http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2006-05-08
在京部分专家参加中国园林茶文化节活动
五一的前一天,2006年4月30日星期日,阳光灿烂,风和日丽,彩旗招展,鲜花怒放,我们一行七人兴致勃勃地来到北京西山八大处,参加在这里举行的中国园林茶文化节活动。北京相对论研究联谊会第61届卢鹤绂论坛同时举行。会议还在中国科学院研究生院招待食堂继续举行。
参加此次活动的有:吴水清,王德云,白景芝,曹盛林,任振球,陈其翔,张志杰。
王德云教授主持会议。吴水清会长发表题为《会当凌绝顶,一览众山小——在第61届卢鹤绂论坛上讲话》,由杜甫登泰山到我们登西山,引发对于名山、名茶的感叹,进而谈论北京相对论研究联谊会的发展,希望大家以唐人徐夤在《贝曾黄璞》中的“青山入眼不干禄,白发满头犹著书”而共勉。(全文另发)
白景芝副会长代表北京相对论研究联谊会向陈其翔、曹盛林先生赠生日竹菊画品;张志杰委员向陈其翔教授赠送叶波先生所著《物理学统一原理》专著。吴水清会长布置工作,主持罗正大著作专家评审会预备会议。
陈其翔教授在第61届卢鹤绂论坛上发表题为《量子力学中的微观测量和因果律》的主题报告。报告是根据物质场方程的驻波解,分析了量子力学波函数的物理实质,对微观测量与因果律进行了讨论,提出内秉信息和事件信息的概念及其区别,并提出微观测量的先期确定解释,可以合理解释微观测量中破坏微观因果律的佯谬。文中以单孔衍射以及自旋关联态为例,在定域性前提下作出了合理解释。对爱因斯坦等人提出的EPR佯谬,定域性隐参数理论以及贝尔不等式中的问题,作出了合理解释。
陈其翔教授的报告分:一、基本粒子的
驻波;二、物质场驻波方程及其解;三、物质波的物理实质及几率解释;四、微观测量与因果律;五、内秉信息和事件信息;六、微观测量的先期确定解释;七、关联态的测量与EPR佯谬;八、结束语。在谈到第二部分时认为:物质场驻波是在一个固定点上的振动,代表粒子。离固定点越远,其振幅越小,按指数规律衰减,其方向和快慢取决于衰减矢量
。衰减矢量模值的倒数 称为驻波衰减长度,是振幅衰减到 的地方离驻波源的距离。 正比于 ,
越大则驻波衰减长度越短。能量越大的粒子,振动角频率
越大,衰减长度越小,即粒子半径越小,这与现代粒子物理的观念相一致。所有的基本粒子是由物质场(包含电磁场)的振动形成的驻波,各种基本粒子的存在方式,就是物质场驻波不同的振动模式。求解物质场驻波方程,可以得到一系列的解,对应于各种不同的基本粒子。静止的粒子相当于固定点上的驻波。当粒子以速度v运动时,按狭义相对论,驻波变为相波,即物质波,或称几率波。这样我们把物质的引力与量子力学中的几率波直接相联系。物质场理论的主要贡献在于,它通过物质场的振动存在驻波这个事实,揭示出万有引力场与量子力学中的物质波(即几率波)存在本质上的一致性。换句话说量子力学中的ψ波具有物理实质的意义。
陈其翔教授在“物质波的物理实质及几率解释”中指出:薛定谔用一些算子对波函数进行运算,得出和,并建立了薛定谔方程。由于量子力学中的波函数只包含物质波的相位,而未包含振幅方面的参数,因此可能陷入纯几率解释,有不完善之处。例如:量子力学认为,当粒子动量0时,波函数与空间坐标无关,即粒子在空间出现的几率处处相等,犯了不可知论错误。实际上,粒子出现在其衰减半径以内的几率,要比其它地方大得多,但不是一个几何点。又例如:量子力学认为,当粒子作直线运动时,波函数是一平面波相波,在波阵面上,几率处处相等,否认粒子作轨道运动。但是,高能物理的云雾室中所显示的是粒子的线状径迹,而不是一片模糊;我们看到的电视图象很清楚,这是电子束扫描出来的,电子束就是电子的轨道。当然,用几率来处理大量微观事物的统计规律是允许的,行之有效的。在统计物理学中,由于不可能得知每个分子的初始位置和速度,并对每个分子建立运动方程,因此只能放弃经典力学,采用概率和统计方法。对于微观粒子,我们不能确定每个粒子的初始相位,它是发生相互作用的重要条件,因此要用几率来进行统计分析。量子力学用波函数模值的平方表示几率,在大量事件的统计规律中,给出正确结果。但有些量子力学的学者,不承认波函数有任何实质性的物理意义,因而陷入纯几率解释的泥坑。
