哥本哈根是什么原理 本哈根学派真实实验

一夜方休2022-07-08 07:20:55美丽百科1526

哥本哈根学派是什么,越详细越好?量子力学的哥本哈根解释是什么?什么是量子力学理论的哥本哈根诠释?什么是“哥本哈根经典解释”?量子论“哥本哈根解释”的核心是什么?哥本哈根诠释是什么?

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本哈根学派真实实验

哥布哈根学派是20世纪20年代初期形成的。1921年,在著名量子物理学家玻尔的倡议下成立了哥本哈根大学理论物理学研究所,由此建立了哥本哈根学派。该学派在创始人尼尔斯·亨利克·大卫·玻尔的玻尔带领下对量子物理学有着深入广泛的研究。 其中玻恩、海森伯、泡利以及狄拉克等都是这个学派的主要成员。哥本哈根学派对量子力学的创立和发展作出了杰出贡献,并且它对量子力学的解释被称为量子力学的“正统解释”。玻尔本人不仅对早期量子论的发展起过重大作用,而且他的认识论和方法论对量子力学的创建起了推动和指导作用,他提出的著名的“互补原理”是哥本哈根学派的重要支柱。玻尔领导的哥本哈根理论物理研究所成了量子理论研究中心,由此该学派成为当时世界上力量最雄厚的物理学派。

 哥本哈根学派的解释在定量方面首先表述为海森伯的不确定关系。这类由作用量量子h表述的数学关系,在1927年9月玻尔提出的互补原理中从哲学得到了概和总结,用来解释量子现象的基本特征——波粒二象性。所谓互补原理也就是波动性和粒子性的互相补充。该学派提出的量子跃迁语言和不确定性原理(即测不准关系)及其在哲学意义上的扩展(互补原理)在物理学界得到普遍的采用。因此,哥本哈根学派对量子力学的物理解释以及哲学观点,理所当然是诸多学派的主体,是正统的、主要的解释

量子力学最终解释

量子力学的本质至今没人能全面解答,只能是不同派系从不同角度片面给出解答。如哥本哈根解释,退相干解释等。哥本哈根解释指的是以波尔的互补原理为核心的哥本哈根学派对量子力学的解释。他们假设用于观察的仪器和量子实体均是实在的,经典的。仪器与量子实体是相互排斥的,从而使数学描述和物理描述趋于协调。

量子力学三个基础

哥本哈根诠释是建立在由德国数学家、物理学家Max Born所提出的“波函数的概率表达”上,之后发展为著名的不确定原理,即震动中的微粒子——量子的类弦的决定论诠释。把电子波与发现概率联系起来,并主张“波包塌缩”

为什么选哥本哈根

量子论的哥本哈根解释是从一个佯谬出发的。

概述:

哥本哈根诠释是建立在由德国数学家、物理学家MaxBorn所提出的“波函数的概率表达”上,之后发展为著名的不确定性原理,即震动中的微粒子——量子的类弦的决定论诠释。把电子波与发现概率联系起来,并主张“波包塌缩”的一种对物质——波的量子论解释,已经成为量子论的标准诠释。

由 波尔和 海森堡于1927年在 哥本哈根合作研究时共同提出的。此诠释建立在由德国 数学家、 物理学家 Max Born所提出的“ 波函数的概率表达”上,之后发展为著名的不确定性原理。此后, 量子理论中的 概率特性便不再是猜想,而是作为一条定律而存在了。量子论以及这条诠释在整个自然科学以及哲学的发展和研究中都起着非常显著的作用。量子物理中“偶然性”的含义与经典物理不同的是,在量子物理中所有涉及的测量值都不可以精确的预测。比如在经典物理的牛顿力学中,对一辆直线行驶中的汽车而言,可以通过它的初速度和加速度已及初始位置得出汽车在一定时间之后的位置及速度。而在量子物理中不可能这样。在微观世界中求得在一定时间内的物体所在,取而代之的是可以通过概率( 偶然性)来预测它的位置。

争议:

这个看起来十分牵强的理论确实在一段时间内遭到了不少的批判。 爱因斯坦在这个理论刚被提出时曾说:“上帝不通过掷骰子来做决定”,反对他的人说:“为什么你又要去充当上帝掷不掷骰子的决定?”

