相對論中的光速不變原理與量子力學的不確定性關係是否矛盾?

時間 2021-05-31 00:19:09

1樓:nzczll

完全不矛盾。

恰恰相反,從量子力學的視角,才能真正理解光速不變的物理本質。

量子力學自身也是建立在不變物理量基礎之上的。最重要的蒲朗克常數,也是乙個參考係不變的物理量。你可以稱之為蒲朗克常數不變原理。

再比如,量子化的電荷單位e,也是乙個參考係不變數。你可以稱之為電荷不變原理。

再比如,乙個粒子的靜止質量,也是參考係不變數。深入到粒子層面,物質的靜止質量也具有量子化性質。你可以稱之為粒子靜止質量不變原理。

再比如,粒子的自旋,也是乙個參考係不變數。你可以稱之為自旋不變原理。

等等,諸如此類的量子化的物理量,都是參考係不變數,都具有不變性。

難道光速不變才特殊嗎?顯然不是。具有不變性質的物理量,在量子力學中比比皆是。

量子化同時意味著參考係不變性。你想過這個問題沒有?你是不是很奇怪?

量子化,參考係不變性,兩者之間存在什麼關聯?相對論能夠解釋為什麼這些量子化的物理量是參考係不變的嗎?難道蒲朗克常數、電荷、自旋,等等這些常量,也是因為相對論才不變?

顯然不能這樣解釋。

但是,換乙個視角,我們可以認為,恰恰是因為量子化,才導致這些常數具有參考係不變性。量子化,還具有另外乙個性質,就是參考係不變性。量子化才是參考係不變的本質。

這樣一思考,我們就可以把參考係不變性,自然協調地納入量子力學的理論框架中來。量子化是根基,參考係不變性是量子化的結果。

這樣一思考,光速不變的本質呼之欲出。光速不變就是乙個量子化的現象。光速是乙個量子化的速度,所以光速不變。光速不變,就是速度量子化的結果。這才是光速不變的本質。

不只是光速是量子化的,還存在其它量子化的速度。例如凝聚態物理的洛倫茲對稱,準粒子也具有速度不變性,完全類似於光速不變。這是顯然的、存在其它速度量子化物理現象的證據。

速度量子化,是乙個普遍存在的物理現象。

量子化才是光速不變的本質。

2樓:

不矛盾,光子沒有位置本徵態即位置確定的態,所以速度完全確定也行。

一般提到的量子力學都預設是非相對論量子力學,這個理論裡沒有光子。光子不能用薛丁格方程描述。

我覺得有些問題多看點教材比較好,薛丁格方程裡動能=p^2/2m,但相對論動能不是這個。

3樓:假裝自己15歲

相對論和量子力學不相容的主要矛盾是對一對糾纏態中乙個的測量能夠瞬間決定另乙個的狀態,這是一種超距作用,是不被相對論允許的。

不確定性關係簡單來說是指無法同時精確的知道粒子的位置和速度。

光速不變是指真空中的光速恒為c

如果你要說他們矛盾,就要同時得知光子的位置和速度(不只是大小,還有方向)

或者這樣說吧,你要知道光子的位置,你就要探測它,一般來說我們的探測用到的粒子也是光子。我們要讓光子碰撞來獲取資訊

如果你想不改變光子速度方向,那你得從它速度的方向發射光子,但是這樣你永遠也追不上它(都是光速)

那你就不能得到資訊

如果你從側面發射光子,那麼你要探測的光子方向會因為碰撞而變得不確定。你把位置的不確定性,速度的不確定性,還有光子質量什麼的按照海森堡的公式算一下,應該也是在那個極小值之上的

如果嚴格的數值計算你不會,那不好意思,其實我也不會,但是想來應該也不矛盾。

4樓:shawn

為什麼會矛盾????? 理由呢?

你大概是看到"光速不變"這個四個字,就認為是不變了.

看到不確定性原理這幾個字,就認為光速應該不確定??

物理是語文嗎?全靠文字理解?

我記得當我們小學語文老師上課時候還天天在講台上說, 同學們,學習語文不能完全按照字面理解啊.

語文老師都明白這個道理, 然後呢, 物理定理你就跑來純靠字面理解????

你不知道物理定律是有定義的? 你不是知道是有數學描述的?

連物理定律到底啥意思都懶得去弄清楚, 看個標題就跑出來想當然.

真不知道你是到底想弄清楚, 還是想純粹來搗亂的.

5樓:魯新奎

光速不變原理是天然反測不准原理和不確定性原理的,光速恆定不變,相對於任何參照系恆定不變,沒有任何「測不准」或「不確定性」!!!這麼明晃晃的的事實,科學家們統統選擇性無視。

這也沒什麼奇怪,相對論是反經典物理的。而「測不准原理」和「不確定性原理」共同的邏輯前提就是——位置和速度同時存在——存在瞬時速度——無窮小步伐絕對連續運動,竟然是經典物理和微積分的機械觀念,用經典物理的觀念來理解詮釋全新的量子現象,就是導致量子力學詮釋的邏輯困境的根本原因。曹則賢大神說「量子物理不是科學革命,而是經典物理的自然延續」(大概意思),字面意義是符合實際情況的。

6樓:默默萌

不矛盾,光速不變的全文是真空中光速不變,而且在傳遞資訊和質量的情況下光速為極限,但如果不存在資訊和質量傳遞(比如空間爆漲)則能超過固定速率。量子力學中量子糾纏並沒傳遞資訊,量子是一體的,所以兩者沒矛盾。網上百科裡那些說明是錯的,建議看科普書。

關於相對論和光速不變的乙個疑問?

我就支援你的。因為我也認為相對論所言光速不變有點表述不清。在連光是什麼都還沒有定論的時侯,即光的基本定義還沒有確定下來的時侯,光速這個詞的定義也是如此的飄忽不定。如果光是物質粒子,則我認為物質粒子 的速度是相對的,不是絕對的,但發果光是波,則光波與聲波應相類似。 問這問題說明你根本就沒想清楚光速不變...

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