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与洪建辉博主关于迈克尔逊莫雷实验干涉理解的争论实录
热度 6 jmluo0922 2015-4-28 12:07
最近,我与科学网博主洪建辉,针对迈克尔逊莫雷实验的理解,展开了激烈争论。我认为讨论涉及的问题具有普遍性,对于大家正确理解有帮助。 原文地址:http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2470641do=blogid=885297 注:请大家关注学术部分,过激语言请跳过! 罗教明 2015-4-28 11:43 好了,就这样吧 MMX分析中出现了小小的,容易被忽略的错误,导致了洛伦兹时间膨胀,空间收缩,以及后来的时空变换。我与你争论是为了澄清事实,正确理解干涉的确不需要太高深的物理知识,中学水平就可以了,关键是仔细。 我相信你是做产品设计开发的,应该懂得:细节决定成败的道理。 博主回复(2015-4-28 11:51) : 你的认真的精神是可嘉的。以后再关注你的东西,再看看吧。洛伦兹时间膨胀,空间收缩的概念,老爱之前基于以太假说就有了。老爱独辟畦径,才能一炮打响。祝你好运。 罗教明 2015-4-28 11:27 To 你看看杨氏干涉就明白了,S与S'相距的变化是非常近的0.4波长范围,不是肉眼能分辨的,但计算干涉条纹移动时的光程差变化时必须考虑!!! 罗教明 2015-4-28 11:22 不要忘记,你是靠经典理论才吃上饭的,不要忘恩负义!!!真理性的理论是经得起历史考验的,验证相对论正确性的实验你做过吗? 博主回复(2015-4-28 11:35) : 经典牛顿力学理论是相对论的一个特例,被包含进去了。你把它们当做对立,真是没搞懂相对论。回去读读我转载的那篇英文文章。我是读了你的许多文章了。靠经典理论才吃上饭, 跟相信相对论不矛盾! 罗教明 2015-4-28 11:18 你在用相对论设计开发你的产品吗? 博主回复(2015-4-28 11:30) : 没有。这是业余生活。要跟踪科技前沿,才能出新产品。我现在正在开发的产品就有紫外光和红外光燃烧火焰检测器。我在欧美的专利不少。本来自认对相对论是外行,不想深入探究,只是讲讲西方一般公认的理论。谁知不停有人说我无知,和只要初中物理就能证伪相对论,好奇心就来了。 罗教明 2015-4-28 10:50 最后送你几句戈培尔的话: 1、如果撒谎,就撒弥天大谎。因为弥天大谎往往具有某种可信的力量。而且,民众在大谎和小谎之间更容易成为前者的俘虏。因为民众自己时常在小事情上说小谎,而不好意思编造大谎。他们从来没有设想编造大的谎言,因而认为别人也不可能厚颜无耻地歪曲事实……极其荒唐的谎言往往能产生效果,甚至在它已经被查明之后。 2、谎言重复千遍就是真理。 3、群众对抽象的思想只有一知半解,所以他们的反应较多地表现在情感领域。情感宣传需要摆脱科学和真相的束缚。 4、………,少年狂,血气刚,潦草被敬仰;长感慨,细思量,愧对世人过奖;天错爱,地慌唐,花无百日香。 ——摘自沈惠川教授译《爱因斯坦自嘲诗》 博主回复(2015-4-28 11:11) : 爱因斯坦说光速恒定是axiom,说明他是谦虚的。假如光速恒定, 那么广义相对论可以自洽的解析很多以前无法解析的现象,还预言了许多现象,后面都陆续观察到证明了。说相对论是谎言,真逗。荒谬的学说,很快就被忘记了。百余年之后,还不停的坚持荒谬的学说, 就只能是当笑料了。 自嘲诗倒是很好,谢谢。 罗教明 2015-4-28 10:34 你还在用几何光学,直线传播的概念理解干涉。我不知道杨氏干涉你学个没有?由于干涉,我们在观察屏的O点附近是可以看到几级干涉条纹的,是波的性质来理解和计算的,不能用直线传播的概念来理解!!! 罗教明 2015-4-28 10:16 分析O点的干涉条纹,S和S'就作波包(也叫次光源),你还是学了干涉原理之后再说话!!! 博主回复(2015-4-28 10:28) : 你这推理不严谨。 你画的红线,就是为了说明一丁点的平移都重要,到了最后一段,你倒玩个波包(也叫次光源)的概念就糊弄过去了,来个反向平移。把你的光想象成激光,落点该向右移动。 罗教明 2015-4-28 10:06 TO【25楼】,你只知道光是直线传播,初中几何光学水平,根本不知道光的波的行为。按照你的说法,杨氏干涉是无法实现的。你还是回家看看几何光学,记住反射定律,还有分光镜,还有就是干涉原理,特别是波包的概念。 你这个追星族无知得令我惊叹!!! 博主回复(2015-4-28 10:11) : 以太恐龙学说,你还要坚持,作为思维练习也还可以,但漂移不能只作用在第一第二段,最后一段反向漂移,说不过去。 罗教明 2015-4-28 09:54 To ,我只是告诉你,经典理论应该如果正确分析MMX,发明永动机从何谈?你不要气急败坏,连人格都不要地胡说八道哈! 博主回复(2015-4-28 10:05) : 以太漂移学说和永动机一样,都过去了, 但还有几个人stuck in time capsule相信以太漂移学说。这个比喻很好,不是胡说八道。你没有理解这个比喻,你还活在一百多年前?该回到当代了,提醒你个time traveller今年是2015年。 罗教明 2015-4-28 09:35 我在美国SFN也提出了这个问题:Rethink about the explanation of Michelson-Morley Experiment,你看看吧! http://www.scienceforums.net/topic/49708-rethink-about-the-explanation-of-michelson-morley-experiment/?hl=jeremy0922#entry550004 博主回复(2015-4-28 09:58) : 你在自说自话。对方反驳你的方式和我的类似。最后我倒是明白你想说什么了:实验设备相对地球静止,但以太在移动。好吧,假设有以太的话,光线回不到O点,穿过透镜以后,光线还要继续向右移动。你的红线最后一段错了。 罗教明 2015-4-28 09:25 现代物理不能以错误分析作为论据,来否定已经验证了的正确理论。我最近写了一个系列博客:“两朵乌云”表现出现代物理学家的幼稚与愚昧(I-V), http://blog.sciencenet.cn/blog-378615-861845.html ,可能有助于你理解一些问题。 博主回复(2015-4-28 09:46) : 只见你攻击老爱,还没看到你提出什么建设性的理论。以太漂移说,还有追随者?你是不是还要发明永动机? 博主回复(2015-4-28 09:29) : http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SR/experiments.html#the_MMX 罗教明 2015-4-28 09:08 关于现代物理,特别是相对论,你最多是一位追星族,爱好者都不算。 我们讨论过程中,表现出你对相关问题是没有仔细看,更谈不上理解,继续讨论没有意义。 你在【19楼】中提的问题,在我指定的博客中全部都有,你自己找得到,在这里就不重复了 。 洪建辉 2015-4-28 08:12 相对论的实验根据: http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SR/experiments.html#the_MMX ybybyb3929 2015-4-27 16:15 博主摆个学术擂台赛吧,科学网允许摆擂台,最好向科学网申请置顶,让大家看看无知的具体表现是咋个样的, 博主回复(2015-4-28 05:21) : 不要提“无知”一词。