海森伯：执着与顽固

沃尔纳·海森伯是20世纪最伟大的物理学家之一,他也是属于20世纪最有争议的人物之一。在刚刚20岁时,他就已经是少数几个很有才华的青年人之一,他们创立了量子力学,即原子的基础物理学;他也成了核物理学和基本粒子研究的领袖人物之一。他最著名的成就是测不准原理,那是关于量子力学之意义和应用的所谓哥本哈根诠释的一个部分。     

黑洞信息佯谬

与经典物理相比而言，量子物理的最大特点在于它是非决定论的。为此，尽管爱因斯坦为量子论的创建作出了重大贡献，他却一直不喜欢量子力学，尤其反对量子力学的哥本哈根诠释，并用这样一句话来表达自己的反感：“上帝不掷骰子。”霍金(S．Hawking)是一个将量子力学应用到黑洞理论中的始作俑者。霍金在     

德布罗意的非线性波动力学

除了爱因斯坦被人誉为“哲学家和科学家”外,还有两位诺贝尔奖得主被人誉为“思想家和物理学家”,其中一位是尼耳斯·玻尔,另一位就是路易·德布罗意(Louis de Broglie)亲王。玻尔是“正统”量子力学纯几率诠释哥本哈根学派的领袖,德布罗意则是“非正统”波动力学因果诠释“法兰西学派”的创始人。德布罗意性格内向儒雅,很少走出国门。他作为思想家到底在思考些什么呢?他在追求一个什么样的目标呢?他与玻尔的分歧到底在哪里呢?     

玻尔的互补原理及其评价

互补原理是丹麦物理学家玻尔于1927年首先提出来的,它集中地体现了以玻尔为首的哥本哈根学派对于量子力学基础问题的观点。互补原理提出以后,引起了对于量子力学解释的激烈争论,直至今日仍未停止。本文拟简要地论述一下互补原理提出的历史背景、它的基本含意、互补原理提出以后所引起的争论以及对玻尔原理的评价,以纪念玻尔诞生一百周年。     

量子跃迁:“无用”研究背后的玄机

<正>自量子力学诞生以来,其数学形式,包括薛定谔方程本身都是精确可计算,并确定性地给出系统各种可能的本征状态。而历史上引起长期争论的焦点是以玻尔、海森堡为代表的哥本哈根学派的量子力学的统计诠释规则。这一规则认为,量子力学对客观世界的描述只能是统计性的,而不是确定性的,系统的客观状态应该是那些数学上允许的各种可能本征态的统计叠加,并隐含地假定系统在这些态之间的量子跃迁是随机且不连续的。     

海森伯:执着与顽固

沃尔纳·海森伯是20世纪最伟大的物理学家之一,他也是属于20世纪最有争议的人物之一.在刚刚20岁时,他就已经是少数几个很有才华的青年人之一,他们创立了量子力学,即原子的基础物理学;他也成了核物理学和基本粒子研究的领袖人物之一.他最著名的成就是测不准原理,那是关于量子力学之意义和应用的所谓哥拳哈根诠释的一个部分.     

量子力学中的隐变数

在经典物理学中,拉普拉斯的决定论曾经长期统治着人们的思想。然而,本世纪二十年代诞生了以哥本哈根学派为代表的量子力学理论。从本质上讲,描述微观世界过程的量子力学是一种概率的描述,和决定论是水火不相容的。这就引起了一些大物理学家的不满,认为可能存在定域性的决定论的隐变数,引起了长时期的争论。《量子力学中的隐变数》一文,就是对自1972年以来进行了九个物理实验来验证到底是量子力学理论正确还是隐变数理论正确的情况作了介绍。围绕着量子力学,科学家们争论了半个多世纪,还要继续争论下去,而科学也就是在这样的争论中发展着,拉普拉斯的决定论,在微观世界如此,在宏观世界也是一样。通过对各种复杂的非线性运动的准确估计,发现不论天上、地下还是人间,到处存在着混沌运动。诸如在旋涡星系引力场中运动的星体,地磁场方向的变换运动,流体力学中的热对流花样,生物群体中个体的数目随时代变化情况,以及量子力学与广义相对论中都存在着混沌运动。     

原子弹在美国诞生

一、物理学家的自发推动本世纪二十年代,美国的一些优秀青年,如拉比(I.Rabi)、奥本海默(R.Oppenheimer)等纷纷到了英国、德国和丹麦等欧洲国家.在当时世界上一些著名的物理学家,如卢瑟福、玻尔、玻恩、海森堡等的指导下,学习与原子和原子核有关的现代物理学.他们怀着建设第一流的美国物理学研究的雄心,带着最新的量子力学、原子物理和核物理知识回到了自己的故乡,使得美国物理学界出现了新的生气.     

对量子力学的一种新解释:测量与信息

量子力学建立于1925年.1964年,著名物理学家费恩曼(1918-1988)在康奈尔大学演讲时说:"曾经有一个时期报纸上说只有12个人懂相对论.     

