發信人: Amexity@kkcity.com.tw (豆腐渣曼) 日期: 20 Jun 2000 18:43:25 GMT 標題: 【科普】反物質 四 信群: tw.bbs.sci.astronomy 看板: TWBBS/astronomy/A0SKVEQD 來源: <3b6HCD$0fG@www.kkcity.com.tw>:8982, www.kkcity.com.tw 組織: KKCITY 四、為何我們需要「圖象思考」？ 　　各位，試著想像一下以下的情景：「你面前有個獨立出來的空間，它是 真空的。現在，上帝放一個電子進去，你可以靠近點看。它長什麼樣子呢？ 你看到它怎麼動？它是不動、搖晃、或是旋轉？它是飄浮、緩慢移動、還是 橫衝直撞？現在，上帝又放入一個電子。它們會靠近嗎？靠近了以後呢？會 分開嗎？」 　　那、真實的情況又會是如何呢？ 　　在新物理的探討中，圖像本該是像啤酒泡沫一樣源源湧出，可是事實卻 讓人失望。很多物理學家因為無法把思維寄託在量子事件的虛幻圖像上，於 是紛紛把注意力投入哲學性的思辨。他們主要在討論的，似乎是無法自圓其 說的想像實驗，還有關於現實、認知、因果和測量等名詞的辯論。 　　大家都能了解，這樣的哲學思辯最易流入詭辯、不切實際。 　　但是、因為實在是沒有能力在一個非常微小世界中塑造清晰的模型，物 理學家只好不追究下去。當他們使用波動或粒子等字眼的時候（而他們也不 得不用這些字眼），都心照不宣地隱含了一個小小的註腳：不盡然是真的波 動或粒子。 　 　　這下大家明白了吧！物理學家們的世界，尤其是粒子物理學家的世界， 與真實世界的差距，簡直無法形容。甚至、他們只能依靠自己想像的模型去 模擬一個「失真」的世界。 　　可是，大多數的物理學家終究還是逃避不了要用圖象來了解物理，他們 發現自己真的需要圖象的輔助。有一派講求實際的理論家覺得，用視覺和感 覺的方法來思考物理很重要，這也就是所謂的「物理直覺」。費曼有次對戴 森說，愛因斯坦的大成就都是從物理直覺來的，而且當愛因斯坦「不再用實 際的物理圖像來思考，而淪為玩弄方程式時」，他就不再有大創見；戴森也 同意他的看法。 　　圖象化並不一定表示要畫圖。物理學裡的直覺兼具複雜、半靠捉摸、半 靠表達的特質，不一定能用簡單線條表達出來，且圖畫本身也不見得能充分 表達物理觀念，頂多具有幫助解說或幫助記憶的功能。總之，在量子力學的 書籍資料中，一向就很少看到圖畫，最典型的圖畫就是用樓梯狀的水平線來 表示原子內的電子能階。　　 　　 　　量子從一個能階降到另外一個能階的躍遷會放出一個光子；反過來說， 吸收一個光子後，可以從低的能階跳到高的能階。在這些圖或另外一種更難 用的圖裡面，都沒有把光子表示出來。 　Ａ　------------------ 　　 　／＼　 　　　　 　／　　＼ 　 Ｂ’-------　　＼ 　　　　　　　　　　 ＼ 　　　　　Ｂ　------------ 　 　　　　　 ／＼ 　　　　　　Ｃ’-------　 ＼　 　　　　　　　　　　　　　　＼ 　　　　Ｃ　------------　　　　以梯子方式表現出來的　 　　　　　　　　　　　　　　　 ＼ 　　　　　　　　　　Ｄ　------------　　 「量子跳躍」。 　　費曼本人從來不用這種圖畫，但是他的筆記簿裡總是畫滿了另一種圖畫 ，非常像他當年在普林斯頓畫的那種時空路徑，這種時空路徑是他在普大跟 惠勒做研究時一個很重要的特色。他以直線來表示電子的路徑，水平方向的 移動代表在空間的運動，垂直向上的移動表示時間的進行。費曼的圖中，一 開始也沒有表達出光子的存在，他只是用電子從一個路徑跳到另一個路徑來 表達光子的吸收或釋放。其實，不把光子畫出來是因為物理上對它的表達有 不可言喻的雙重選擇：電磁場或粒子的形式。費曼當時的討論仍然著重在電 子與電磁場之間的作用，而不是電子跟一個以粒子（光子）形態呈現的場之 間的作用。 　　他的朋友們半哄騙半威脅地說動費曼將他的想法寫出來發表；他們常聽 費曼講他的圖聽得一頭霧水，可是費曼寫出來的文章卻一個圖畫也沒有。在 這篇文章中，費曼宣告他已發展出一套不同的量子力學數學架構。 　　他宣告：「如果電子它喜歡，它可以用任何速度向任何方向行動，甚至 在過去和未來之間來去自如。」 　　好玩嗎？我們繞了一大圈，再一節就可回到反粒子了。 　 　　請大家繼續看下去吧！　　　　　 -- Amexity 阿曼瑟提少尉 軍籍號碼A2103 -- ※ 發信站:海鷲俱樂部 -- Amexity 阿曼瑟提少尉 軍籍號碼A2103 -- ┌─────◆ＫＫＣＩＴＹ◆─────┐┐┌┐┐┌┐┌─┐┌┬┐┌┬┐┐ ┌ │ bbs.kkcity.com.tw │├┘┐├┘┐│ │ │ └┬┘ └──《From:140.119.212.123 》──┘┘ ┘┘ ┘└─┘└┴┘ ┴ ┴ .