要是自认有知的人,就不用辩论和学习了。 陈长金 2015-4-27 13:23 时间、空间、引力的本原是什么?这些科学的基础问题只有首先解决,才能使自然科学的基础理论建立在可知的基础上;爱因斯坦以光速为普适常数要求解时空力问题,已混乱了解决科学基础问题的研究对象、认识方法及认识意义;这根本没有解决问题的方向,因而只能以混淆概念的方式来掩盖自己的无知;这比无知更有害。爱因斯坦相对论所犯都是常识性的错误,一般初高中程度就能发现;这也是为什么反对爱因斯坦相对论人越来越多原因。可是,在现在科学话语权都掌握在拥相者口中、及国内外科学权威期刊都有不接受爱因斯坦异议的不成文规定的反常状态下;这只有另开渠道。但这若以书论书,是根本反不了爱因斯坦相对论,反只能耽误自己的前程。爱因斯坦相对论也是已到了必须分辨大是大非的时候了;这才能避免现在的科学社会发展方向被误导。希您就这个问题继续深入探讨;以期这可让人们知道:人只是高等动物,什么样的教育,就培养出什么样的人。 博主回复(2015-4-28 08:13) : 看【22】实验根据。 罗教明 2015-4-27 12:54 速度上去,空间就缩小,这个是你需要科学认证的。 MMX实验是用经典的概念,研究干涉条纹的移动,你先搞清楚问题的目的。 实验原理没有涉及透镜, 静止是指实验装置相对于实验室(地球坐标系)是静止不动的。 你应该先好好看MMX,30公里/秒速度是假定地球相对于以太的。在MMX的条件下,按经典的理论的计算,应该得到0.4条纹移动。实验是不为零但低于0.4的结果,因此就否定了心太飘移论。 现在的问题是,MMX的理论分析就是错误的,0.4的条纹移动是不正确的。我的博客就是在科学地说明和论证这个问题。 博主回复(2015-4-28 09:42) : 以太漂移说不是死了吗? 博主回复(2015-4-28 05:18) : 你要证明以太漂移论正确吗? 博主回复(2015-4-28 05:17) : 以太漂移论被否定到了10^-17级别了。你说0.4的条纹移动是不正确的,那该是多少呢?假如你认为的是对的,又如何证明相对论错了呢? 罗教明 2015-4-27 11:34 看来,你不仅缺乏常识,理解力不够。 说到你的痛处了,就瞎胡闹。 科学的问题,实事求是。 光速不是无穷大,因此达到不同点需要不同的时间。 你的同一时间,垂直方向会怎么样? 博主回复(2015-4-27 11:57) : 速度上去,空间就缩小。所以才能符合光速恒定的axiom, 解析为什么还能回到S点, 这是相对论的基础。你固定透镜,却平移光的路径,肯定有问题。 罗教明 2015-4-27 11:00 看来,我还得给你补充相对运动的概念。 MMX实验中的光源、反射镜A、B,分光镜(也叫半反镜),观察屏,是相对静止的,并且条纹观察点O是固定点。u是指以太(或光的传播介质)相对于这些实验部件的运动速度。 当u-=0时,图1在理论上是成立的,如果u大于零,运动以太会对光线的传播产生影响,如图2所示。 你先把这些基本概念理解清楚再说。 博主回复(2015-4-27 12:05) : 你怎么让ether动起来,光源、反射镜A、B,分光镜(也叫半反镜),观察屏,却相对静止? 相对于什么静止? 这些实验设备和其中的ether之间是不是相对静止? 博主回复(2015-4-27 11:21) : 光用红线表达,向上时向右平移,折射向下时又向右平移,红线画的不是同一个时间发生的事情。所以你该画许多个透镜,对应光线的红线。当你画上透镜对于时间的位置后,S' 就会在S点的正右方。Y方向不会有delta。说我爱装,说明你是词穷了。辩论要有风度和风格。 罗教明 2015-4-27 10:44 To【14楼】博主回复,那垂直方向经B镜反射,还会回到S点吗? 博主回复(2015-4-27 10:50) : 当然会。光线向右平移,透镜也向右平移,刚好又回到透镜中心S点上。是S点向右移动了。你要叫他S' 也可以, 但S和S' 在Y方向上不会有delta的。 只有在X方向上会有delta。 罗教明 2015-4-27 10:39 我写相对论的博客,是出于社会责任感,澄清事实,没有争光的问题,警示科学后来者。 博主回复(2015-4-27 10:41) : 可以跟人说:我比老爱还牛? 罗教明 2015-4-27 10:35 你需要补充的已经不是科学知识了,是小学常识问题了。 一只渡船过河的问题,水流速度会不会影响渡船,这个问题你可以请教你的小学数学老师,也可以请教船夫。 博主回复(2015-4-27 10:40) : 辩论水平真低。 博主回复(2015-4-27 10:38) : 你是语无伦次, 词不达意。我说过水流速度不会影响渡船吗?Don't put words in others' mouths. 文克玲 2015-4-27 10:30 怎么样?长见识了吧? 在科学网谈科学就像上战场一样,明枪暗箭,子弹乱飞! 博主回复(2015-4-27 10:42) : ybybyb3929 2015-4-27 10:28 博主回复(2015-4-27 10:11):我就是不想复习物理,才呼吁科班出身的出来鉴定。我保持开放的心态,挑战者可能是对的,也可能是ta自己没搞懂。靠我是很难鉴定的。我从来没说过我的智商高还是低,我不信智商,也不去测我的智商。 _______________________________________________________________________________ 给你讲句实话吧,对于相对论的问题在科学网曾有过大战,结果支持相对论的人多数都......... 我只好讲一句:学懂了物理基础知识都知道相对论是谬论,只有不懂物理基础知识的人才会支持相对论 博主回复(2015-4-27 11:31) : 所以中国才没有诺贝尔奖得主?中国人不屑获诺奖? 罗教明 2015-4-27 10:18 全世界各国的科学基金的钱,是诺贝尔出的吗? 诺贝尔如果知道,他的基金发给伪科学理论,会无比愤怒的!!! 博主回复(2015-4-27 10:31) : 你比诺贝尔评委会聪明,好好写一篇论文为国争光,骂我无知没用。 各国基金做科研, 不是为了获那个奖, 是为了提高对自然和科学的认识。获奖是结果, 不是目的。 罗教明 2015-4-27 10:10 那句是在骂人? 相对论100多年来,花了多少钱,荒废了多少科学精英,纳税人受益了吗? 博主回复(2015-4-27 10:14) : 诺贝尔奖的钱是瑞典发的,博文中列的人花的是诺贝尔的钱。 ybybyb3929 2015-4-27 10:03 叹........博主一味要跳出来体现自己的智商太高了,建议博主将物理基础知识复习复习 博主回复(2015-4-27 10:11) : 我就是不想复习物理,才呼吁科班出身的出来鉴定。我保持开放的心态,挑战者可能是对的,也可能是ta自己没搞懂。靠我是很难鉴定的。我从来没说过我的智商高还是低,我不信智商,也不去测我的智商。 罗教明 2015-4-27 09:29 如果你是看懂了MMX,并理解了实验过程的,那么我只能认为你,为了掩盖你的无知,出于心理保护本能的胡说八道!!! 相对论之所以能生存,并能盛行,主要是由于物理学界有相当一部分混混,需要它混饭吃。还有就就是像你这样,连题意都理解不了,不懂喜欢装的人。 