在最终结果上,考虑了1,就等于考虑了1、2、3,这没问题。
之所以要分出来,是因为两点:
【一】厘清下面这句话的意思(资料中,这句话是玻尔引入广义相对论的依据):
【当一个时钟沿引力方向有一位移Δq时,时钟的速率有这样一个变化】
个人理解,这句话的因果关系很明确,时钟速率“变化”,是因为其沿引力方向有一“位移”。
为什么要用弹簧、指针、刻度呢?也是因为有“看得见”的“位移”。我们现在讨论的是对资料的理解,而不是我们个人对这个实验的理解。这场讨论就是从分析手头资料开始的,不是吗?从资料入手(不然从哪入手?记忆?认识?),去判断当事人的思路,去考虑和分析实验,这个态度应该没问题。
据此,判断资料中的“玻尔”仅考虑了“效应1”是没问题的。
效应1、效应2在本质上都是时钟所处引力势发生变化导致的,这没错;效应3在本质上也是如此,没错;甚至效应4在本质上也是如此(牛是狭特例的一级近似)。其中,效应3和4导致的不确定性确实可以缩小,但皆不为0。好吧,就忽略掉它俩。
但是,这并不代表考虑了效应1带来的“时钟引力势变化”,就天然地包括(或者等价于包括)了其他3个效应带来的“时钟引力势变化”:
理由:
1、量不同,你吃了1个苹果不等于吃了全部苹果,虽然本质上都是苹果。你从1楼进电梯,开电梯门,扔出一包烟,时空曲率有了变化,钟会变快;但如果扔出烟后,电梯开始上升了,你就得考虑运动中的时钟变慢的效应(当然,应该承认这个效应影响会随电梯速度而变化,可忽略掉);而当你到达10楼时,在整个过程中,你得考虑电梯沿引力方向的位移量,趋向曲率较小的时空区域,时钟会不断变慢。以上考虑与“位移和质量变化在时空‘曲率影响’上等效”并不矛盾。就像在洞房花烛夜,你做1次,醉了;做10次,累了;做100次,废了。虽然每次在本质上都是等效的,但加起来的作用量不一样。所以,查表兄给出的数了喉结再数jj的例子,对我叙述的本来想法而言,并不恰当。
2、我们把光盒放在刚性平台上,不用弹簧秤,打开快门、放出光子、关闭快门、看时钟读数(可把读数显示在盒壁外),再称出盒子的质量(读值时也会有△q),根据“效应2”,照样可得出不确定的结果——因为质量变化导致时空曲率变小,时钟速度快了那么一点。但这时就没“效应1”什么事。什么?你说称质量时也涉及到位移?是的!但是,这次称质量,可以反复把盒子的高度调至刚性平台的高度,不受时间限制,这样,质量可称出,而称重过程的位移,也和前时钟读数没关系了。当然这是另一个实验了。
不过,有“理由1”就够用了。可以无视“理由2”。
PS:BD无限小并不是我要表达的意思,红线可无限缩短是我要表达的意思。因为至少,要给光子留个时间跑出去,但在这里,光子被考虑成质点,盒子壁厚被考虑成线,所以这个时间还真是……小得可以,但绝不会等于0。所以光子逸出时间只能用这根黑线表示,隔开两边的红线。图中已标明,红色线段是两段,而不是一段,蓝线也是两段,只不过俩蓝线离得远,不易造成误会。这个图的意思是,光子飞出需要一个微小的时间段,而这个时间段处于开快门和关快门的时间点B、D之间,所以即使B和D都距C无限小,B和D也不会在同一个点上。其中,D是被扰动的时间。当然,这只是我个人的理解,不一定对。但原图上有说明,你可以根据自己的理解增减这些点。画出这个图,主要是有个参照,让大家一眼就能看出你说的是哪个T,以避免T1、T2、T3…..的,扯皮因素增多,越说越迷糊。
【二】个人理解:不确定性原理与广义相对论没关系。
以上不管包括效应几,都不重要,重要的是,这些效应,是遵循因果律、决定论的,这是在上述内容中,我要表达的主要想法。
1、时空曲率变化导致的时钟变化可由计算消除。
在这个特定的实验中,惯性质量和引力质量变化导致的时间涨缩,使时间“测量”产生了不确定。其根源在于位置的“测量”:读刻度。你必须去读刻度,才能根据刻度计算它的位移,再算出位移使时间受了多大影响,而读刻度,就避免不了△q。但是,不确定在普遍意义上,是跟广义相对论没有关系的。
理由一:无论因为哪个或哪几个效应,时空曲率变化了多少,这都是可以精确计算出来的玩意儿,既然你能计算出来时间被改变了多少,就能从设定时间中把它减掉,从而得出准确时间。所以,就算不是因为广义相对论,而是因为其他因素产生了时胀效应,这个不确定的结果都是存在的。
理由2:如果不确定跟引力有关,那么,不确定值的大小,应该随着引力大小的变化而变化。显然,这个相关性是没有的。在数学上无关,在物理上如何相关?