实验:

物理学中的任何实验,不管它是关于日常生活现象的,或是有关原子事件的,都是用经典物理学的术语来描述的。经典物理学的概念构成了我们描述实验装置和陈述实验结果的语言。我们不能也不应当用任何其他东西来代替这些概念。然而,这些概念的应用受到测不准关系的限制。当使用这些概念时,我们必须在心中牢记经典概念的这个有限的适用范围,但我们不能够也不应当企图去改进这些概念。波恩的概率解释、海森堡的不确定性原理和玻尔的互补原理,三者共同构成了量子论“哥本哈根解释”的核心,至今仍然深刻地影响着我们对于整个宇宙的终极认识。 前两者摧毁了经典世界的(严格)因果性,互补原理和不确定原理又合力捣毁了世界的(绝对)客观性。

新的量子图景展现出一个前所未有的世界,它是如此奇特,难以想象,和人们的日常生活格格不入,甚至违背我们的理性本身。但是,它却能够解释量子世界一切不可思议的现象。这种主流解释被称为量子论的“哥本哈根”解释,它是以玻尔为首的一帮科学家作出的,他们大多数曾在哥本哈根工作过,许多是量子论本身的创立者。

详解:

哥本哈根解释的基本内容,全都围绕着三大核心原理而展开。

首先,不确定性原理限制了我们对微观事物认识的极限,而这个极限也就是具有物理意义的一切。

其次,因为存在着观测者对于被观测物的不可避免的扰动,现在主体和客体世界必须被理解成一个不可分割的整体。没有一个孤立地存在于客观世界的“事物”(being),事实上一个纯粹的客观世界是没有的,任何事物都只有结合一个特定的观测手段,才谈得上具体意义。对象所表现出的形态,很大程度上取决于我们的观察方法。对同一个对象来说,这些表现形态可能是互相排斥的,但必须被同时用于这个对象的描述中,也就是互补原理。

最后,因为我们的观测给事物带来各种原则上不可预测的扰动,量子世界的本质是“随机性”。传统观念中的严格因果关系在量子世界是不存在的,必须以一种统计性的解释来取而代之,波函数Ψ就是一种统计,它的平方代表了粒子在某处出现的概率。当我们说“电子出现在X处”时,我们并不知道这个事件的“原因”是什么,它是一个完全随机的过程,没有因果关系。

有些人可能觉得非常糟糕:又是不确定又是没有因果关系,这个世界不是乱套了吗?物理学家既然什么都不知道,那他们还好意思呆在大学里领薪水,或者在电视节目上欺世盗名?然而事情并没有想像的那么坏,虽然我们对单个电子的行为只能预测其概率,但我们知道,当样本数量变得非常非常大时,概率论就很有用了。我们没法知道一个电子在屏幕上出现在什么位置,但我们很有把握,当数以万亿计的电子穿过双缝,它们会形成干涉图案。这就好比保险公司没法预测一个客户会在什么时候死去,但它对一个城市的总体死亡率是清楚的,所以保险公司一定是赚钱的!