博主回复(2015-4-27 10:25) : 你的MMX中的图-2,S'位置明显有误。你有功夫说我无知,倒没功夫解释你为什么犯这样的错误? 博主回复(2015-4-27 10:03) : 又来了个火气大的。骂人不能代替说理。 罗教明 2015-4-26 16:58 你的建议是多余的,关于相对论科学基础问题的争论,在本网已经有了很多,你不了解。 拥护者理屈词穷时,他们的说法是,教科书和网络上介绍都是错误。但他们是给不出正确答案的,原因是根本就没有正确答案。例如 http://blog.sciencenet.cn/blog-378615-539941.html ,我还是劝你先好好看看。 博主回复(2015-4-27 00:21) : 图-2中你把透镜固定,光路却加上水平平移,所以S' 和S就有了y 方向的差别deltaY。 错得一塌糊涂了。 博主回复(2015-4-27 00:16) : 图-2完全错误。S' 应该和S重合。 光在水平方向平移,但透镜也在平移,所以回来的时候还在S上, 只不过S已经平移了。 图-2中S' 不仅相对于S平移, 还有垂直上移,显然不对。
个人分类: 杂谈|3325 次阅读|10 个评论
平衡零拍测压缩中的干涉调法
baiduyangwenhai 2015-2-6 21:24
在量子光学实验中,测量压缩度的平衡零拍探测中,需要将本底光与压缩光干涉,为此调干涉成为一大麻烦事。为了减少压缩光的损耗我们一般只对本底光进行整形与压缩光干涉,最原始的方法是用一组透镜组成望远系统整形本底光,这样的方法需要用红外探片肉眼判断,十分吃力的将光束整形到理想状态,有条件的可以借助光斑测量的光束质量分析仪来辅助,不过由于精度有限,仍然十分吃力。还有就是计算选出透镜组,调试过程仍然主要靠人手操作,十分费劲。再就是借助参考腔,但是匹配腔也是比较费力的工作。目前为止还没有一种简单快速的整形光束质量的方法,尤其在光斑不圆,正交方向光束质量因子不等的情况下,调试更是棘手。写这段文字,我就是希望看到的同志们,说说自己的方法,将自己实验中的经验与技巧,以及巧妙方法分享出来,共同探讨一个最优的方法出来
个人分类: 技术交流|2235 次阅读|1 个评论
光子干涉与太子
热度 2 tyctyc 2014-11-8 20:14
爱因斯坦说过他思考五十年也不明白光子是什么,如果那时候有下述实验结果,凭爱因斯坦的智慧,思考几天他就知道光子是什么。 前博文‘光子干涉’ http://blog.sciencenet.cn/blog-531273-713935.html 讲了一组实验,简述如下: 1. 是两束同频率光的夹角, 时两束光无干涉, 小时干涉条纹粗, 大时干涉条纹细。过去无人重视该问题。 2. 是两束同频率光的偏振方向的夹角。 时,两束光有等间距的干涉条纹,干涉条纹很清晰。 时,两束光有等间距的干涉条纹,干涉条纹清楚明确。 时,两束光无干涉。 3.两束光的偏振方向 平行 时和偏振方向 在一个平面内 时产生同样的干涉条纹。 下面看我的分析是否合逻辑: 1. 时,两束光无干涉,证明光的方向矢量不是产生干涉的原因。干涉是由偏振相互作用产生的。 2. 时,两束光有等间距的干涉条纹,干涉条纹清楚明确。干涉理论承认 时不能用叠加原理,那么 时也不能用叠加原理,但此时有明确的干涉,该实验结果否定了用叠加原理来解释干涉。有人还会辩解说此时仍有同偏振方向的光子能叠加,我测了此时同偏振方向的光子小于3%,用叠加原理计算这些光子能产生的最大干涉对比度小于1.03,实测的干涉对比度是大于1.8。该干涉对比度是全部参与干涉的光子产生的,不是那3%的光子能产生的,也就是说用叠加原理都无法解释此时的干涉。 3. 时两束光无干涉,是光速不变原理决定的,后面的光子追不上前面的光子,无相互作用无干涉。 4.偏振方向 在一个平面内 相交时,偏振相互作用使光子沿偏振方向位移形成干涉条纹。 偏振方向 平行 时,E方向不是光子的位移方向,用叠加原理只能得出光子向E方向位移的结论,但是E方向不是光子的位移方向,光子的位移方向与E方向垂直,所以光子必须有垂直于E方向的H偏振才能产生干涉。是H偏振在一个平面内相互作用才能产生干涉条纹。光子1与光子2作用时,(E1偏振和E2偏振)的作用强度与(H1偏振和H2偏振)的作用强度完全相同。 5.从同步辐射实验和纠缠光子的实验中知道单光子是线偏振的,线偏振表示E偏振强于H偏振.能解释该问题的只有太子弦模型。 太子弦模型:太子是三组一维弦正交构成。 真空中太子示意图光子在真空中的太子上传播示意图 当太子的Z弦产生振动波(横波)时,Z弦在YZ平面内波动向Z方向传播。在Y方向产生正应变表现为E偏振。在X方向产生切应变表现为H偏振。只有这个太子弦模型才能合理解释光子既有E偏振又有与E偏振垂直的H偏振,并且E偏振不同于H偏振(不产生相互作用:即无干涉条纹)。 从前面讲的电子结构知道电子由非均匀太子构成,电子的半径方向是E方向,切向是H方向。电子的E方向太子变形大作用强,当光子的E偏振与电子的E方向相同时作用强,光子的E偏振与电子的E方向垂直时作用弱。 在晶体中电子阵列构成特殊的E方向(起作用的不是电场,因为光是电中性的,起作用的是与太子密度有关的标量场)对光的E偏振作用强,使该方向的光子被吸收(或散射),另一方向的光子透过成为线偏振光。 在光电效应中仍是E偏振作用强于H偏振,且E偏振垂直于金属表面时更易于打出电子,表现出E偏振的机械作用,过去也无人重视。 很早就有人认为物质是场构成的,但场由什么构成?有什么分布特征?过去无人知道,他们认为场不可再分是最基本元素。现在我认为真空是均匀太子构成,物质由粒子构成,粒子由非均匀太子构成。场应首先是一个数学概念,其主要特征是梯度。 一个学生问为什么静止光源和运动光源发出的光的速度相同,他表示难以相信。我说你认为光是介质的波动就容易理解了,他还是不理解,我说空气中声速与空气密度有关,声源运动并不能改变前面的空气密度所以不改变声速。光也是这样,它们都是波都无静质量,他才明白。 另外用叠加原理解释干涉与能量守恒定律矛盾,叠加原理讲暗条纹是两光相消产生的,请问两光的能量也相消了?有人辩解说整体能量守恒局部不守恒,请问谁用实验证明局部可以违反能量守恒?从来没有。能量守恒定律是很多人做了很多实验证明的,是最可靠的基础。这么简单明确的道理很多人不信,真是难以理解。
个人分类: 干涉|1351 次阅读|2 个评论
同方向传播的两光不能产生干涉
热度 2 tyctyc 2014-10-5 09:58
干涉是同频率的两束光相互作用改变了光的分布(产生了明暗相间的平行条纹)。前面的博文讲过同方向传播的两光不能产生干涉,许多人不信。现在我改进设备将实验重复一遍:用632.8nm的氦氖激光和532nm的半导体激光作了迈克尔逊干涉、反射式法布里-泊罗干涉、透 射 式 法 布 里- 泊 罗 干 涉.光路中不用透镜,用半反射和全反射镜.在10m处观察条纹. 实验结果很明确,当同频率的两束光的夹角大时,产生的干涉条纹细, 当 同 频 率 的 两 束 光 的 夹 角小 时, 产 生 的 干 涉 条 纹粗 , 当 同 频 率 的 两 束 光 的 夹 角为零 时, 是均匀光斑 没有干涉 条 纹 . 为什么 同 频 率 同方向传播的两光不能产生干涉,理论上的原因是光速不变理. 同频率的两光子光速相同,当它们同方向传播时后面的光子追不上前面的光子,两光子无相互作用当然不会产生干涉.早有实验证明光子是光的基本单元.只有两光子相交相遇才会产生干涉.这在逻辑上是完全合理的. 为什么实验明确逻辑合理的东西有许多人难以接受?
