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哲学沙龙—“中和论道”第七十七期:段文山教授做“上帝掷骰子吗?——爱因斯坦与玻尔的争论”学术报告

发布时间:2021-06-14

 202169日晚,由澳门太阳集团2007官网、中和集团、科学研究院、教师发展中心联合主办的“中和论道”第七十七期在西北师范大学教师发展中心举行。本期主题为“上帝掷骰子吗?——爱因斯坦与玻尔的争论”,由物理与电子工程学院段文山教授主讲,哲学学院胡朝都老师主持。李朝东老师、胡好老师、朱海斌老师、杜海涛老师以及各学院的众多哲学爱好者参加了此次学术活动。

 论道伊始,段文山老师指出,根据牛顿的万有引力定律就可以计算出天体的质量和运动轨道,物理学是能够表述因果性的一个经典力学体系,它所研究的物体的运动轨道是确定的。然而,在三个天体相互作用的情况下会出现蝴蝶效应,无法准确地预测被观察的天体的运行轨道,天体的运行轨道就是不确定的了,因为任何小扰动会极大地改变天体长时间后的运动轨道。

 到了19世纪末,物理学大厦已经基本建成,不过经典物理学却无法解释黑体辐射实验与迈克尔逊-莫雷实验,而普朗克公式能够很好地解释解释黑体辐射,由此打开了量子力学的大门。微观粒子所具有的粒子和波的双重性质可以很好地解释光电效应,玻尔原子模型可以很好地解释氢原子光谱线规律,这两者也促进了量子力学的产生和发展。

 最后,段文山老师讲到物理学所具有的确定性遇到了第三次危机,即量子力学中微观粒子的运动是随机的。量子力学关注的是微观领域,在此领域中,微观粒子的运动是随机的,粒子通过双缝能够以一定概率落在不同的位置,并且微观粒子处于各种可能的叠加态。然而,爱因斯坦认为微观粒子的运动是确定的,玻尔对此反驳说:一个电子的自旋在被测量之前处于叠加态,其自旋状态是不确定的,一旦电子被测量了,其波函数就塌缩了,电子自旋就处在一个确定的状态。通过EPR 思想实验,爱因斯坦对纠缠在一起的一对电子AB分开进行测量,如果测得A电子的自旋状态,则未被测量的B电子的自旋状态就是确定的,从而得出叠加态原理不成立;波尔对此反击说:一对电子处于纠缠状态,在测量之前,其状态确实是不确定的,测量一个电子会影响另一个电子的状态。后来的阿斯派克特实验很好地证明了量子力学的理论是对的。

 在答疑环节,段文山老师就“将来的科学技术是否可以预测一切”“薛定谔的猫是指什么叠加态”“什么是量子以及量子与电子的区别”等问题同在座师生进行了热烈地讨论,并给出了精彩的回应和解答。

论道结尾,主持人胡朝都老师为此次学术报告作了总结,他认为段老师对量子力学的确定论与随机论的讲座非常精彩,问答环节非常精彩,讲座给我们带来了看待世界的不同方式,而且还启发我们对相关问题进行思考。最后,胡老师感谢段老师为大家带来了精彩报告,本次论道在热烈的掌声中落下帷幕。