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理論大戰,巔峰對決,愛因斯坦用相對論挑戰量子力學

因為量子論伴有隨機性解釋, 與愛因斯坦一直信奉的經典物理的因果律相違背, 在第五屆索爾維會議上, 愛因斯坦第一次公開表明反對量子力學, 自這次會議之後, 爆發了著名的玻爾-愛因斯坦之爭, 雙方各執一詞, 誰也不能說服對方, 到了召開第六屆索爾維會議時, 這場激烈的爭論仍然持續發酵。

愛因斯坦意識到, 量子力學的發展勢不可擋, 要從整體上去擊破不容易。 他認為, 要破量子論, 只有釜底抽薪, 直擊要點, 從它的根基面入手, 方可出奇制勝, 而這個根基的關鍵點, 就是海森堡不確定性原理。

愛因斯坦提出一個思維實驗:假如有一個箱子, 上面有一個孔, 並有一道可以控制其開閉的快門, 箱子裡面有若干個光子。 假如快門控制得足夠好, 每次打開時間極短, 而且每次只允許一個光子從箱子飛到外面, 由於時間足夠短△t足夠小, 箱子裡少了一個光子, 品質輕了△m, 根據質能方程, 箱子內部減少能量△E, 這麼一來, △t和△E都可精確確定, 而△t×△E>h就不成立, 所以, 整個量子論都是錯誤的。

愛因斯坦這個思維實驗極具爆炸性, 它融合了他的成名絕技相對論, 而且矛頭指向明確, 直往量子論的根基痛擊。

可憐的玻爾面對愛因斯坦這次突如其來的一擊, 可以說是毫無防備, 導致他事後都悶悶不樂, 搜腸刮肚, 苦思冥想。

但是, 玻爾很快就能找到愛因斯坦這個思想實驗的突破點,

他經過一夜苦思, 終於找到破解此招且極具巧妙性的方法。

玻爾一針見血指出:一個光子跑掉, 箱子輕了△m, 假如用彈簧秤測量, 則彈簧秤移動△q距離, 意味著箱子在引力場中移動了△q距離, 但根據廣義相對論的紅移效應, 在這個空間中,時間的快慢也要隨之改變△T,由公式得出:△T>h/△mc^2,再代入△E=△mc^2,即可得出最終結果,△T△E>h,正好符合海森堡測不准關係!

作為相對論的創立者,愛因斯坦竟然忽略了實驗中的紅移效應。玻爾這招“以彼之道,還彼之身”,成功封住了愛因斯坦的進攻,這個光箱實驗非但沒能擊倒量子論,反倒成了量子論最好的證明,給量子論的輝煌又添了濃重的一筆。

在這個空間中,時間的快慢也要隨之改變△T,由公式得出:△T>h/△mc^2,再代入△E=△mc^2,即可得出最終結果,△T△E>h,正好符合海森堡測不准關係!

作為相對論的創立者,愛因斯坦竟然忽略了實驗中的紅移效應。玻爾這招“以彼之道,還彼之身”,成功封住了愛因斯坦的進攻,這個光箱實驗非但沒能擊倒量子論,反倒成了量子論最好的證明,給量子論的輝煌又添了濃重的一筆。

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