个人分类: 干涉|1309 次阅读|5 个评论
单光子干涉不可能产生的实验证据
热度 3 tyctyc 2014-6-10 12:29
前博文讲了`单光子干涉不可能产生': http://blog.sciencenet.cn/blog-531273-664211.html 这里讲实验证据,有一篇实验做得好的论文: http://www.docin.com/p-381211255.html ,该文认为证明单光子能产生干涉,我认为该文的实验证明单光子不能产生干涉,请大家看谁的分析有道理(合逻辑)。我在前博文: http://blog.sciencenet.cn/blog-531273-713935.html , 中讲过产生干涉的原因是相遇光子的偏振相互作用 图引自豆丁网无商业目的: http://www.docin.com/p-381211255.html 在HBT实验中零延迟时有30%光子符合说明仍有30%双光子。 干涉作用项是 , 是两光子偏振方向的夹角, 1.当 =0度时, =k,平均光子数是2100/s,见图3.a. 2.当 =45度时, =0.707k,平均光子数是1500/s,见图3.b.与计算值1485/s接近. 其原因是偏振片角度变化会影响透过的光子数. 3.当 =90度时, =0,无干涉作用,见图3.c.此时光子计数1250/s与两光路的延迟无关(与光子间相位差无关)。 该实验证明干涉作用项是 是对的。从3.就能得出单光子不能产生干涉,因为光的干涉必须两光子相遇,若两光子偏振方向垂直相遇也不干涉,但几乎无人能理解,他们不知道干涉的根本原因是偏振相互作用。 从图3.a.两光路光程不完全相同,在x=0.25 时才是两光路光程差的零点,经过PZT的一个光子3在 遇上它后面从另一光路来的光4,两光子同相位时偏振相互作用最強使部分光子不能到达探测器,此时光子计数是900/s,此时向上方透射光应变大了。 在x=0.75 时,距离差0.5 近似半波长,两光子相位差180度,经过PZT的一个光子1在 遇上它后面从另一光路来的光2,由于相位差180度偏振相互作用最弱使该两光子都到达探测器,此时光子计数是3300/s。 在x=0.5 时,两光子相位差90度偏振相互作用中等,此时光子计数是2100/s是中间值(平均值)。 这些实验充分证明光子是波,并且是一维弦上的波。结合其他实验才证明光子是太子弦上的横波。 建议用 的单光子源做杨氏双缝干涉,将进一步证明单光无干涉,微观世界因果关系必然存在。即使是单光子源,在杨氏双缝干涉中也要控制单光子的间距s,如果单光子间距s小于屏幕上观察区的光程差L,sL也会有先行光子(走远程)遇到后面光子(走近程)而产生双光子干涉,同上面的距离延迟一样,也产生干涉条纹,这是人们过去没想到的问题。用玻片衰减光反而增加光束中多光子比例,要用斩波器。 在单光子杨氏干涉中,双缝AB连线的中垂线与幕的交点O,O点光程差L为零,Ls,O点此时光照度是I(无干涉),I是平均光照度。同上面讲的M-Z干涉中x=0时(图3a)的情况一样。如果有干涉,干涉理论认为O点光照度是2I。只有多光子情况下,O点的光照度才是2I,此时s=L。 O点两边有光程差L,Ls时会因距离延迟使两单光子相遇而产生干涉,这些点有的光照度2I,有的光照度0,形成干涉条纹。 有人会因此又讲“单光干涉了”,其本质是双光子干涉,我先把骗局拆穿!
个人分类: 干涉|3794 次阅读|3 个评论
T物质存在的证据(2)
热度 4 tyctyc 2013-12-2 20:41
前博文讲了真空中T物质密度 低,电子中心附近T物质密度 高,从 能得出电子中心附近光速低于真空中光速的推论,单个电子不好控制,金属表面有二维电子能用来做实验,在真空中放置一平面金属铜板1100mm*50mm*3mm,如果有0.5-1微米的探头,再配上测光速的其它设备就能测铜板表面0.5-10微米处的光速,那里的光速应该明显低于真空中光速,这个实验需要的设备我不具有,因此没有做该实验,相信别人会做,因为该实验对认识引力透镜现象(包括爱因斯坦十字、引力弯曲等)有大的借鉴意义。 金属表面附近T物质密度高,当光经过时能改变光程,同时也改变了光的相位,那么我能用干涉的方法进行测量,这也间接证明了电子中心附近T物质密度高。类杨氏干涉实验,实验装置见下图,在单边光路加玻片产生光程差,使干涉条纹移动是大学实验的内容。用金属表面外的T物质移动干涉条纹就是创新实验: 图中L是半导体激光器,激光波长532nm,AB是干涉用铜片40mm*3mm*0.2mm,O是屏幕,C是另一待测铜片30mm*20mm*0.2mm,C能沿f方向平移精度0.01mm,LC距离200mm,LB距离400mm,LO距离14535mm。 AB在光束中心,当没有C时,O处是等间距的干涉条纹。当C离光路较远时,C的移动对O处的干涉条纹无任何影响。当C离光路LA很近时,O处的干涉条纹开始移动(周期性变化),实验结果见下表: C移动距离mm 0.16 0.14 0.10 0.10 0.05 干涉条纹移动(1个条纹宽度) 0 1 0 1 0 1 C刚靠近光路时,移动0.16mm时O处的干涉条纹移动1个条纹宽度。当C快阻断光路LA时只移动0.05mm,就使O处的干涉条纹移动1个条纹宽度。该实验证明越靠近金属表面T物质密度越高。
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迷案何时才能真像大白?