假设,记住这是假设:当宇宙只有一个光子时,一个自身无引力、非物质的智慧体去观测它,它的不确定性依然存在。
所以,我认为不确定原理跟广义相对论没有关系。
2、不确定性是波粒二象性的结果。
○关于观测对象
目前,个人认为,之所以不能同时确定光子的能量和时间,是因为波粒二象性,我在前面用“一只透明的、不断运动的猫”形容过,透明,你看不见;不断运动,其长度、高度在不断变化,并且它还自旋,所以要确定这样一个东西出门时间以及准确质量,在理论上也是不可能的。
○关于观测手段
即使是观测行为中产生的不确定,也是波粒二象性的结果。前面说过,之所以观测不准,是因为我们观测离不开光子(或其他微粒),而利用光子观测,就涉及到扰动,或称相互作用:波长太长,扰动小,但位置测不准;而波长短,位置准了,但对动量扰动太大。这一切的根源,就在于光子不仅是个粒,它还是个波。在光盒实验中,我们的测量行为总会有个△,比方说△q等,就是因为这个。
如果它只是个粒,没有波的性质,那么,我们测另一个粒子的动量和位置,就可以做到像“用一个台球去测另一个台球”一样。读刻度也就像用台球去撞球桌的库边一样。它是确定的。
【三】题外话。本次讨论的收获:
1、基本确定了哪个资料是原版。个人认为木有兄、逻辑兄等翻译的准确度,比手中掌握的资料强。
2、对实验中的一些因素、概念了解得更全面、更深刻了,明晰和更正了一些模糊、错误的认识(可能还有),这得益于各位同好的积极讨论,十分感谢。
3、楼里热闹起来了。
PS:连本文中的那些牛人、超级牛人都会出错,我们要是绝不出错,那就不能用“神话”而应该用“笑话”来形容了。所以错了不要紧。科学之所以不断进步,是因为科学方法、科学态度。个人认为,对待任何问题,对了,能容,就多了扩容的可能;错了,认栽,就少了再栽的可能。这是科学态度题中应有之意。我的意思是,怎么讨论都不要紧,要紧的是让自己接近真相——如果能尽量在和谐的氛围中接近真相,就完美了。是的,这一点的主题是当今中国的主题:“和谐”
:)
【四】题外话的题外话。
想要达到的目的基本达到了,所以我还是干点正事,继续写下文。
和以前一样,不管我个人的认识如何,我也只能按照主流说法去写,对于人与事,只能按照历史写。绝不会把自己与主流认识不同的理解写入。这是原则。
并且,对于这个实验,把基本过程叙述清楚就行了,用不着讨论这么深,之所以要讨论,完全出于个人需要,希望把事情弄得更清楚。
所以,各位继续讨论,俺学习。辛苦鸟!
:)
再次感谢各位的帮助、指教、讨论和支持!