量子理论的本体论基础

迄今为止,几乎普遍地认为量子理论只是提供了测量结果的各种统计预示,大多数量子物理学家倾向于认为:量子力学的诞生标志着本体论一劳永逸地退出了物理学领域。然而,这仅仅是一种幻觉。本文系统地阐述了一种同量子理论相协调的本体论,它奠定了D.玻姆的量子力学因果解释的形而上学基础。在这种本体论中,无需求助于观察者以及波函数编缩(wave function collapse)等概念,就可以讨论同宇宙客观存在相关的一些问题,这样,     

与史蒂文·温伯格的问与答

史蒂文·温伯格(Steven Weinberg),这位杰出理论物理学家的新量子力学教科书——《量子力学教程》——给这个领域带来了一个独特的视角,其中便包括了他对现有量子力学的解释感到不满●史蒂文·温伯格的研究领域覆盖了量子场论、基本粒子物理学以及宇宙学等内容。他同谢尔登·格拉肖(Sheldon Glashow)和阿卜杜勒·萨拉姆(Abdus Salam)一起,因对基本粒子标准模型的贡献而赢得了1979年的诺贝尔物     

一幅栩栩如生的历史画卷——《玻尔研究所的早年岁月》简介

由杨福家等教授翻译、科学出版社最近出版的《玻尔研究所的早年岁月》一书,为我们展现了量子力学创立过程中的最为激动人心的场面.这近代物理学大厦的基础是由尼·玻尔以及在他的思想影响下的一些杰出的物理学家共同创立的。在今天纪念玻尔诞生     

阿哈罗诺夫-卡谢效应

本世纪初相对论和量子力学的问世,引起了物理学的一场翻天覆地的大革命。从原则上讲,经典电磁理论是不受这场革命影响的唯一的一门物理理论。但它与量子力学也有一点小小的不一致,这就是所谓A、B之争,即磁势A和磁场B到底哪一个更为本质。这样就促使物理学家提出井用实验验证了阿哈罗诺夫-玻姆效应(AB效应)及其电磁对偶阿哈罗诺夫-卡谢效应(AC效应)。     

湍流:物理学中最古老的未解之谜

正从很多方面来看,水流如何流过管道这个问题,至今仍是未解之谜。维尔纳·海森堡(Werner Heisenberg)因帮助开创量子力学领域并发展出"哥本哈根解释"和测不准原理等基本理论,荣获1932年诺贝尔物理学奖。传闻说,他曾经说过,如果允许他问上帝两个问题,他会问:"为     

沃尔夫冈·泡利的哲学观

泡利(Wolfgang Pauli,1900—1958)是著名的奥地利物理学家,在量子力学、量子场论和基本粒子理论等方面做出过重要贡献,尤其是提出著名的泡利不相容原理和中微子假说,曾获1945年诺贝尔物理奖。本文从西方科学哲学思想的源流来探讨泡利的哲学观,认为其“中心是始终不渝地想望统一地理解世界,追求一种包含对立物紧张关系的统一”。文中特别论述泡利从量子论的解释尤其是互补性上发展他自己的哲学思想。因此,本文也从一个侧面反映了作者海森堡所代表的哥本哈根学派的观点。     

量子力学随机诠释的数学结构和物理学特征

由纳尔逊和德·拉·彭那首创,并曾得到德布罗意支持的量子力学随机诠释起源于玻姆的量子势诠释和马德隆—高林武彦的流体力学表象,它统一了布朗运动和量子力学的基本方程,并且建立起经典概率同量子概率之间的严格对应关系。这一诠释引起了许多物理猜测,并成为目前研究量子力学基础问题的热点之一,但其非局域特征最终令德布罗意大为失望。     

对爱因斯坦时空理论的再思考

<正>受铅笔芯的启发,物理学家在调和重力和量子力学方面所做的努力,已初显一种能使一切变得非常简单的新理论——"霍扎瓦重力"理论"如果彼得·霍扎瓦的思路对头,或许会永久改变我们有关空间和时间的概念""霍扎瓦重力"这是一次改变我们有关空间和时间的思考方式的谈话。     

美哉物理(九)哈密顿原理--科学美学的瑰旨琦意

物理学中最基本的原理是什么?哈密顿原理。著名量子物理学家狄拉克曾十分推重这条原理。因为它具有普适性,也就是说,它反映了物理学各不同理论的同一性。不论是牛顿力学、麦克斯韦电动力学、玻尔兹曼统计力学,还是狭义相对论、广义相对论,抑或量子力学以及一些量子场论,它们的核心方程,都能从哈密顿原理出发、凭借拉格朗日分析力学的方法导出;     

分裂宇宙

<正>美国加州理工学院理论物理学家肖恩·卡罗尔(Sean Carroll)在他的新书《隐匿深处之物:量子世界与时空的出现》中说:休·埃弗雷特早在20世纪50年代就用他的多世界理论颠覆了量子力学,而物理学现在才开始迎头赶上。     

哈密顿原理——科学美学的瑰旨琦意

物理学中最基本的原理是什么?哈密顿原理。名量子物理学家狄拉克曾十分推重这条原理。因为它具有普适性，也就是说，它反映了物理学各不同理论的同一性。不论是牛顿力学、麦克斯韦电动力学、玻尔兹曼统计力学，还是狭义相对论、广义相对论，抑或量子力学以及一些量子场论，它们的核心方程，