热度 4 tyctyc 2013-5-4 09:11
社会中几年末破的案件就被称为迷案,科学上的迷案有的几十年也没有搞清楚。 光子自干涉就是一个迷案:狄拉克认为光子只和自己干涉,决不会发生两个光子的干涉,并认为光子能分身分别进入两条光路的每一条。 六十年代,M.S.Lipsett 等人和R.L.Pfleegor 等人分别证明:来自两个激光器的光能产生干涉条纹。他们的实验证明两个光子能产生干涉,否定了狄拉克的观点。 七十年代,M.Dagenais等人用实验证明光子只能进入一条光路,光子不能分身。他们的实验也否定了狄拉克的观点。 光子是否是自相干?且看下面证明:先看实验,在杨氏干涉实验中,在双缝前分别放置偏振片a和b, 当a和b的E偏振方向夹角为0度时, 屏幕上有干涉条纹。 当a和b的E偏振方向夹角为80度时,屏幕上有干涉条纹,条纹宽度同上,清晰度略有下降。 当a和b的E偏振方向夹角为90度时,屏幕上没有干涉条纹。 假设光子是自相干的,那么光子的干涉与别的光子无关,因此,当a和b的E偏振方向夹角为90度时,屏幕上应该有干涉条纹。但实验结果是没有干涉条纹,所以光子自相干的假设是错的。 同频率同方向的光子能产生干涉也是一个迷案,许多人相信这是真的。 但实验否定了该观点,这些实验常常被人们忽视。第一个实验是:在迈克尔逊干涉实验中用激光作光源,当两反射镜垂直且光程差为零时,屏幕上是没有干涉条纹的,是均匀的光。此时来自两反射镜的光子同方向,为什么没有产生干涉条纹? 第二个实验是单缝衍射,用激光做光源,单缝厚度3mm,d是单缝宽度,单缝处于光束中心,当d较大时屏幕上有衍射条纹,当d0.02mm时,屏幕上无任何条纹是均匀的光,衍射是干涉的一种。此时穿过单缝的光子几乎同方向,为什么没有产生干涉? 这两个实验结果都否定同频率同方向的光子能相干的观点。 数学家相信逻辑,所以数学中有猜想无迷案。有的物理学家不全信逻辑、不重视实验、还迷信权威,这就是产生迷案的根源。 物理学家是素质较高的人群,对与自身无直接利害关系的问题都有各种表现,社会上有各种迷案是必然的。文明尚幼稚,人类需努力!
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抓住幽灵(T物质)
热度 1 tyctyc 2013-3-9 07:07
一个新的实验,实验装置见上图,在杨氏双缝干涉实验中,如果在一条光路中加入玻璃片将改变两光的相位差,使屏幕上的干涉条纹平移,这里用细长方形做干涉实验,这是最简单的干涉实验(没有衍射的干扰,没有透镜、反射镜等干扰)。 L是激光器,光波长532nm,AB是细长方形铜片,宽2.75mm长40mm,O是屏幕,LO距离 14535mm,LA距离400mm,C是金属的试样能沿f方向移动,移动精度0.01mm,CA距离200mm。实验 观测屏幕中O处的等间距的干涉条纹的平移。没有C时屏幕上O处是等间距干涉条纹,在光路LA或 AO中间加入玻片能使O处的平行条纹移动,但不改变条纹宽度。这样的实验任何大学都能做。当C 向光路LA移动不阻断光的情况下也能使O处的平行条纹移功且条纹宽度不变,C离光路LA越近只需 较小的位移就能使O处的条纹移动1个条纹宽度。C的边界外的幽灵能改变两路光的相位差和玻片 效果一样,这个幽灵还是非线性分布的,C离光路远时需位移0.17mm才使O处干涉条纹移动1个条 纹宽度,C离光路近时只需位移0.04mm就能使O处干涉条纹移动1个条纹宽度,它就是T物质。详情 见川大出版社新书光子衍射与T物质,这个实验可以称为光学的AB实验。以前没有人做过该实 验,2012.5.15-2012.5.30完成该组实验。
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认识干涉过程的二个阶段
热度 1 tyctyc 2013-2-16 22:08
一阶段首先是从实验上确定:同频率的光传播方向相同时不产生干涉。一个实验是在迈克尔逊干涉中,当光程差为零且两反射镜相垂直时,屏幕上无干涉条纹(用扩束的激光源)。另一个实验是单缝衍射当缝宽很小时,屏幕上无衍射条纹(用激光源)。该两实验结果在网上能看到。从光子速度相同判断同方向的光子中后面的光子追不上前面的光子,所以光子间不产生干涉作用。同频率的光只有相交才有可能产生干涉。 二阶段:实验上同频率但偏振方向垂直的两光相交也不产生干涉。由此判断产生干涉的主要原因不是光的方向矢量,是偏振矢量。从两光的偏振方向夹角84度时仍产生清楚的干涉条纹判断:产生干涉是两光子间的行为,不是两束光的行为。用光叠加来解释干涉条纹是违反能量守恒定律的。干涉是同频率的两光子的偏振矢量相互作用改变了光子的传播方向、改变了光子的分布然后在屏幕上产生明暗相间的干涉条纹。 从前面的分析知道影响光子干涉的因素有:两光子传播方向的夹角 ,两光子偏振方向夹角 ,两光子相位差 。光子的干涉作用项是cos cos cos ,产生干涉后屏幕上光照度是I, I 1、 I 2 是两路光各自的光照度。 I=(I 1 +I 2 )(1+cos cos cos ) (1) 当 ,在 较小时,cos 1, 0时,cos =1, I 1 =I 2 时,I 2I 1 (1+cos ) 4I 1 cos 2 ( /2) (2) (2)式是常见的干涉强度公式,过去由叠加原理得出但不符合实验。现在从光子的偏振相互作用得出,合符逻辑合符实验。 http://v.youku.com/v_show/id_XOTQxODIwMjg=.html
个人分类: 干涉|1853 次阅读|2 个评论
一个做了二十年才想明白的实验
热度 2 tyctyc 2013-2-4 12:36
图1直边衍射过程示意图 L是激光源,AB是直边,PpOrR是屏幕及上面的光分布 最简单的衍射实验是什么?有人会说是单缝衍射。其实是直边衍射,单缝衍射是两个直边衍射合成的,见图1。衍射理论解释OR边的平行条纹时,将OR区看到的波阵面BC分成多个波带,这些波带的光叠加形成OR区的平行条纹。在OP区看到的波阵面也是BC,所以OP区也应当有平行条纹,实验事实是OP区没有条纹是均匀的光。衍射理论说是直边挡阻了一半波阵面所以没有平行条纹,这个解释不合逻辑。 为了搞清衍射机理从1989年开始做了许多直边衍射实验,做了材料对直边衍射的作用,做了直边厚度、入射光角度、介质等对直边衍射的作用,发现了液体中扩散层的衍射,这些实验深化了对衍射的认识。 直到2012年才有一个实验证明了衍射过程。这个实验是双层材料的直边衍射,实验用的直边AB是1mm厚的半反射镜(是在玻璃片的一面镀上铝膜),铝和玻璃对光的反射能力差别较大。图1中L是15mW半导体激光器波长532nm,用照度计在OR边测固定的r和R点的光照度,当铝膜处于A处时r点的光照度比铝膜处于B处时大,当铝膜处于B处时R点的光照度比铝膜处于A处时大。