戴榕菁
我在前文“推翻（狹義）相對論意味着什麼？”提到關於阿秒技術捕捉電子運動軌跡一事，我當時手頭只有在“假如海森堡被挑戰了。。。。”一文中給出的這次物理學諾獎獲得者之一的Ferenc Krausz在今年早些時候的一個視頻採訪中的很短的一個片段，因而還不確定其真實性。但現在經過一些調研後，已獲得更多的信息，尤其是文字檔信息，因此認為Ferenc Krausz在上述視頻中提到的阿秒技術可以實際捕捉到電子運動軌跡一事屬實。比如，2003年的自然雜誌的一篇文章[[1]]上明確提到： 【Attosecond spectroscopy is the only way of getting real-time access to dynamics occurring on the electronic timescale, that is, to processes clocked in the atomic unit of time of 24 as.】 而Krausz團隊在2003年發表的一篇文章[[2]]通篇用的都是和哥本哈根學說違和的“載體波包”的概念。 由此我們基本可以斷言：2023年諾貝爾物理學獎與2022年諾貝爾物理學獎之間發生了衝突：前者可以說是對於電子運動具有確定軌跡這一點的肯定，而後者則完全是對於哥本哈根的所謂現有量子力學是不具有隱變量的完備系統之說的肯定。而兩者之間的直接矛盾焦點就是那個著名的海森堡測不準原理。 在肯定Ferenc Krausz所說的能夠準確地捕捉到電子軌跡這一點屬實的前提條件下，假設他時間測量誤差是10%，距離測量誤差也是10%（考慮到他們的技術是有着對電子進行實際操控的應用，這樣的精度恐怕是低估了的，但即便我們假設他們的精度低到1000%，也不會影響本文的分析結論），那麼用他們測得的距離除以時間得到的速度誤差將也是在10%的量級上的（算是20%吧）。。。。電子的質量是可以查到的標準值，因此可以忽略它的誤差。 所以由Krausz的實驗數據計算出的動能的誤差應該是在20%~40%的範圍之內，而電子的動能也是可以查到的，其值為：4.55×10 −25 J。。。。所以，Krausz他們實驗測得的電子的動能的誤差值應該在40%×4.55×10 −25 ~ 10 −25 J這個量級上的。剛才假設他們的時間測量誤差為10%，而1阿秒是10 −18秒，因此他們的時間測量誤差是在10%×10 −18~ 10 −19秒的量級上的。 而著名的海森堡測不準原理的數學表達式為： ∆t∆E » h/4π (1) 其中t是測量的時間，E是測量的能量，∆表示誤差，h = 6.62607015×10−34 J⋅Hz−1是普朗克常數。 現在我們在(1)的左邊有：∆t∆E ~ 10 −25×10 −19 ~ 10 −44 J⋅Hz−1，而不等式的右邊h/4π=6.62607015×10−34 J⋅Hz−1/4π ~ 10-35 J⋅Hz−1。 現在(1)式左邊明顯比右邊要小9個量級，而海森堡測不準原理要求的是左邊要遠遠大於右邊！ 由此可見，2023年的諾貝爾物理學獎間接地否定了海森堡測不準原理，而否定海森堡測不準原理就直接否定了波恩在1926年發表的對于波粒二象性的幾率解釋，也就基本上把波爾為首的哥本哈根學派的量子力學哲學觀給否定了。 這對當今世界的量子力學界來說不是一場颱風，而是一次地震。 幾點觀察： 1）2022年的諾貝爾物理學獎和2023年的諾貝爾物理學獎似乎是波爾與愛因斯坦之間的掰手腕的繼續。阿秒物理學始於2001年，至今已有20餘年，而且早就在很多不同的領域有着實際的應用，諾貝爾物理學獎委員不可能不了解這一狀況，可他們偏要在2022年給肯定波爾學派反對量子力學存在隱變量之理論的實驗頒發諾貝爾獎，然後緊接着在2023年給否定波爾學派的海森堡測不準原理的實驗頒發諾貝爾獎。而對於海森堡的否定就意味着對於哥本哈根的量子力學哲學的否定，這就間接地為隱變量再次打開大門。 