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加州理工物理学家 简谈量子力学 2021-03-03 10:28:07

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《加州理工物理学家 简谈量子力学》


肖恩 卡洛尔(Sean Carroll):是加州理工学院的理论物理学家。

这场谈话是在2020年1月22日在皇家学会 (The Royal Institution)拍摄的。

英国皇家学会(通常为皇家学会,缩写为“ Ri”或“ RI”)是位于威斯敏斯特市(Westminster)的科学教育和研究组织。 建立于1799年。


视频(只推荐0 :0- 17:00 和 22:00-26:25部分, 薛定格猫虚构讨论可排除)

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文章评论
作者:嘎拉哈 回复 留言时间:2021-03-06 00:46:48

【而我认为,正确的物理理论是与人类的尺度无关的】


------ 这是一个非常好的问题。但却是一个哲学问题而非科学问题。自由意志的自信是从来都是不受限制的,而真正的限制是来自大脑之外的自然限制。一切关于物理学的“微宏两端”之争都属于哲学之争,或者叫做公理体系的真假之争。

按照机械唯物主义的直觉,物质应当是可以无限分割的。例如庄子的“一尺之捶,日取其半,万世不竭。” 物理学家目前有关量子力学的全部解释,都是无法令人类满意的。因为这些解释都不是关于测量手段和精度的进一步提高的问题,而是承认了人类尺度的确是有极限的。在基本粒子的尺度上,传统的确定性的测量和分割不再有意义。


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作者:嘎拉哈 回复 嘎拉哈 留言时间:2021-03-05 19:26:17

【到目前为止,物理学家已经发现了常观与微观之间的尺度极限。分别叫做普朗克长度和普朗克时间。它们的数值分别为1.6x10^(-35)米和5.4x10^(-44)秒。普朗克长度的物理意义是量子力学的有效性的对大尺度。同理,普朗克时间的物理意义是量子力学的有效性的最长时间】


----- ”人类尺度“的微观下限和宏观上线一道,基本上定义了人类认知的一个大致可能范围,或者叫物理学终结的极限。例如对于微观世界而言,人类的尺度太大,所以成为不可能。同理,对于宏观世界而言,人类的尺度太小,所以成为不可能。

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作者:有哲 回复 嘎拉哈 留言时间:2021-03-05 18:42:32

同意。谢谢来访。


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作者:嘎拉哈 回复 嘎拉哈 留言时间:2021-03-05 05:04:45

“人类尺度,”即我说的“常观,”相当于物理学中的一个“人类中心主义。”例如,物理学的任务之一,基本上是以“人类尺度”为中心,向着微观与宏观这两个极端不断延伸。

到目前为止,物理学家已经发现了常观与微观之间的尺度极限。分别叫做普朗克长度和普朗克时间。它们的数值分别为1.6x10^(-35)米和5.4x10^(-44)秒。普朗克长度的物理意义是量子力学的有效性的对大尺度。同理,普朗克时间的物理意义是量子力学的有效性的最长时间。

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作者:嘎拉哈 回复 有哲 留言时间:2021-03-05 04:49:23

【如果太空智人都是同一身高和寿命数量级,则可以证明是物理原理,而不是地球人特例】


---- 物理学最初是靠着一把尺子一只表闹革命的。因此,长度和时间是两个最最基本的物理量。同时也是物理学的公理级别的假定。例如,对于铯原子的电子跃迁频率,以及对于光在1/c的时间内走过的距离,不可以再怀疑了。

但是后来人们发现,仅靠L和t是不够用的。至少还需要第三个独立的基本物理量。这个物理量应当是用来测量诸如能量,质量,力等东西的。再到后来人们又发现,第三个物理量可以通过物理方程的方式与L和t挂钩。这就是爱因斯坦和普朗克所干的事情。


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作者:有哲 回复 嘎拉哈 留言时间:2021-03-04 14:45:44

你说的:

“与人类身高和寿命同量级的时空尺度,就是进化论的最佳生存空尺度。同时也是人类用来理解宇宙的一个最舒服尺度。”

如果太空智人都是同一身高和寿命数量级,则可以证明是物理原理,而不是地球人特例。


谢谢来访。


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作者:有哲 回复 嘎拉哈 留言时间:2021-03-04 13:10:16

谢谢来访。


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作者:嘎拉哈 回复 嘎拉哈 留言时间:2021-03-04 11:50:05

从物理学的角度说,微观,常观,宏观其实是一个关于尺度的相对论概念。与人类身高和寿命同量级的时空尺度,就是进化论的最佳生存空尺度。同时也是人类用来理解宇宙的一个最舒服尺度。


我喜欢彭罗斯的一点,是他似乎第一个意识到了,尺度单位本身也许是一个错误概念,而正确的尺度概念是相对标度(relativistic scaling),而非尺子和时钟的精度和数值范围的扩大或者缩小。

理解这一点其实很重要。例如很多物理学家都在为物理常数的存在而感到自信和得意。其实按照标度的概念,物理常数并不能说明太多的问题。因为我发现,所有独立的物理常数都不是无量纲的。而所有的量纲都是人为定义的。

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作者:嘎拉哈 回复 嘎拉哈 留言时间:2021-03-04 07:34:06

【“常观”一词,是俺的一个新“杜撰。” 如果用漂亮一点儿的哲学词汇,“常观”可以称之为关于物理认识论的一个新的本体存在。】


------ 跟所以动物一样,人类的意识同样是基于常观的。人类对知识的最终自信,仍然来自常观领域。例如,假如爱因斯坦的相对论不能在常观领域被反复证实,那么物理学家们对爱因斯坦的真正自信就建立不起来。例如,决定今天导航用的GPS的精度的一个关键,并非是完全来自时钟精度,而是来自广义相对论修正。

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作者:嘎拉哈 回复 嘎拉哈 留言时间:2021-03-04 07:26:26

科学是一种研究方法。具体说,是科学从一个假定出发,再到证实或者证伪的过程。严格地说,跟哲学一样,科学本身其实也是一个建立人类自信心的过程。其中证实是建立自信,证伪则是排除自信。这里,“自信”是指哲学的主观性(subjective)和臆测(perspective)性。

“常观”一词,是俺的一个新“杜撰。” 如果用漂亮一点儿的哲学词汇,“常观”可以称之为关于物理认识论的一个新的本体存在。



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作者:嘎拉哈 留言时间:2021-03-04 07:07:52

尚-卡罗尔一直在主张平行宇宙论。

物理学的发展历史,基本上是从“常观”物理学出发,向着微观物理学和宏观物理学两极延伸的过程。其中,微观物理学终止于量子力学理论,宏观物理学则终止于大爆炸理论。

平行宇宙论则是微观物理学,具体说是量子力学,企图链接微观和宏观的一个哲学努力。很多科学哲学家也都认为诸如平行宇宙论,玄论等属于哲学而非科学。一个主要原因是来自波普尔的科学与伪科学的划界原则。因为平行宇宙论同时具有不可证实性和不可证伪性的特征。因此按照波普尔准则,属于伪科学的范围。

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