财经社区女性社区汽车社区军事社区文学社区社会社区娱乐社区游戏社区个人空间
上一主题:陈紹光的量子引力论是对广义相对... 下一主题:答复 z0x1c2
给中科院理论物理研究所---著名弦理论专家---李淼 的一封公开信
[楼主] 作者:szchenfu50  发表时间:2004/07/10 16:54
点击:669次

教授(研究员):您好!

近日在《三思科学》上http://www.oursci.org/magazine/200202/020202.htm>读到您发表的对Nesvizhevsky等实验(证实引力具有量子效应)的看法,以及您亲自修改的新华社的报道,让人感到非常惊讶。也许,您的论据对于一个不熟悉物理实验或没研读过2002 117日出版在英国《自然》杂志上的关于引力的量子效应的实验报告的论文:《Quantum states of neutrons in the Earth's gravitational field》原文的人来说好像一下就把人唬住了,然而您的论据对于熟悉实验和研读过该文的人来说是无法站的住脚的:

1.  您认为“这个实验是对在连续的、非量子化的经典引力场中的粒子的量子行为的检验。虽然它也很有意义,但与引力本身的量子化没有任何关系。”但,事实上中子的量子效应早在上世纪30年代就已经确立了,难道这个引起世界高度关注的实验结果,仅仅是证明了中子的“量子行为”吗?当然,下面这段话,也许就是您的解释吧:“将引力包容于量子论的第二个层次是将引力场本身也量子化,也就是要求引力场本身也满足测不准原理,这个理论还没有完全被构造好。考虑到第二个层次的理论是目前的一大难题,而几乎所有在这方面的尝试都假定第一层次的理论是对的,这类实验变得很重要。” “因为过去曾有过地球重力场中中子的干涉实验。”哈啊哈!那我就无话可说了。
2.    “虽然我们还没有很好的理论,但简单的量纲分析告诉我们最大可能的修正是经典引力效应的 10-12 倍, 也就是说,在这样的实验中必须把中子的位置测量准确到 10-15 厘米。这在原理上是不可能的,因为中子本身的大小是 10-13  厘米。可是,按照您所说的逻辑,现有的粒子探测器尺度远大于10um,就不能证明尺度是10^-15cmZ0波色子的存在吗?
3.        更为重要的是,已知强作用的中子的量子行为的能级差远大于1电子伏特,引力场量子效应的能级差远小于1电子伏特。若是引力场无量子效应(能级差为零)仅由中子的量子效应产生能级差,则中子在引力场中的能级差应大于1电子伏特,可实验观测到的是万亿分之1电子伏特(10^-12eV),您如何证明这是“经典引力场中的粒子量子行为”?
4.     “他说,引力场的量子化是目前理论物理的一大难题。引力场本身的量子效应非常微弱,这一实验在原理上根本达不到这样的精度,只能期望一种全新的实验来测量引力的量子效应。” 从这段话可以清楚的看出,您是承认引力是有量子效应的,只是您否定万亿分之1电子伏特(10^-12eV)不是引力的量子效应,而是中子的“量子行为”。可如果您不能回答上述几个问题尤其是第三问的话,那么世人就可以这样来理解您的论点:因为理论还没有够造好,所以就要否定实验。总之,您发表在《三思科学》上的这篇文章通篇给人的印象是:理论结果高于实验结果。因此有必要再问:“该实验究竟有没有探测到引力的量子效应?” 
李淼,您作为一个知名的理论物理学家,既然您有勇气发表您的否定该实验的看法,那么,您就有责任回答我们提出的上述几个问题,以正视听。如果您无法解释上述问题,这只能说明您和弦理论界还没有“构造出”能够解释这一实验现象的理论,而不是实验错了!那么就请发表文章,尽快收回您的看法!请不要回避,因为:事实是无情的!科学是无情的!历史更是无情的!
 

附件:2002 117日出版在英国《自然》杂志上的关于引力的量子效应的实验报告的论文(摘要:本人英文水平有限,英文附后,请指正)。
《中子的在引力场中的量子态》
物质不连续的量子特性是表现在现象的多样性中。由充分深宽的势垒捕获的任何粒子都被固定在量子跃迁态。例如,在电磁场中电子的量子态的存在是造成原子结构的原因,在强核子场中中子的量子态则产生原子核的结构。类似地,引力场将导致量子态的形成。但是引力与电磁力和核力相比是极其微弱的,使得在引力场中物质的量子态的观测是非常地具有挑战性。因为中子的电中性和长寿命而成为观测这样一个效应的有希望的候选者。在这里我们报告中子的引力量子跃迁态的实验证据。粒子被充许向一个水平的镜子下落,地球的引力场提供所需的约束势垒。在这个条件下,下落的中子沿垂直方向不是连续地运动,而是从一个高度跳跃到另一个高度,如同量子理论所预期的。

