量子怪异
在“量子怪异?一切尽在你的思想中”一文中,汉斯·克里斯蒂安·冯·拜耶尔将量子贝叶斯主义 (QBism) 描述为一种量子力学模型,其中波函数仅作为观察者用来分配其个人信念(即量子系统将具有特定属性)的数学工具而存在。
但是,著名的双缝干涉实验中,电子的波函数与其自身穿过另一条缝隙的部分发生干涉,这又该如何解释呢?我对电子穿过哪条缝隙的信念会与自身发生干涉吗?
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戈登·黑曾
西北大学
冯·拜耶尔经常在他的对频率学概率的批评中使用稻草人论证。例如,他引用了伦敦大学的马库斯·阿普尔比的例子,即同一个人每周都赢得彩票,持续了 10 年。阿普尔比和冯·拜耶尔嘲笑频率论者,尽管有证据表明彩票被操纵,但他们仍会在这场彩票中下注。他们虚构的频率论者被认为假设每次抽奖都是独立事件,而他们自己则可以奢望怀疑存在依赖性。
频率论者和贝叶斯主义者都接受独立性,并使用贝叶斯定律来处理条件概率。冯·拜耶尔未能探讨他们之间的真正差异。
扎卡里·米勒
弗利特伍德,宾夕法尼亚州.
冯·拜耶尔回复:黑曾的说法是正确的,即双缝干涉实验中单个电子的波函数会同时穿过两条缝隙。QB 主义者同意这一点;他们与其他量子力学解释者的不同之处在于,他们坚持认为波函数本身仅存在于代理人的思想中,并且它不描述电子的实际路径。它是一种计算工具,用于确定代理人应为未来实验的结果(检测电子)分配的投注赔率,其重要性不亚于洗衣票上的号码.
我选择用来阐述贝叶斯概率和频率学概率之间差异的例子,米勒认为这可能不公平,或许过于极端。不妨考虑一下真人进行的一系列真实抛硬币。连续 10 次正面朝上是罕见的,但并非不寻常。那么 100 次、1,000 次或 100 万次呢?在任何这些情况下发生时,都没有合理的理由怀疑舞弊,因为即使在公平的条件下,所有这些情况都是可能的。然而,一个理性的人在出现一些(难以置信的)正面次数后,就会开始嗅到一丝猫腻。这个数值的价值因观察者而异,因此是主观的。频率论不允许这种正常的人类行为,但贝叶斯主义允许.
餐桌话题
埃里克·塞利写的“元素周期表中的裂痕”一文尤其令人感兴趣,原因有三:元素周期表通常被视为科学的象征;这篇文章突出了当前基于元素化学性质的分类方法相关的问题;并且,如果我没有记错的话,自 1928 年引入以来,珍妮特左阶梯元素周期表首次在流行的科学杂志的页面上突出展示。
元素周期系统有两个分类级别:主要级别,基于元素的原子序数;次要级别,基于化学性质。正如不精确的原子量被精确的原子序数取代用于主要分类一样,松散定义的“化学性质”也应该被基于光谱特征和/或原子物理属性(例如电子轨道)的更精确的元素特征所取代。左阶梯表是实现这一目标的第一步。
瓦莱里·齐默曼
布鲁克维尔,马里兰州.
如今,珍妮特左阶梯表似乎是物理学家们的最爱。在该表中,氦被放置在碱土金属元素之上,这与其在传统表格中作为稀有气体家族成员的通常位置相反。然而,很难看出氦和碱土金属之间的化学相似性是什么。尽管与传统表格相比,左阶梯表有几个优点,但我怀疑采用左阶梯公式是否等同于将量子力学的车放在化学的马之前。
马丁·拉巴卡
阿根廷国家科学技术研究委员会和基尔梅斯国立大学
塞利回复:左阶梯元素周期表实际上之前曾在杂志文章中出现过;我在 2005 年英国杂志《化学教育》中详细讨论过它。然而,人们可能会争论该期刊有多“流行”.
拉巴卡的评论是对齐默曼的建议(即元素的分类应完全基于电子排布等)的恰当回应。元素的化学性质可能无法完全还原为量子力学。如果电子排布是唯一重要的,那么鉴于氦在外壳构型中有两个电子,化学家、物理学家和元素周期表的设计者早就应该同意将氦放置在碱土金属中。.
文章中关于“相对论性”电子导致某些原子的行为与它们在元素周期表上的位置不同的讨论,部分是为了说明为什么仅仅根据任何原子的外壳电子数量进行推断是不安全的。.
错误的系外行星
彼得·范·德·坎普在 1963 年报告中声称在巴纳德星周围发现了一颗行星——在丹尼尔·C·施莱诺夫汇编的“50、100 和 150 年前”专栏中以“系外行星导论”重印——现在被广泛认为是虚假的。随后的天文学家无法使用相同的技术来验证它,该技术涉及查看照片图像以检测恒星位置的摆动,因为假定的行星。人们认为范·德·坎普的测量结果受到系统性问题的影响,原因是他对所使用的望远镜进行了调整和修改。称为天体测量学的技术是检测系外行星的可行方法,但并非易事。目前,它远远不如基于检测多普勒频移的搜索方法。
汤姆·R·马什
英格兰华威大学物理系
医用大麻
所谓的医用大麻不能像罗克珊·卡姆西在“[健康科学] 吸食大麻”中所描述的那样“处方”。可以为它“推荐”,但不能开处方。当获得执照的医生开处方药时,他们知道这些药物已经通过了临床试验,这些试验已经过食品和药物管理局的评估,并且他们的 FDA 批准附带了适当的警告。
FDA 还可以获得上市后不良反应报告。医用大麻并非如此,医用大麻没有经过霉菌、农药和其他毒素的监测或评估。吸烟者当心!
美国有两种 FDA 批准的基于大麻的药物——Marinol 和 Cesamet——可以处方。基于大麻的药物 Sativex 已在英国、加拿大、西班牙和其他欧洲国家获得批准用于特定治疗。它正在进行 FDA 试验,但尚未在美国获得批准。
菲奥娜·麦格雷戈
旧金山