该实验重复多次结论是一致的。 该实验证明直边上A处的光子被反射到离O较近的r点,B处的光子被反射到离O较远的R点,这些光子相交所以才在OR区产生平行的干涉条纹。 从上述实验结果我猜想光子在固体表面附近通过时偏转角会逐步增大,见图中p、P光路上的光子,偏转较大的光子在直边表面反射,形成r、R路光子。过去是猜想,现在用一组实验直接证明了: 做了不同厚度的单缝的衍射实验,实验中单缝到幕距离10米,结果如下: 单缝宽度(mm):1、0.5、0.2、0.15、0.1。 0.8mm厚单缝零级亮斑宽度(mm):11225468107 3mm厚单缝零级亮斑宽度(mm):11225675125 6.4mm厚单缝零级亮斑宽度(mm):11226292220 衍射理论计算值(mm):10.6、21.3、53.2、70.9、106.4 亮斑测量误差1mm,不同次实验数据误差在5%内。 从实验数据得出二个结论:1.单缝厚度0.8mm时衍射理论与实验符合很好,单缝厚度大于等于3mm时,缝宽大于0.2mm时也符合。缝宽小于等于0.2mm时才出现偏离,缝越小偏离越大。 2.在单缝宽度0.2mm时,单缝越厚,零级亮斑越宽,证明穿过单缝的光的偏转角逐步增大。 前面为了解释双层材料的直边衍射实验结果时,曾推测经过固体表面附近的光会逐步偏向固体表面,即光的入射角逐步变小(入射角是光传播方向与表面法线的夹角),这正是结论2中:光的偏转角(光传播方向的变化,初始方向与表面平行)逐步增大。 偏转到OP区的光子不相交不产生干涉,所以OP区无条纹。 为什么到OP区的光是直边偏转过去的?为什么到OR区的光是直边表面反射的光?这些都是T物质的作用。详情请看后面博文或川大出版社新书光子衍射与T物质。
个人分类: 衍射|2937 次阅读|2 个评论
一个众人视而不思的实验
热度 3 tyctyc 2013-2-2 09:01
迈克尔逊干涉实验任何大学都能做,当两反射镜垂直且光程差为零时屏幕上无干涉条纹是均匀的光,该结果被认为是明条纹充满视场。照干涉理论当光程差为兀时屏幕上应是暗条纹充满视场,这样的实验结果谁见过?从来没有产生过,因为能量守恒不允许。两反射镜垂直时两路光的传播方向相同,屏幕上是无干涉条纹均匀的光。这个实验结果证明同频率的光传播方向相同时不产生干涉。有人做了一系列实验证明了这一观点,见川大出版社新书光子衍射与T物质。在网上能看到单缝衍射的实验视频,上面讲当单缝非常细时屏幕上没有任何条纹。这也是证明同频率的光传播方向相同时不产生干涉的证据。
个人分类: 干涉|1438 次阅读|3 个评论
反对政治干涉科学,凭什么?
热度 6 guoweihehe 2012-6-2 21:32
当代的科学研究,早已经不是卡文迪许式的个人行为,由于研究内容、研究的资助体系等等 的变化,科学研究是一种公共事业。而政治是调节公共事务最重要的手段,因此政治和科研已经不可能截然分开。笼统地谈论“反对政治干涉科学”是没有什么意义的。 需要思考的是:在什么情况下,政治以什么样的手段如何影响什么样的科学研究? 在摆明自己立场的情况下,讨论反对什么或者支持什么,才是更可取的吧。
个人分类: 粗浅看社会|4163 次阅读|12 个评论
对于人的能力而言,要紧的是“判断”
热度 1 liwei999 2011-4-28 19:06
回答: “气氛”是最重要的。重温五七指示:资产阶级知识分子统治论坛的情况不能继续下去了。 由 ~ 于 June 04, 2005 01:56:33 电子的双狭缝的干涉理解好了,基本也就都有了。 但是从另个坛上讨论“考试悖论”的情况看,量子的思想并不是“深入人心”,一些想当然的“逻辑”还在“横行”。最终还是那句话: 人只可以“理解”其可以理解的东西,任何“科普”都是无意义的。 “量子电子学”指的是激光这个事儿,往往一般人不晓得。正如元老讲的:走不下去不是物理理论的问题,而是缺乏物理实验的“现场”的体验和刺激。 单凭“理论”就能走下去的人在地球上是极少数 。 这位“为你好”对物理学科的历史比较有把握,而对“量子”则是很不通。原帖里已经露出了“马脚”。当然这也不是什么“错误”。挑战“不知”、“未知”的权利人人都有,但是否能成功则是另一挡事儿。 因此,对有唯一解的事情,比如物理一类的,最好不争。要坦诚对待“这也不知道”的“指责”。 对于人的能力而言,要紧的是“判断”、根据各种“知识”的判断,而不是单纯的“知识”积累。这也正是国人教育畸形的地方,积累了一大堆死“知识”,到判断时就抓瞎了。 让人“知道”比较容易,而让人“理解”就难了。从某种意义上讲,“科普”和“布教”也都差不多。 因此,“答疑”可以,“科普”就可以免了。倒不是讲其内容如何,而是对“科普”的那种刻意的“劲儿”不感冒。
个人分类: 镜子大全|2002 次阅读|1 个评论
一项新的发现:检验光波动性的(手机+显示器)装置
yanghualei 2010-8-15 12:01
拿起你的手机, 手机像素即分辨率一定要足够的高 显示器的分辨率要足够的低, 对准科学网博客主页拍照 将会出现由干涉与衍射导致的下面 明暗相间条纹 图像 手机底板类似观察屏, 显示器类似发射光子的装置 为什么要求手机像素高, 电脑显示器像素低,思考下、、 此方法间接的验证光的波动性以及光子的存在性 今天无意中发现的, 大家一定要拿起手机实验下
个人分类: 物理漫步|3907 次阅读|0 个评论
远红外激光干涉
gazi9804 2010-7-7 10:28
终于到所里工作了,研究的方向是远红外激光干涉仪和偏振仪。目HCN前干涉仪已经比较成熟,而DCN干涉仪还有尚需解决的问题,尤其是空气中的水分对于DCN的吸收。考虑解决方法有二:其一是利用现有的光路,使用大规模的干燥机向光路中充干燥的空气,这种方法利于光路的调节,但是干燥机的能力有待进一步提高;其二是改造光路,将光路密闭,在密闭的光路中充干燥氮气,这种方法对于吸收问题肯定可以解决,但是光路的调节是个难点,因此设计带过步进马达的光学平台,通过外部电信号调节各反射镜。 而偏振仪的研制是下一步需要进行的工作,而这个工作也是基于干涉仪调节好之后的事情,其光路设计还需要进一步的了解和设计,这也许就是本人近一两年的工作。
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干涉仪介绍
xiebin 2009-4-21 18:18
附件中是光学干涉仪的简单介绍 干涉仪原理汇总介绍
个人分类: 非球面加工检测技术讨论|5928 次阅读|0 个评论
探寻不同量子干涉现象中的共性规律
热度 1 yunping 2009-4-18 19:48