量子基础知识需要哪些

量子论的哥本哈根解释是从一个佯谬出发的。物理学中的任何实验,不管它是关于日常生活现象的,或是有关原子事件的,都是用经典物理学的术语来描述的。经典物理学的概念构成了我们描述实验装置和陈述实验结果的语言。我们不能也不应当用任何其他东西来代替这些概念。然而,这些概念的应用受到测不准关系的限制。当使用这些概念时,我们必须在心中牢记经典概念的这个有限的适用范围,但我们不能够也不应当企图去改进这些概念。

波恩的概率解释、海森堡的不确定性原理和玻尔的互补原理,三者共同构成了量子论“哥本哈根解释”的核心,至今仍然深刻地影响着我们对于整个宇宙的终极认识。

前两者摧毁了经典世界的(严格)因果性,互补原理和不确定原理又合力捣毁了世界的(绝对)客观性。新的量子图景展现出一个前所未有的世界,它是如此奇特,难以想象,和人们的日常生活格格不入,甚至违背我们的理性本身。但是,它却能够解释量子世界一切不可思议的现象。这种主流解释被称为量子论的“哥本哈根”解释,它是以玻尔为首的一帮科学家作出的,他们大多数曾在哥本哈根工作过,许多是量子论本身的创立者。

哥本哈根解释的基本内容,全都围绕着三大核心原理而展开。首先,不确定性原理限制了我们对微观事物认识的极限,而这个极限也就是具有物理意义的一切。其次,因为存在着观测者对于被观测物的不可避免的扰动,现在主体和客体世界必须被理解成一个不可分割的整体。没有一个孤立地存在于客观世界的“事物”(being),事实上一个纯粹的客观世界是没有的,任何事物都只有结合一个特定的观测手段,才谈得上具体意义。对象所表现出的形态,很大程度上取决于我们的观察方法。对同一个对象来说,这些表现形态可能是互相排斥的,但必须被同时用于这个对象的描述中,也就是互补原理。

最后,因为我们的观测给事物带来各种原则上不可预测的扰动,量子世界的本质是“随机性”。传统观念中的严格因果关系在量子世界是不存在的,必须以一种统计性的解释来取而代之,波函数Ψ就是一种统计,它的平方代表了粒子在某处出现的概率。当我们说“电子出现在X处”时,我们并不知道这个事件的“原因”是什么,它是一个完全随机的过程,没有因果关系。

有些人可能觉得非常糟糕:又是不确定又是没有因果关系,这个世界不是乱套了吗?物理学家既然什么都不知道,那他们还好意思呆在大学里领薪水,或者在电视节目上欺世盗名?然而事情并没有想像的那么坏,虽然我们对单个电子的行为只能预测其概率,但我们知道,当样本数量变得非常非常大时,概率论就很有用了。我们没法知道一个电子在屏幕上出现在什么位置,但我们很有把握,当数以万亿计的电子穿过双缝,它们会形成干涉图案。

哥本哈根和哈根达斯

哥本哈根诠释是量子力学的一种诠释。根据哥本哈根诠释,在量子力学里,量子系统的量子态,可以用波函数来描述,这是量子力学的一个关键特色,波函数是个数学函数。

专门用来计算粒子在某位置或处于某种运动状态的概率,测量的动作造成了波函数坍缩,原本的量子态概率地坍缩成一个测量所允许的量子态。

波函数的意义

哥本哈根诠释不认为波函数除了抽象的概念以外有任何真实的存在。至少,对于波函数是否是一个独立,可区别的实体的整体或一部分,哥本哈根诠释都不做任何表态。

有些物理学家主张,哥本哈根诠释的客观版本允许真实的波函数。但是,这观点是否与实证主义相符合,是否与玻尔的论点相符合,还是个问号。

尼尔斯·玻尔强调,科学只注重实验结果的预测,任何其它额外的命题都是不科学的,属于玄学范围。玻尔深深地受到实证主义影响。换个方面,玻尔和海森堡两个人的见解也不完全相同。有些时候,他们的观点有相当大的分歧。特别地,海森堡非常倾向实在论。

即使波函数不被视为真实的,也仍旧可以找到至少两派意见不同的物理学家,主观派认为波函数只是一个计算实验概率的数学工具,没有别的意义。不可知派则认为波函数是不可知的,对于波函数不表示任何态度。

以上内容参考:百度百科-哥本哈根诠释

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标签: 物理学
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