第三百五十九章 光盒試驗(2/2)
站在遠處的霍頓看著劉琅心中暗道,他可不信劉琅能回答上那道題目。
六名考生坐下,很快卷子就發到了他們的手中,紙上只有兩道題目,第一道題是關於一個處在電磁場運動物體變化的問題,涉及的理論非常複雜,有磁力、重力、摩擦力以及數種物體之間的拉力和推力。
這道題雖然複雜,但對劉琅來說沒有問題,五分鐘之內就能解答。
「嗯,這第二題竟然是這個思想實驗!」
當劉琅看到第二題時微微一驚,怎麼這道題出現在了少年組的試卷上?
這道題是這樣的:
首先在題目之前闡述了量子力學的基礎理論,那就是測不準原理,什麼叫測不準原理?就在在微觀尺度下,不可能同時知道一個粒子的位置和它的速度,這個測不準原理也是已經被證實的理論,無需置疑,這是條件之一。
條件之二,就是相對論的理論,當物體移動時會造成相對時間的產生,即物體自身的時間與觀測者的時間有微小的差距,物體運動越快,對於觀測者的時間就越慢,如果達到光的速度,在觀測者時間範疇下物體就處在了時間靜止狀態。
以上是兩個先決條件,然後題目是這樣的:
有人質疑這條測不準原理,並寫出了一個思想實驗,說有一個一側有個小洞的盒子,洞口有一塊擋板,裡面放了一隻能控制擋板開關的機械鐘,小盒裡裝有一定數量的輻射物質,這隻鍾能在某一時刻將小洞打開,放出一個光子來,這樣,它跑出的時間就可精確地測量出來了,同時,小盒懸掛在彈簧秤上,小盒所減少的質量,也即光子的質量便可測得,然後利用質能關係E=mc2便可得到能量的損失,這樣,時間和能量都同時測准了,由此可以說明測不準關係是不成立的,量子力學一派的觀點是不對的。
題目完成,然後就是問題,請選手們用給出的兩個條件證明此思想實驗是錯誤的。
劉琅參加過很多次物理培訓,但是從沒有講過量子力學和相對論的相關知識,只有華夏大學物理學專業的學生才會涉及到這兩種理論的知識,而且研究的並不是很多,畢竟現在國內對這兩項領域的研究還處在一片空白階段,沒有多少的實用價值。
可以說,如果現在有另外一名中國選手參加比賽,那麼他將會是一頭霧水,即便給出了兩個條件,在短短四十分鐘內他也無法明白這些理論的意思,再說,就算搞明白了意思就能解答出這兩道嗎?根本就不可能。
這道題可不是普通的題目,而是當你廣義相對論的開山祖師愛因斯坦和量子力學的一代宗師波爾之間對決時,被稱為「光盒試驗」的題目。
當年愛因斯坦對測不準原理非常的反感,認為這個原理違反了宇宙和諧的大秩序,所以總是想方設法地推翻這個理論,於是就設計出了這個「光盒試驗」,以證明光子是可以測得準的,當然,這是「思想試驗」,並非是通過真正的測量來證明的,因為在量子尺度下,測量工具本身就是個大問題,所以「思想試驗」僅是在邏輯上的思考,只要符合邏輯,那就認為它是正確的。
對於那一場世紀大爭論,在二十多年後的相關書籍中屢屢出現,劉琅做為一個好讀書的人當然看過相關的書籍,對這兩位大師之間精彩的辯論和對決十分的嚮往。
但那是在二十多年後信息高度發達的網絡時代下這場爭論才會被廣泛傳播出去,而在這個封閉的時代,除非是專業人員,其他人根本不會接觸到這些知識,更不必說是一群十三四歲的學生了。
「怎麼出這樣的題目了?不過,對於我來說實在是太簡單了!」