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廣義信息論和電子雙縫干涉實驗的問題
送交者: 方舟の女 2003年06月19日18:47:43 於 [教育學術] 發送悄悄話

你提的電子雙縫干涉實驗的問題,提得好,本女就此
做個回答。

必須先說明的是,本女的廣義信息論,還在探索發展階段,
整個理論已經有一個框架,但是還沒有完成。廣義信息論
的最重要的一條原理,廣義信息守恆律,已經建立起來,
從廣義信息守恆律可以推導出我們熟悉的一些物理定律,
比如能量守恆和光速不變原理。但是廣義信息守恆並非是
廣義信息論的唯一原理。另外還有兩條原理有待提出,
另外的兩條原理是什麼,還不是很清楚,但是本女已經
知道的是,一條,和最短路徑有關,決定我們已知的物質
運動規律,另外一條,和信息的耗散特性有關,它說明了
為什麼在廣義信息論里信息守恆,但是在狹義的熱力學
第二定律里,熵卻會增加,這條關於信息耗散的原理將
會決定我們的時間軸。等這三條原理都清楚地闡述出來
以後,廣義信息論才算是個完整的理論。

牛頓力學裡,如果僅有一條能量守恆,它能夠解決任何的
具體力學問題嗎?不能!譬如說要解決兩個剛體彈性碰撞
的問題,光有能量守恆是不夠的,還得加上一條動量守恆,
兩條結合起來,才能推導出彈性碰撞的公式來。

類似的,你叫我僅用廣義信息守恆律來解決電子雙縫干涉
的問題,得到具體的公式。這個是不可能的。要解決這個
問題,還需要另外一條有待提出的廣義信息論原理。

但是至少廣義信息論現在就可以給電子雙縫干涉實驗做個
定性的解釋。廣義信息論強調的是廣義信息的概念,認為
粒子的概念是不必要的。這一點在雙縫干涉實驗中反應得
很清楚。雙縫實驗,用光子可以做,用電子可以做,其他
的粒子來做,也可以得到干涉條紋。這一點就說明了粒子
這個概念不必在對雙縫干涉的解釋中引入,用正統量子論
的話來說,重要的只是粒子的物質波波長,那個粒子到底
是什麼粒子倒不重要了。用廣義信息論的話來說,重要的
是粒子攜帶的信息,其他都不重要。

光學上,對單色光穿射過某種圖樣而投影出來的干涉圖紋,
有個專門研究領域,叫光學信息處理。看,和信息論聯繫
起來了吧?雙縫干涉的條紋,如果做個富利葉變換,得到
的是原來雙縫大小形狀的圖案。所以,電子雙縫干涉,它
其實僅僅是把關於雙縫大小形狀的信息,換一種方式投影
到屏幕上而已。這個是個信息量守恆的信息傳遞過程。

本女不知道你說的“用一個貌似非客觀實在的概念來維護
物質的客觀實在性”是什麼意思。本女不認為廣義信息論
是一個隱參數或者說是隱序的理論。廣義信息論並不需要
引入任何隱參數。關於物質的定域性。你要克服現有量子
理論的困惑,就必須拋棄物質的定域性,事實上沒有任何
東西是嚴格定域的,一個光子,或者一個電子,它的分布
範圍是遍布宇宙的。既然沒有任何東西是定域的,那粒子
這個概念,也就不再是合宜的了。

事實上,就連什麼叫做定域性都值得懷疑。因為時間和空間
都不是絕對的連續統,而僅僅是個統計的概念而已。這個,
難道不是事實嗎?因為測不準原理,時間,空間坐標,都是
測不準的,是一個發散的統計量。

方舟の女


如果我理解的沒有太大偏差,你提出的廣義信息守衡,或者說
以你所描述的用“信息”概念來代替傳統的量子概念,還是在
用一個貌似非客觀實在的概念來維護物質的客觀實在性。具體
說,你說的“信息”或者WHATEVER概念也還是要面臨“波粒
二象”之類的難題的考驗。無論你用什麼概念,在一個具體的
物理觀測,比如雙縫干涉後,你仍然要面臨諸如波包編縮一類
非常實際的考慮。你說的這種理論在我看來仍然是一種變相的
“隱序”理論,和DAVID BOHM的“量子勢”屬於同一類。堅持
客觀實在性的後果是放棄物質的定域性,這也就是BOHM等人的
“量子勢”要求一個超距作用。以前在某處看到過,傳統意義
上說的粒子概念可能非常過時,這點上我同意你的描述。這在
我前面的貼子裡也提到了。不過在一個具體測量前,粒子當然
可以無所謂是什麼,因為誰也無法知道。一個電子可能是一個
光子,一串所有的其它“粒子”的集合,或是你所說的“信息”,
反正是無法對質。
量子世界比我們最豐富的想象還要離奇。記得以前見過有人提
出用實驗來檢驗多世界假說,需要要用到量子記憶和人工智能,
非常有趣。總之,我覺得你用信息來解釋量子不如多世界假說
自然。也可能是我仍然不太理解你的深意。如果你能用你的理
論解釋一個具體的倍論,比如雙縫干涉實驗,在其中你既不需
要涉及精神問題,又不需要涉及超距作用,我會很樂意為你的
理論辯護的:)

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