如何理解光速恒定?

[过客]

最初由 行者 发布
行者已是多年多年前，学得着玩意儿了。 你们不说我都快忘了。
这是一个定lu(law),对吧？定lu是不能证明的。记得我的老师回答这问题说：
“他为什么不是恒定的呢？“ 它也可能是错的。但对你我业余选手来说，就别?..

键入 ”律“ 的方法： “lv”

 

[行者]

过客。 谢谢！三人行，必有我师呀。
我试试。定律。嘿！还真灵！

 

[enjoy]

最初由 行者 发布
这是一个定律(law),对吧？定律是不能证明的。记得我的老师回答这问题说：“他为什么不是恒定的呢？” 它也可能是错的。但对你我业余选手来说，就别去管它了。

没错，科学的定律是科学的最基本假设，而定律的正确性是由其演绎出的推论和科学实验结果的一致而得到验证。问题就在于：除了这种验证，科学本身是无法“证明”这些定律的，也就是说科学本身是给不出原因为什么这些定律应该是正确的。

这是科学的最大弱点！

为了“理解”这些定律，一些大名鼎鼎的科学家在成名之后，陷入极度的烦恼，只有求助于哲学甚至神学。和科学的短暂存在相比，哲学和神学有着渊源的历史，其中不乏古今智者们的真知灼见。但它们是悟性的，哲学虽然也包含经验的推断，但不是科学的，也就是说不是以实验的验证作为基础的。因此这些大科学家求证的结果也只能是各执其说，相互不能说服。或感到人类的渺小，叹服自然或上帝的伟大...

一个有趣的例子是关于量子力学的最其本原理：测不准原理的理解。那个关于暗箱里的猫是活着还是死了的悖论。想到那个问题谁都会像爱因斯坦和玻尔争论时那样地发狂：自然怎么会是这样，像上帝在掷色子！

 

[过客]

最初由 enjoy 发布
没错，...

我到觉得 测不准原理不是很难理解. 这又是一个观测手段影响观测结果的左证, 和光速恒定有本质的相似之处. 猫的悖论可以用概率理论解释.

 

[enjoy]

最初由 过客 发布
我到觉得 测不准原理不是很难理解. 这又是一个观测手段影响观测结果的左证, 和光速恒定有本质的相似之处. 猫的悖论可以用概率理论解释.

如果你以为测不准原理可以简单地用概率论解释的话，你就是太小看直到现在还在为之苦恼的众多的智人。实际上光速为宇宙极限速度所引出的“怪诞”，我现在已不再那么惊异，因为那毕竟是高速世界的现象，和现实的低速世界并无冲突。但量子力学的测不准原理所导致的微观世界的“怪诞”现象，却可能引发我们现实世界的“怪诞”，让一只猫同时处于即生又死的状态！！！

还好，考虑到人的尊严，这个悖论没有把人作比，否则我们谁能想象自己一个活人，现在已经有三分之一的几率是个死人

 

[过客]

最初由 enjoy 发布
如果你以为测不准原理可以简...

还是观测手段的问题, 我们的观测手段是光(准确讲是电磁波), 在高速世界, 被测物的速度与我们的观测手段可以相比, 这导致了低速经验的失效. 同样, 在微观领域, 当我们试图用光来测微观粒子时, 被测物的质量与我们的测量媒介光子的质量(动质量)可以相比, 换句话说, 每次测量时, 你的测量工具都会显著改变被测目标的运动状态, 所以每次测量当然都有不同结果, 所以才有测不准原理.

其实, 在宏观世界, 测不准原理同样有效, 只不过光子的动质量对被测物的影响微呼其微以至于可以不计. 正如在低速世界, 被测物的速度与光速相比微呼其微以至于可以不计其影响一样.

还是那句话, 你要想了解世界, 就要观测世界, 而观测世界的过程本身也是影响世界, 所以你的观测结果永远不可能等于你原本想要测的"真实状态". 不管宏观微观, 高速低速, 我门的测量结果都是近似值, 而所谓"真实值"我们永远得不到.这与实验误差是两回事. 我说的得不到, 是理论上都得不到. 这就是测不准原理的本质.

 

[enjoy]

最初由 过客 发布
每次测量时, 你的测量工具都会显著改变被测目标的运动状态, 所以每次测量当然都有不同结果, 所以才有测不准原理.

你错了，测不准原理和测不测量无关。但测量确实会改变被测目标的运动状态。

 

[大屁股]

测量学上有一个“测不准原理”，量子力学也有一个测不准原理，你们俩说那一个呢？

 

[enjoy]

最初由 enjoy 发布
但量子力学的测不准原理所导致的微观世界的“怪诞”现象，却可能引发我们现实世界的“怪诞”...