這是因為諾貝爾委員會自己也搞不清楚到底是波爾的腕力大還是愛因斯坦的手腕粗呢，還是因為他們的政治考量高於了學術判斷呢，或如一些科普人士和大學教授那般根本就沒有看出這兩屆物理學獎之間有什麼違和之處呢？ 2）諾貝爾委員會在波爾和愛因斯坦之間的搖擺不定一定會反映在全世界的學術圈和科普大軍的表現上。比如，中文科普視頻很快就對2023年的諾貝爾物理學獎做出了反應，並明確表示阿秒物理學可以準確地測量電子的運動軌跡，但卻絲毫沒有表現出他們現在對於阿秒的宣傳與之前他們科普大軍對於海森堡的宣傳之間有什麼違和感（參見【[3],[4]】），一位美國的大學物理系教授更是在採訪中一邊講述Krausz的阿秒技術一邊引用海森堡，絲毫沒有違和感[[5]]。能接受專題採訪的教授應該是比較有名的吧。。。。其實，即便不像我在上面演示的那樣進行一下簡單的估算，他們也應該知道如果阿秒實驗能夠捕捉電子軌跡，那麼它一定打破海森堡測不準原理，因為那意味着電子有着確定的軌跡從而使得波恩的解釋或者哥本哈根學派所說的波函數坍縮的假設都不成立了。。。。 3）我個人傾向於相信諾貝爾委員會是非常清楚肯定阿秒技術對於海森堡意味着什麼的，他們也知道如果給阿秒技術發了諾貝爾獎對於肯定隱變量的理論意味着什麼，只不過他們內部或許仍有人放不下哥本哈根學派的量子哲學，但鑑於阿秒技術的難以限量的應用前景，他們又不得不給阿秒技術發放諾貝爾獎。我這裡指的是他們內部在有關量子力學的哲學觀的學術意見上有分歧，而不是說出於政治考量；如果是單純出於政治考量那就很不幸了。 但另一方面，對海森堡的否定之所以能比對相對論的否定痛快千百倍的一個極為重要的原因應該是愛因斯坦站在了哥本哈根的對立面，而大量的跡象表明否定相對論的最主要障礙在於很多人把對相對論的否定看作是對愛因斯坦的否定。。。。而這就是人類文明的一大悲哀----這表明人類文明遠沒有達到能夠分清真理與人際政治的成熟地步，人類文明仍然處於幼兒時期。。。。假如外星人早已來到地球而且已經在操控人類文明，那麼人類文明的幼兒般的不成熟一定會成為讓外星人看不起人類的一個重要的原因！！！
[[1]] Anscombe, Nadya (2008). “Attosecond analysis”, Nature Photonics volume 2, page548 (2008). Retrieved from: https://www.nature.com/articles/nphoton.2008.177 [[2]] Baltuska, A. et al. (2003). “Attosecond Control of Electronic Processes by Intense Light Fields”. Retrieved from: https://www.researchgate.net/publication/10913144_Attosecond_Control_of_Electronic_Processes_by_Intense_Light_Fields [[3]] 汪詰 (2023). 【YouTube科學聲音】“阿秒激光有啥用，它憑何斬獲2023年諾貝爾獎？” [video] https://www.youtube.com/watch?v=ERw_tXs4zoE [[4]] 大劉 (2023). 【YouTube大劉科普】“凍結」電子？深度解讀2023諾貝爾物理學獎的「阿秒脈衝」！”. [video] https://www.youtube.com/watch?v=snq89FCZ2E0 [[5]] Copeland Ed (2023). [YouTube Sixty Symbols] “Attosecond Lasers (2023 Nobel Prize in Physics)”. [video] https://www.youtube.com/watch?v=NfmSjGbnEWk&t=915s
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