Quantum states of neutrons in the Earth's gravitational field
 
The discrete quantum properties of matter are manifest in a variety of phenomena. Any particle that is trapped in a sufficiently deep and wide potential well is settled in quantum bound states. For example, the existence of quantum states of electrons in an electromagnetic field is responsible for the structure of atoms, and quantum states of nucleons in a strong nuclear field give rise to the structure of atomic nuclei. In an analogous way, the gravitational field should lead to the formation of quantum states. But the gravitational force is extremely weak compared to the electromagnetic and nuclear force, so the observation of quantum states of matter in a gravitational field is extremely challenging. Because of their charge neutrality and long lifetime, neutrons are promising candidates with which to observe such an effect. Here we report experimental evidence for gravitational quantum bound states of neutrons. The particles are allowed to fall towards a horizontal mirror which, together with the Earth's gravitational field, provides the necessary confining potential well. Under such conditions, the falling neutrons do not move continuously along the vertical direction, but rather jump from one height to another, as predicted by quantum theory.

附:两院院士评选出的2002年世界十大科技进展新闻:

一.……

二.……

三。科学家观察到引力场中的量子效应:

一个国际合作的研究小组在1月17日出版的英国《自然》杂志上,报告了他们对于地球重力场量子化的观测结果。他们让冷却到非常接近绝对零度的中子在重力场中运动,同时用一个探测器观测中子的下落。结果他们发现,中子的下落过程不是连续的,而是从一个位置“跳”到了另外一个位置,这一过程与理论的预测相符合,从而实际观测到了引力场的量子效应。

四.……

本帖地址:http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-50618.html[复制地址]
上一主题:陈紹光的量子引力论是对广义相对... 下一主题:答复 z0x1c2
 [2楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2004/07/11 21:54 

读帖时,帖子不存在
 [3楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2004/07/11 22:06 

读帖时,帖子不存在
[楼主]  [4楼]  作者:szchenfu50  发表时间: 2004/07/12 08:52 

回复:jpsphy和李淼先生似乎还没有把场的量子态和粒子的“量子行为”的定义搞清楚:

jpsphy和李淼先生似乎还没有把场的量子态和粒子的“量子行为”的定义搞清楚:光谱的不连续性是由电子与原子核通过电磁场构成的束缚态能级的不连续性造成的。同样,中子的下落过程是中子与地球之间通过引力场构成的束缚态中进行的。Nesvizhevsky等实验报告的原文中所说的束缚态能级的不连续性,指的就是作为中子与地球之间的媒介――引力场的不连续性,而不是中子的“量子行为”(不连续性)或地球的“量子行为”(不连续性)。测量的结果是 “中子下落的过程不是连续的,而是从一个位置到了另外一个位置”,当然验证的就是引力场构成的束缚态的不连续性,而不是中子自身的不连续性(“量子行为”)。

现在光谱的不连续性是解释为虚光子的行为,但历史上,波尔解释光谱的不连续性的时候,并没有实现电磁场的量子化。他用的电磁场理论还是半经典的,光谱的不连续性是用半经典的电磁场中的轨道量子化来解释,仍然说的是电磁场的量子态所致,从来就没有人用电子或原子核的“量子行为”来解释。单独的电子或原子核并不构成束缚态,也就没有不连续性的所谓“量子行为”。光谱的不连续性和中子的下落过程的不连续性(所谓的“量子行为”)都是场的量子态的表现,因为只有场才能表现出连续与不连续的区别,才有量子态与非量子态的不同。粒子本身就是不连续的量子,说粒子在场中的“量子行为”(包括实验报告的标题《Quantum states of neutrons in the Earth's gravitational field》)实际指的就是场的量子态。实际上,上述所说的“量子行为”这个词本身没有确切的科学定义,你们使用这个词容易混淆视听!

因此,请您和李淼先生重新解释该实验。

[楼主]  [5楼]  作者:szchenfu50  发表时间: 2004/07/12 13:44 

读帖时,帖子不存在

精彩推荐>>

  简捷回复 [点此进入编辑器回帖页]  文明上网 理性发言
 推荐到西陆名言:
签  名:
作  者:
密  码:
游客来访 
注册用户 提 交
西陆网(www.xilu.com )版权所有 点击拥有西陆免费论坛  联系西陆小精灵

0.16547584533691