当然是量子力学的测不准原理.

 

[大屁股]

哈哈，那你们俩合着说了半天，都是各说各话

 

[过客]

最初由 大屁股 发布
哈哈，那你们俩合着说了半天，都是各说各话

我说过了, 测量误差和测不准原理是两回事. 我是在说名量子力学的测不准原理

 

[大屁股]

可是从你贴子里的叙述来看，你明明讲的就是测量学上的测不准原理。

测量学上的“测不准原理”，是说被测物体的物理性质会受到测量手段的影响，从而降低测量精确度。比如说，想测电流，但安培表本身也带有电阻，造成测量值偏小；想测CPU 在执行某程序之下的使用率， 但是你的观察程序本身也会占用一部份的 CPU 效能，造成测出来的数据不精确；即便是测量物体的长度，也会由于尺子贴在被测物体上会让被测物体有轻微的变形（尽管这种变形可能微不足道，但肯定有，因为绝对刚体是不存在的）。

而量子力学上的测不准原理与测量无关。测不准原理通俗的表达是：量子的速度和位置这两个物理量不可能同时知道的很准。对一个物理量知道的越准，对另一个就越不准。比如说，让光通过一个很窄的狭缝，那么将发生衍射现象。测不准原理的解释是：由于狭缝很窄，我们可以很准确地知道光子在通过的那一时刻的位置，所以，我们付出的代价是无法知道光子的速度（包括运动方向），最终的结果，就是墙上会出现一个很宽的光斑；如果让光通过一个很宽的窗户，那么我们可以清晰地看到墙上的窗户影子，因为光是直线传播的。量子力学的解释是：我们很精确地知道了光子的运动方向，但作为代价，我们无法知道光子是从窗户的那个位置射进去的。

你说“每次测量时, 你的测量工具都会显著改变被测目标的运动状态, 所以每次测量当然都有不同结果, 所以才有测不准原理”，说明你对这两个“测不准原理”搞混了，概念非常糊涂。

 

[你说什么]

记得学“现代物理”那门课时老师讲得跟大臀的解释相同。量子力学中的测不准原理与测量仪器的精度无关，同时精确确定微观粒子(！)的位置和速度在理论上就不可能，谁还记得道理何在？有没有可能将来某一天，从理论和测量手段上有所突破，推翻该原理？

 

[过客]

最初由 大屁股 发布
可是从你贴子里的叙述来看，你明明讲的就是测量学上的测不准原理。

测量学上的“测不准原理”，是说被测物体的物理性质会受到测量手段的影响，从而降低测量精确度。比如说，想测电流，但安培表本身也带有电阻，造...

测不准原理的表述是毫无争议的， 正如光速恒定， 我是想知道为什么。 我的出发点是所有物理量都是测来的， 由于测量手段（光子动质量与微观粒子的质量）在微观领域对目标影响极大才会由测不准发展到捉摸不定甚至测不到。

测量是物理学的根本。 如果有一样事物， 用任何手段都测不到， 那么对人类来说， 谈论它是否存在就没有了意义。 微观世界就是一个接近探测不到的领域， 因为我门没有比光子更有效的探测媒介了。

 

[enjoy]

对这些被证实是正确（至少是在一定范围内正确）的最基本原理的超越科学的理解（如前所述，这些原理只能被实验验证，而不能被科学解释），确实让大科学家们疯狂。牛顿发现了那条著名的定律：F = M a，却无法理解使万物运动的最原初的动力，最终只能将其归为是上帝的手的推动。爱因斯坦的狭义相对论以光速不变且为宇宙速度之极限为最基本假设，但这一假设似乎将光速过于神话，很容易让人联想到这里的宇宙不过是更大宇宙的一部分，而狭义相对论所统辖的不过是我们这个宇宙的范围。量子力学的根本：测不准原理（Uncertainty Principle，似乎该更准确地译作：不确定原理）更是让人们感叹，原来这宏观的似乎确实的存在是由微观上非确定的可能状态来实现的，而这种实现又依赖于人为的作用方式。所谓客观状态不过是各种可能的组合，实际的观测结果取决于观测过程与这个组合状态的作用，其结果不再唯一，而是这各种可能的其中之一的实现。也就是说虽然各种可能的组合状态是客观的存在，我们每次所能看到的存在却只是其中的一种可能，好象是在嘲笑我们的认知：所见乃千面鸟，变幻无穷，却为同一实体。

实际上，人类最不了解的应该是人体自己。仔细想想，人的思维和感情的产生实在是太奇妙，太不可思议了。经络，中医，气功...不理解的太多太多，以前真想能科学地研究气功，可近来真假难辨，只有作罢。