陈其翔教授在“微观测量与因果律”中认为:要知道事物的性质和状态,就必须进行测量。测量按是否会破坏被测物的性质或状态分为破坏性的或非破坏性的两种。对微观粒子的测量,一定会改变它的性质或状态,因此总是破坏性的。一般说来,微观测试过程是一种相互作用,通常测量仪器中有很多对被测粒子敏感的原子,相互作用就是发生在敏感原子中的某个电子和被测粒子之间。例如,感光胶片中的银原子,荧光屏上的荧光材料原子,云雾室中的过饱和蒸气原子等。发生相互作用还需满足一定条件,首先粒子必需具有足够的能量,例如把胶片上银原子的电子激发到受激态;其次必需满足相位条件,相位一致或相近可推波助澜使相互作用发生,相位相反只能起阻碍的作用。胶片上千千万万个原子,粒子当然选择条件最佳的发生相互作用。由于正统量子力学对波函数所作的纯几率解释,在微观测量中出现了很多问题和异议。首先由爱因斯坦于1927年提出单孔衍射的例子,粒子通过小孔后发生衍射,在半球形的胶片上可显示出一个点。根据量子力学的观点,粒子在胶片所有的点上都有一定几率出现,但一旦在A点出现后,其它所有的点上出现的几率立刻变为0
。这就发生了瞬时传递信息的问题,并将破坏因果律,是相对论所不能允许的。虽然波函数的几率解释并不错,但是因为没有看到它的物理实质,陷入了困境。那么爱因斯坦反对的瞬时传递信息问题又如何解释呢。这里必须提出一个本文的中心思想——微观测量的先期确定解释。
陈其翔教授在“内秉信息和事件信息中谈到:在微观领域中,信息应区分为内秉信息和事件信息两大类。内秉信息是指粒子本身携带的性质和参数,例如:质量,动量,电荷,自旋,奇点位置,以及波函数的相位等等。事件信息是指粒子所发生的事件,发生的时间,位置等。内秉信息可由粒子的波函数携带,由于相波是超光速的,因此内秉信息可以超光速传播。事件信息的传播速度不能超过光速,否则就会破坏因果关系,这是相对论所不允许的。量子力学声称微观因果律可以破坏,这是强词夺理,并导致量子力学与相对论争吵了几十年。在宏观领域的信息都是事件信息,它承载着各种事件的消息,它的传播速度不能超过光速,因此超光速通讯是不可能实现的。
陈其翔教授在论述微观测量的先期确定解释和关联态的测量与EPR佯谬之后说爱因斯坦等三人于1935年提出,量子力学在关联态的测量结果进行解释时出现违反因果律的问题。为了解答这个问题,贝尔用定域性隐参数理论提出一个有名的不等式,与量子力学非定域性统计解释结果不相符。多数实验结果不支持这个不等式,倾向于后者。这说明,要么隐参数理论不正确,要么微观因果律可以不遵守。事件信息的传播速度不可能超过光速,微观因果律不可不遵守,那一定是隐参数理论不正确,贝尔不等式不成立。因此,还需在定域性前提下另外寻求解释。实际上,只要运用上面作者提出的“微观测量的先期确定解释”,就可实现。以自旋关联态举例说明之:某种相互作用后产生的两个电子,一个自旋向上,另一个自旋向下,构成总自旋为0的关联态。若仪器1测得一个电子为自旋向上,则仪器2测得另一个电子的自旋一定向下。按“微观测量的先期确定解释”,在测量开始以前,仪器1和2的内秉信息由各自的波函数携带,以超光速传送到周围空间,并传播到关联态即将出现的位置,等待关联态的出现。关联态一旦出现,自旋向上和自旋向下的两个电子,通过测量仪器1和2的波函数所送达的内秉信息,按相互作用条件有选择地,分别与之发生先期的相互作用。这是在电子与仪器直接相遇以前,在波函数范围发生的一种先期的虚相互作用,它具有选定性,和引导性。若自旋向上的电子选择仪器1与之发生先期的相互作用,则自旋向下的电子一定与仪器2发生先期的相互作用。于是选择过程已完成,其结果已先期确定了。此时关联态波函数发生分化,变为分别与两个仪器有虚相互作用的状态。选择过程完成后,粒子的运动方向也已确定,即按照所确定仪器的方向运动。当电子分别达到仪器真实相互作用范围以内时,相互作用才最后完成。这个解释,仍保留量子力学波函数的几率解释,也保证了微观因果律不被破坏。
