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费曼物理学讲义(第一卷) 事.但是,这完全不正确,它并不是科学的基本条件.事实是所发生的并不是同一件事,我们 所能得到的具基生:一一出什久的综计平的.不时,科学并没有宗全赏费颗便地说,哲整家 们讲了一大套科学之绝对必需是什么,但就象人们所能看到的那样,这些总是相当天真的, 基至还是错误的.例如,某个哲学家宣称对科学的成就来说十分重要的是,如果同一个实验 先在某处,比如说在斯德哥尔摩做,然后在另一处,比如说在基多(南美厄瓜多尔首都 者注)做,那么必定会出现同样的结果这纯粹是一派胡言,对科学来说,这并不是必然的:它 可脂是一个经验事实,但并不是必然的情况。比如有一个实验是在斯德哥尔摩观察天空,这 时会肴到北极光,如果在基多则看不到这种现象,这就是出现了不同的情况.“但是”,你会 说:“这是一件与外部情况有关的事,如果你把自己关在斯德哥尔摩的一个房间里,拉下窗布 的话,那么会发现什么差别吗?”背定会假如我们在一个方向接头上挂一个摆,让它开始樱 动,它就会差不多在一个平面里摆动,但也并不完全如此.在斯德哥尔摩,平面会缓慢地转 动着。但是在基多就不会,在那里,窗帝也是垂下的。这件事的发生并没有引起科学的毁 灭.科学的基本假设,它的基本哲学观念是什么呢?我们在第一章里讲到过:实验是任何观 念的正确性的难一式金石.假如结果是在基多所作的大多数实验与在斯德哥尔摩所作的实 验效果一样,那么这大多数实验”就可用来提出某种一般性的定律,至于对那些效果不同的 实验我们就将说:“这是由于斯德哥尔摩周围的环境不同所引起的”.我们将能想出一些办 法来概括实验结果,而没有必要在事先就被告诚说,这些办法看起来象什么.假如有人告诉 我们说,同样的实验总是产生同样的结果,这固然很好.但是当我们试了一下后,发现并非如 此,因而结论的确就是并非如此.我们正是必须相信自己所看到的,然后才能借助于实际的 经验来形成我们的一切其他观念 现在让我们回到量子力学和基本物理上来,当然,我们在此刻还不能详细叙述量子力学 的原理,因为它们是领难理解的.我们将假定它们成立,然后叙述一下某些结果.其中一个 是,我们通常视作为波的那些事物也具有粒子的习性,而粒子则具有波的习性,实际上,每 种事物的行为都是一样的.不存在波和粒子的区别.这样,量子力学就将场的橛念以及场 的波与粒子统一起来.的确,频率低时,现象的场的方面比较明显,或者说作为根据日常经 验的近似描写时比较有用.但当频率增加时,现象的粒子方面对于我们通常用来作为测量 用的仪器来说更为明显.·实际上,虽然我们提到过许多须率,但目前还没有探测到任何直接 涉及频率在每秒10周以上的现象,我们只是在假定了最子力学的波粒二象性餐念是正确 之后,根据有关规则从粒子的能量来推断出这些较高的频率的. 于是,我们对电磁相互作用有了新的见解.我们把一种新的粒子加入到电子、质子及中 子的行列,这种新的粒子称为光子.新的电子质子相互作用的见解称为量子电动力学,它就 是电磁理论,不过其中的一切在量子力学上都是正确的.这是光和物质,或电场与电荷之间 相互作用的基本理论,就物理学来说它是我们最伟大的成就.在这个理论中,我们得到了除 万有引力与原子核过程之外的所有一般现象的根本规则. 比如,从量子电动力学可以得出 所有已知的电学、力学和化学定律:弹子碰撞的定律,导线在磁场中运动的定律,一氧化碳的 比热,凳虹灯的色彩,盐的密度,以及氢与氧形成水的反应等全都是这一理论的推论.所有 这些细节,如果简单到能使我们运用近似方法的话,都可以得出,这实际上当然不可能,不 过我们总能对发生的事多少有所理解。目前,在原子核外面还没有发现量子电动力学定律 有什么例外,对于原子核我们不知道是否会有例外,因为对于核内的过程我]简直还不太
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