苹果下落和天体运行在常人看来是完全无关的两件事情,但几百年前的牛顿偏偏从这两件不搭界的现象中找出了它们共有的规律。我在上篇博文中提到的德波罗意和爱因斯坦也是因为认识到光子和其他普通粒子中所具有的本质共性,分别预言了普通粒子的波动性和玻色爱因斯坦凝聚。他们二位在没有现成的关于普通粒子直接观测现象的情况下,能够作出如此富于想象力的推断,真的太了不起了。当然前面的牛顿更了不起,因为当时不管是苹果下落还是天体运行都不知道怎么回事,牛顿完全是从无到有给出了统一的解释。而从已经熟知的现象中总结共性规律,则要简单容易得多。我们可以先列出同一类中所有现象已知的性质,找出它们共同存在的性质,那么这些共性大概就是这类现象中本质的特征性质了。 现在已经有很多形形色色的量子干涉现象(文中图片摘自网络),如: ( 1)光子的杨氏干涉; ( 2)光子的Mach-Zehnder干涉; ( 3)真空中自由电子的AB效应; ( 4)介观环中电子的AB效应; ( 5)电子的静电AB效应; ( 6)有磁矩粒子的AC效应; ( 7)超导量子干涉; ( 8)动量纠缠的EPR双光子干涉; ( 9)不纠缠的Hong-Ou-Mandel双光子干涉(参见我的拙文《 奇妙的量子效应之一:孪生子结伴而行 》; ( 10)不同效应之间的量子干涉,如:单光子吸收和三光子吸收之间的干涉; ( 11)各种真实自旋和假想自旋在自旋取向( , )的二维空间中运动所导致的Berry相移引起的干涉。 量子干涉现象实在太多,这样列举也肯定是挂一漏万,但受我自己的知识所限,也只能如此了。 在杨氏干涉中,我们知道要有双缝,要有屏幕,光子要来自同一光源,光子走不同路径的光程差要小于光子的相干长度。在满足这些要求的前提下,我们可以在屏幕上观察到明暗相间的干涉花样(或称干涉条纹)。杨氏干涉是这样,那么其他干涉是不是也这样呢? 在我贴出拙文《 奇妙的量子效应之一:孪生子结伴而行 》后,沈阳金属所的张志东研究员就敏锐地感觉到,这种非常奇妙的双光子干涉是不是也应该有它的干涉花样。他在第十个跟贴中问了一句 这种干涉有花样吗? 。这确实是一个优秀科学家应该考虑的问题。他的问题很有启发性,也促使我进一步思考。经过仔细思考后,我对这个问题作了如下答复: 正象志东考虑的那样,不同体系中的干涉现象一定是存在共性的。水波干涉有花样,杨氏双缝也有干涉条纹。那这个干涉现象里对应的是什么呢。我的理解是这样的:杨氏干涉是连续的图案,而这个干涉是分立的图案。杨氏干涉在屏幕上显示随一维坐标 x连续变化的空间强弱调制,而这个干涉也是有强弱调制的,只不过它相应的x坐标只是c态、d态、ab态等三个点而已。 另外杨氏干涉中,可以通过改变两个狭缝出口处子波的相对相位,可以使得屏幕上的干涉条纹明变暗,暗变明。在这个双光子干涉中也可以找到其对应的东西,只是这完全是思想实验了。我们知道玻色子有交换对称性,就是波色子之间两两交换,总的波函数不变,即交换后没有相位变化;费米子交换后,总的波函数变负,即交换后相位变 ;任意子(有的话)交换后,总的波函数改变 0-2 之间的一个相位。如果我们用一个可以随意改变交换相位的任意子做这样的实验,我们将看到通过连续改变交换相位,可以连续地改变干涉条纹的明暗。 对于所有量子干涉现象,实际上我们都应该问: 干涉条纹是什么?双缝是什么?什么是明条纹?什么是暗条纹?什么是屏幕上的位置?什么是相干长度? 我觉得是挺有意思的问题,大家不妨思考一下。 研究量子干涉,最理想的对象就是光子,因为光子之间在真空中是没有相互作用的,实验比较简单,解释也比较容易。用电子做研究对象,情况就复杂得多,电子之间总是存在着电磁相互作用。这些粒子之间的相互作用都是破坏粒子的相干性能的,就是说不利于干涉图样的形成。但是,幸运的是,从所有已有的干涉实验中我们可以发现,如果仅仅只有粒子之间的相互作用的影响,干涉图样的干涉周期,明暗交替规律都是不改变的,它只使得干涉条纹的调制程度降低,即明暗对比度下降。所以 只要观察到显著的干涉条纹,就可以认为相互作用不重要或可重整化 。 介观环中电子的 AB效应就是一个很好的实例,电子在环中运动,肯定是受到其他电子的作用,并且受到各种散射,但是只有温度足够低(相干长度超过环的尺寸)就可以观察到AB效应,并且其在磁场中的干涉周期就是正好为h/e,相强相销位置也跟没相互作用情况下的单电子AB效应完全一样(在误差范围内)。这一点清楚的说明,只要我们观察到干涉,就不用过多计较相互作用的大小。 超导问题是多体问题,但光说它是多体问题解决不了问题,关键是要如何简化,如何给出清晰的物理图象。超导量子干涉实验发现,干涉图样跟没有相互作用的电荷为 2e的粒子所形成的干涉条纹一模一样,说明在超导干涉实验中,我们完全可以把Cooper对当称单粒子来处理而没有问题。实际上,现在流行的理论在一定程度上也是把Cooper对当称单粒子来处理的。只是他们处理得有问题而已。 综上所述,无论参与干涉的是单电子、 Cooper对,还是更多电子组成的粒子团,有一点是肯定的, 通过测量干涉图样的相强相销位置,只能得到这些参与干涉的个体和环境相互作用的信息,不能得到它们个体内部相互作用或者它们之间相互作用的信息。个体之间的相互作用唯一的贡献就是破坏干涉,使得干涉条纹不清晰,它无法改变干涉条纹的明暗位置和间距 。 个体内部的相互作用对干涉来说完全是个黑箱,它不仅不能改变干涉条纹的明暗位置,而且也不改变干涉条纹的对比度。 这就象经典力学中一个复杂系统,无论其内部如何相互作用、相互运动,只要它不跟外界作用,那么它的质心的运动状态是不会改变的。无论一个人有多大力气,他是不可能把自己提起来的。 另外,超导量子干涉和介观环中电子的 AB效应都是由环中的磁通引起。两者的主要差别就在于前者是电荷为2e的粒子的干涉,后者是就是电荷为e的粒子的干涉。这两者本质上都可以看成是带电粒子的AB效应。理解介观环中电子的AB效应肯定对理解超导量子干涉有好处。 科学研究就是要透过现象看本质,需要我们抓着具有简单、共性规律的主要矛盾,而把琐碎、具体的问题先放在一边。毛主席有过纲举目张的语录,其实是有一定道理的。 附:我们论证高温超导波函数理论存在逻辑悖论和违背量子力学基本原理的文章 http://cn.arxiv.org/abs/cond-mat/0210285
个人分类: 量子物理|31352 次阅读|67 个评论
给国际超导物理学家们提个建议
热度 1 yunping 2009-4-15 19:06