陈其翔教授最后指出:量子力学自爱因斯坦和德布罗意建立波粒二象性和物质粒子波动性理论以来,作出了长足的进展。但一些所谓量子力学正统派的学者们,对波函数的解释始终停留在纯几率解释的框架内,没有触及到任何物理实质的探讨,以致出现很多明显的错误,还抱残守缺,固步自封,打击象德布罗意那样有杰出贡献的科学家,并几十年来以微观因果律不成立,与爱因斯坦相抗衡。特别是当实验结果不支持用定域性隐参数理论作出的贝尔不等式时,不去检查这个不等式的根据是否正确,反而错误地认为实验结果支持非定域性的纯几率解释,以致越陷越深,不可自拔。希望本文能起到抛砖引玉,投石问路的作用,如能作出一点贡献,袭此以告慰为此斗争一生的二位先哲。
陈其翔教授的报告会是在八大处龙泉茶社举行的,吸引了不少感兴趣的游人。曹盛林教授做重点发言,他的观点是:(1)普朗克常数是作用量,不是能量,是表达物质系统最本质的东西;(2)作用量对于时间微分是零,作用量对于空间微分是动量;(3)人们习惯用能量和动量来观察事物,忘记了作用量,由此产生波粒二相性,产生测不准原理;(4)普朗克当初找不出办法,从而使量子力学与经典力学对立起来;(5)理论预测与实际有差别,这是两个过程,不是预测什么就是什么,这与玻尔理论不一样;(6)事件应该包括因果关系和非因果关系;(7)引力是超光速,是国外资料提出的,而不是黄志洵教授提出的;(8)因果律是存在,原因与结果不能倒过来;(9)超光速存在不存在?从什么地方否定超光速?这是应该考虑的问题。王德云教授认为陈其翔教授这份报告是对于量子力学提出了挑战。白景芝教授就一些会员找他谈实验的相关情况发表看法。陈其翔教授认为:量子力学的问题没有人涉及,而相对论挑战者很多,这是目前物理学界存在的问题。
与会代表游览了北京八大处风景,畅谈了中国发展和北京相对论研究联谊会的未来。
吴水清会长主持罗正大著作专家评审会预备会议,汇报了前期的准备工作,决定:一、会议在7月上旬举行;地点在中国科学院研究生院招待厅;二、吴水清会长报告书评活动经过;三、北京相对论研究联谊会向罗正大夫妇、张慧新先生赠李太平先生书法作品,内容由吴水清会长撰写;四、吴水清会长和罗正大先生为会议主席,王德云和曹盛林教授被任命为首席主持,陈其翔、付昱华和张英平教授被任命为罗正大先生三书的首席评论专家;五、专家代表任振球教授和会员代表张建军先生作重点发言。六、白景芝副会长宣读专家对罗正大先生三本书的评论意见。七、罗正大书评的会后工作;八、罗正大书评专集编辑、出版、赠送问题;九、讨论四届年会是否举办的问题。
吴水清会长还就由吉风先生温州项目恰谈会准备工作,做了必要的布置,介绍在路中认识的中国航天时代电子公司研究员、北京绿金宝科技发展有限公司董事长李书香先生的情况,转答他对北京相对论研究联谊会合作的意向。中国科学院高能物理研究所前所长郑志鹏教授对路中相遇的吴水清会长表示:继续参加北京相对论研究联谊会活动;曹盛林教授向吴水清会长介绍自己研究相对论、挑战相对论的历史和主要观点、著作和评论;曹盛林教授和陈其翔教授、吴水清会长在中国科学院研究生院招待食堂继续讨论有关相对论的学术问题。任振球教授介绍近期国家中长期科技规划进展和参加相关会议及投资招商联手合作情况,引起与会者的广泛兴趣。吴水清会长就此发表意见和工作安排。与会代表共祝曹盛林、陈其翔两教授生日快乐,祝北京相对论研究联谊会有一个更大发展。
晚上,吴水清会长先后接到石益祥、蒋春暄、张英平、李桂祥先生电话,美国太平洋时报资深记者信件,陆明华、饶钢、刘武青、蒋春暄网信,共祝五一节快乐,祝贺北京相对论研究联谊会形势大好,希望有一个更辉煌的发展。
[北京相对论联谊网]