第十二章 新物理学的基本概念(2/2)
《自然哲学-德-莫里茨·石里克》作者:自然哲学-德-莫里茨·石里克 2017-04-13 10:49
频率。从此,这种双重性质就被确立为基本物理概念的普遍属性,并被玻尔称为是“并协的”。
①
德布罗意:《光学理论之旧途径与新展望》,载《形而上学与道德评论》,41 [1934]
要消除上述两种解释的矛盾(相互矛盾的既不是实验也不是事实——而只是解释),只有在小尺度或微观过程中放弃知觉映象。有一种观点认为自然律的意义只能是为了预测的目的而在各观察数据之间构写种种有规则的联系。正是这种哲学观点使海森伯放弃了所有的知觉模型而来寻求一种会达到所希望结果的数学形式主义。借助于这种数学形式主义,用时空方法不能解释的原子状态就可以用纯粹形式的数字来图解式地表征了。另一显然十分不同的理论是由薛定愕提出的,那就是“波动力学”。从波动力学可以把适用于大尺度现象的经典力学作为极限情况而推导出来,就象从波动光学推导出几何光学一样容易。在这理论中有一个满足所谓薛定谔波动方程的量ψ出现,但该量在可以直接测试的最后结果里又被消去了。薛定谔本人把ψ解释为是对每一点上电荷密度的量度——这一解释看来不切实际。另一方面,玻恩的解释把每点上ψ的值看作是在该点发现一个粒子或光量子的概率的量度。这一解释则较易为人接受。这样说来,那种在波动中传播的东西不是物理的实在而是概率的量度。对此,我们必须补充说,波ψ的传播并不是在普通空间中进行而是在位形空间中进行的。所谓位形空间只是一种图解式的辅助结构,其维数就等于存在的独立坐标数。这整个理论是一种估计一定事件发生概率的极为抽象的方法——它不是一个模型。
后来人们发现,海森伯的理论与薛定愕的理论尽管在形式上完全不同,在物理上却是完全一致的,换句话说,它们分别给出了关于实在的相同的命题。这是一个重要的例征,表明了一个普遍的真理:一个理论的本质仅仅在于它的逻辑结构,它的符号外衣或知觉外衣对于它的说明价值是很不重要的。
德布罗意和薛定愕的思想起源于那种想把自然中的粒子特性统统归结为波的特性的愿望,并从而把粒子及其运动可以说都看作是虚幻的,或者就看作是这样的一些点,在这些点上波列与波列以一种十分特殊的方式发生干涉(即所谓波包)。与此相反,玻恩的观点似乎是试图仅仅把粒子和量子看作是实在的,波则被当作了一种辅助的结构。这两种理论究竟哪一种是正确的?这个问题并没有物理意义。不管何种情况,以光速运动着的量子和以较小速度运动着的粒子这两者之间的区别还是存在的。粒子具有一种所谓静止质量,这是量子所没有的。根据德布罗意,与运动速度为V的粒子相联系的波,其传播速度为W=C/V
,这样,该速度就大于光速。但由于这并不牵涉到效果的实际传播,所以它并不和相对论矛盾。恰恰相反,这些新的思想能使我们断定说,世界上用来传播一切效果的真实的速度只有一种,而所有其他的运动,或者可以说是虚幻的,或者就是第二性的,就象水面上波的运动,决不能把它错认为是水的微粒的真实运动。
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德布罗意:《光学理论之旧途径与新展望》,载《形而上学与道德评论》,41 [1934]
要消除上述两种解释的矛盾(相互矛盾的既不是实验也不是事实——而只是解释),只有在小尺度或微观过程中放弃知觉映象。有一种观点认为自然律的意义只能是为了预测的目的而在各观察数据之间构写种种有规则的联系。正是这种哲学观点使海森伯放弃了所有的知觉模型而来寻求一种会达到所希望结果的数学形式主义。借助于这种数学形式主义,用时空方法不能解释的原子状态就可以用纯粹形式的数字来图解式地表征了。另一显然十分不同的理论是由薛定愕提出的,那就是“波动力学”。从波动力学可以把适用于大尺度现象的经典力学作为极限情况而推导出来,就象从波动光学推导出几何光学一样容易。在这理论中有一个满足所谓薛定谔波动方程的量ψ出现,但该量在可以直接测试的最后结果里又被消去了。薛定谔本人把ψ解释为是对每一点上电荷密度的量度——这一解释看来不切实际。另一方面,玻恩的解释把每点上ψ的值看作是在该点发现一个粒子或光量子的概率的量度。这一解释则较易为人接受。这样说来,那种在波动中传播的东西不是物理的实在而是概率的量度。对此,我们必须补充说,波ψ的传播并不是在普通空间中进行而是在位形空间中进行的。所谓位形空间只是一种图解式的辅助结构,其维数就等于存在的独立坐标数。这整个理论是一种估计一定事件发生概率的极为抽象的方法——它不是一个模型。
后来人们发现,海森伯的理论与薛定愕的理论尽管在形式上完全不同,在物理上却是完全一致的,换句话说,它们分别给出了关于实在的相同的命题。这是一个重要的例征,表明了一个普遍的真理:一个理论的本质仅仅在于它的逻辑结构,它的符号外衣或知觉外衣对于它的说明价值是很不重要的。
德布罗意和薛定愕的思想起源于那种想把自然中的粒子特性统统归结为波的特性的愿望,并从而把粒子及其运动可以说都看作是虚幻的,或者就看作是这样的一些点,在这些点上波列与波列以一种十分特殊的方式发生干涉(即所谓波包)。与此相反,玻恩的观点似乎是试图仅仅把粒子和量子看作是实在的,波则被当作了一种辅助的结构。这两种理论究竟哪一种是正确的?这个问题并没有物理意义。不管何种情况,以光速运动着的量子和以较小速度运动着的粒子这两者之间的区别还是存在的。粒子具有一种所谓静止质量,这是量子所没有的。根据德布罗意,与运动速度为V的粒子相联系的波,其传播速度为W=C/V
,这样,该速度就大于光速。但由于这并不牵涉到效果的实际传播,所以它并不和相对论矛盾。恰恰相反,这些新的思想能使我们断定说,世界上用来传播一切效果的真实的速度只有一种,而所有其他的运动,或者可以说是虚幻的,或者就是第二性的,就象水面上波的运动,决不能把它错认为是水的微粒的真实运动。