我在 第一篇博文 里提到了量子干涉的三个基本原理,这三个原理虽然是不依赖于量子光学存在的普遍规律,但证明这些原理的实验证据大多数来自于量子光学的研究中,量子光学领域的专家们对这些原理的认识更多地建立在丰富的感性认识的基础之上,他们能够真正理解并接受这些原理。但对固体物理领域的专家来说,就普遍缺乏这种感性认识,他们即使认可这些原理,也没有象量子光学家那样深刻理解。上个世纪初,爱因斯坦、德波罗意等人在量子力学发展过程中,表现出了非凡的理性思维。爱因斯坦在看到玻色寄来的关于黑体辐射的理论解释的论文后,能够马上想到把玻色所解决的光子问题推广到更一般的粒子上,于是有了玻色爱因斯坦统计和玻色爱因斯坦凝聚。德波罗意把光子的波动性推广到一般粒子,于是有了量子力学的物理基础。量子光学中的双光子干涉实验早在1981年就有了第一个实验,而到现在超导物理学家们还不能理解光子对和电子对的量子干涉之间有什么相通的地方。 所以我建议国际上的超导物理学家们(特别是理论物理学家们)学一点量子光学,特别是其中双光子干涉的内容,不然不可能正确理解量子力学,不可能理解超导量子干涉,不可能理解超导波函数,也就不可能真正理解超导。(当然,以出文章为最终目的物理学家们不在我的建议对象之列。) 量子力学是固体物理的基础,固体物理是超导物理的基础。如果一个超导理论违背量子力学,从理性的角度考虑,我们应该首先怀疑这个超导理论,而不是怀疑量子力学,因为量子力学的基础远比任何一个超导理论都要坚实得多。 超导物理是凝聚态物理中最吸引人的研究领域,凝聚态物理领域里的绝大多数理论物理牛人都曾经从事过超导研究。在凝聚态物理领域里曾经获得过诺奖的理论家中几乎所有人都从事过超导研究,这些人包括 Leggett(1938-)、Abrikosov(1928-)、Ginzberg(1916-2005)、Laughlin(1950-)、De Gennes(1932-2007)、mott(1905-1996)、Anderson(1923-)、Josephson(1940-)、Bardeen(1908-1991)、Cooper(1930-)、Schriffer(1931-)、Landau(1908-1968)等,其中在1986年高温超导发现后投身于高温超导研究热潮中的就有Anderson、Schriffer、Laughlin、 Leggett、mott、Ginzberg、Abrikosov等七位,其他没有参与的要么已经过世,要么已经退出凝聚态物理圈子。可见,超导物理的研究阵容是超豪华的。但就是这样一个集中了凝聚态物理精英的研究团体,在经过了二十多年的高温超导研究以后,仍然没有能够正确理解高温超导的量子干涉,没有正确理解高温超导的超导波函数。 这其中的原因,我觉得主要还在于大家都以为别人已经把它搞清楚了,那么就 不值得计较了,拿来用就行了,因为还有更重要的科研任务要做。DNA双螺旋结构的发现者之一Francis Crick在参观完冷泉港国家实验室后说过这样一句话他们太忙了,忙得忘了思考。超导物理的理论家们倒没有忘了思考,但他们忘了对基本问题的思考,而把思考精力集中在那些很多假定基础上建立起来的理论的细节上。他们太忙了,忙了二十多年,没得一丝空闲,我对这种勤勤恳恳的态度深表钦佩。问题是再精美的房子,如果建造在流沙之上,那肯定只会是兔子尾巴。 亚里斯多德是物理学的祖师爷,是古希腊哲学家中最博学的人物。但他有个很有名的错误观点,他认为重的物体比轻的物体下落速度快。这个观点在后来将近两千年的时间内一直被认为是金科玉律,但是四百年前的伽利略在他的《对话》一书中用极其简单的逻辑推理,三言两语就把金科玉律给否定了。在伽利略之前的近两千年时间内,也曾经有过很多优秀的科学家,他们为什么就没有发现并纠正这个错误呢?问题就出在轻信这两个字上面。 知道的不等于理解的,要论证一个观点应该要用自己理解的内容去论证,而不是用那些自己仅仅知道而不理解的东西作为论据。因为如果仅仅是知道的话,就没有能力对这些内容做真伪判断。用自己不理解的东西作为论据就不是科学态度。 谈到科学态度,其实我们两千多年前的孔老夫子对待知识的态度就是科学态度,《论语为政》中说:知之为知之,不知为不知,是知也。 郑融老师的一篇博文 标题说得好:欲识真理,勿轻信之。他在博文正文中很好地论证了,不轻信对于科学研究的重要性。 附:我们论证高温超导波函数理论存在逻辑悖论和违背量子力学基本原理的文章 http://cn.arxiv.org/abs/cond-mat/0210285
个人分类: 超导|20534 次阅读|26 个评论
奇妙的量子效应之一:孪生子结伴而行
热度 1 yunping 2009-2-6 00:49
我们知道,当一个光子入射到一块半透半反镜上时,会有一半几率透过去,一半几率被反射。当两个光子分别从半透半反镜的两边入射时,我们很自然地想到,会等几率地出现下列四种情况:(a)两个光子都透过;(b)两个光子都被反射;(c)上边的光子被反射,下边的透射,结果都到上边来;(d)上边的光子透射,下边的被反射,结果都到下边去。 但是,事实上要等几率出现这四种情况,是有条件的,只有当两个光子在能量上可区分(频率不同)或时间上可区分时才成立。当相同频率的两个光子分别从两边同时入射到半透半反镜时,上述四种情况中,只有两个光子走在一起的(c)(d)会发生,两个光子分开走的(a)(b)不会发生。两个光子在到达半透半反镜后,好像粘在一起似的,总是结伴而行。这种现象实际上是一种双光子干涉效应。
个人分类: 量子物理|13596 次阅读|19 个评论
关于量子干涉的几个量子力学基本原理
热度 1 yunping 2009-1-5 09:01
(1)量子干涉可以是粒子跟自己干涉,跟粒子之间的相互作用无关。 关于这一条有一个著名的单光子干涉实验,在光子的双缝干涉实验中,把光子通量调到很低,使得光子在其相干时间内,最多只可能有一个光子通过双缝。这种情况下虽然单个光子只可能在屏幕上显示一个点,但不同时刻(在时间上不相干)通过双缝的很多光子却可以在屏幕上形成双缝干涉图象。 (2)量子干涉必须在存在路径不确定性的情况下才有可能发生,当关于路径确定的信息原则上有可能被人获知时,干涉就会消失。 著名的惠勒延迟选择实验( Wheeler's delayed choice experiment )就是关于这一条的事例。 更精彩的实验是1991年在美国留学的两个中国学生在他们导师的带领下,完成的一个双光子干涉实验【PRL67, 318 (1991)】。实验表明,双光子干涉中也遵循这一原理。该实验后来在《科学美国人》上有详细报道。 (3)从量子干涉实验中,人们可以得到粒子跟环境相互作用的某些信息,但永远不可能得到粒子内部状态方面的信息。 到目前为止没有发现任何一个实验事实违反这一条。 当今国际超导物理界对超导量子干涉的理解违背了上述量子力学基本原理,在这种理解基础上构想出的超导波函数自然也就不可能是合理的(参见我们的论文 http://cn.arxiv.org/abs/cond-mat/0210285 )。 附: 因为和湖南大学刘全慧教授的讨论中受到启发,于2009年4月21日修改过第一条。
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