狭义相对论效应具有动质量,其值为m=hv/c。”
“例如红光光子的动质量大约是3×10^-36kg。”
“所以,虽然光盒中装的是光子,由于光子一直以光速运动,会产生质量效应。”
费米闻言恍然大悟。
原来他并没有把相对论学透。
天才如费米都这样,其他人可想而知。
这个时代学习前沿科学还是很艰难的,必须跟对名师。
不像后世,有各种公开检索资料,还有人专门分析。
这时,爱因斯坦想到了什么,继续补充道:
“关于光子的动质量,还有一个小故事。”
“当初我和布鲁斯教授讨论问题时,他忽然想到可以用光的这种性质制造出太阳能宇宙飞船。”
“简单点说,利用光子具有动量和质量的性质,让其撞击飞船的帆,持续给飞船提供动力。”
“如此一来,就能解决宇宙长期航行的能源问题。”
“毕竟宇宙中恒星还是很常见的,在恒星的影响范围内,光子随处可见。”
“布鲁斯教授还为这种飞船取了个形象的名字:光子飞船。”
哗!
众人皆是震撼。
原来布鲁斯教授创建狭义相对论时还有这样的趣事。
很快,又有不少人针对光盒问题提出了自己的见解。
但都被爱因斯坦轻松化解。
大佬们内心泛起嘀咕:
“难道不确定性原理真的错了?”
“那对于量子力学的影响就太大了,堪称十八级大地震啊。”
不确定性原理作为量子力学的核心原理,其重要性不言而喻。
只是,布鲁斯教授真的会错吗?
这一刻,“保李派”众人表情各异。
海森堡脸色都憋红了。
他觉得爱因斯坦教授就是故意在找茬。
尤其是当他看到薛定谔脸上的笑容后,更是非常难受,认为在嘲笑自己。
其实,海森堡有点小人之心度君子之腹了。
薛定谔笑的原因是爱因斯坦刚刚告诉他为什么会想到这个实验。
他觉得很有趣。
爱因斯坦则更不会故意找海森堡麻烦了。
在他看来,海森堡等人都是物理学界优秀的后辈,他很关心年轻学者的发展。
真实历史上,爱因斯坦虽然反对量子力学的哥本哈根解释,但是他依然极力提名海森堡为诺奖候选人。
并且还亲自在提名意见上写道: