哥本哈根有哪些物理

1. 以波爾為代表的哥本哈根學派對量子力學的創立和發展貢獻有哪些

哥本哈根學派的解釋在定量方面首先表述為海森伯的不確定關系。這類由作用量量子h表述的數學關系，在1927年9月玻爾提出的互補原理中從哲學得到了概和總結，用來解釋量子現象的基本特徵——波粒二象性。所謂互補原理也就是波動性和粒子性的互相補充。

該學派提出的量子躍遷語言和不確定性原理(即測不準關系)及其在哲學意義上的擴展(互補原理)在物理學界得到普遍的採用。因此，哥本哈根學派對量子力學的物理解釋以及哲學觀點，理所當然是諸多學派的主體，是正統的、主要的解釋

2. 什麼是哥本哈根學派

哥本哈根學派是20世紀20年代初期形成的。1921年，在著名量子物理學家玻爾的倡議下，成立了哥本哈根大學理論物理學研究所，由此建立了哥本哈根學派。該學派在創始人尼爾斯·亨利克·大衛·玻爾的帶領下對量子物理學有著深入廣泛的研究。
其中玻恩、海森伯、泡利以及狄拉克等都是這個學派的主要成員。哥本哈根學派對量子力學的創立和發展作出了傑出貢獻，並且它對量子力學的解釋被稱為量子力學的「正統解釋」。玻爾本人不僅對早期量子論的發展起過重大作用，而且他的認識論和方法論對量子力學的創建起了推動和指導作用，他提出的著名的「互補原理」是哥本哈根學派的重要支柱。玻爾領導的哥本哈根理論物理研究所成了量子理論研究中心，由此該學派成為當時世界上力量最雄厚的物理學派。

3. 哥本哈根學派的代表人物是

哥本哈根學派的重要成員

除玻爾本人外，哥本哈根學派的重要成員有海森伯、泡利和狄拉克，他們都是不到30歲的年輕人。海森伯、泡利通過他們的導師索末菲和著名的「玻爾節」與玻爾相連。1922年夏天，玻爾應邀赴德國哥廷根講學，由於有眾多的知名的和即將出名的物理學家參加，演講盛況空前，被稱為「玻爾節」。玻爾認為，他到哥廷根講學的最大收獲就是第一次認識了兩位極具才華的青年－海森伯和泡利，並很快邀請他們到哥本哈根進行合作。玻爾節期間，玻爾與海森伯的歷史性散步的情節及其雙方的重要性都得到了傳記作者的肯定性的描述，展現了玻爾的識人之才和海森伯的智慧和勇氣。
在很短的時間內，量子力學得到快速發展。海森伯給出了描述微觀粒子運動的矩陣力學方程；當幾乎是同時地奧地利物理學家薛定諤給出了波動力學方程而引起對微觀粒子的物理本質的爭論時，與海森伯同在理論物理研究所學習的泡利發現了矩陣力學和波動力學的等價性；隨後，英國年輕物理學家狄拉克在哥本哈根發展了量子力學的更為普遍的理論—變換理論；海森伯接著又提出了測不準原理，玻爾則在此基礎了更具有哲學意義的互補原理。海森伯、泡利、狄拉克都先後獲得了諾貝爾物理學獎。哥本哈根學派的其他重要人物還有魏扎克、克喇默斯、約旦、伽莫夫等。

4. 哥本哈根理論物理研究所的成就與貢獻

這個研究所之所以能取得輝煌的成就，主要原因是這里有一種聞名於世的哥本哈根精神，即：謙虛、坦率、熱烈、自由、平等的學術討論和充分的國際合作精神。正是這種優良的精神品德，使他們成功地建立了世界一流的理論物理學派——哥本哈根學派。這個學派堅持從實驗事實出發建立理論，並以實驗結果檢驗理論的正確性，因而找到了解決量子力學問題的正確途徑，建立了矩陣力學，發現了測不準關系，提出了量子力學的統計解釋，為現代物理學的革命建立了卓越功勛。
哥本哈根學派的成就不僅在於自身的學術討論結果，還在於他們同以愛因斯坦為代表的科學大師們的尖銳論戰。論戰的結果還有待於物理學的進一步發展才能澄清，但這種不畏艱難，勇於堅持真理的精神就足以使玻爾和他的哥本哈根學派名載史冊。
為了表彰玻爾對原子科學的貢獻及其為丹麥帶來的榮譽，丹麥國王破例授予他榮譽勛章。1965年，當玻爾80歲誕辰時，人們決定將哥本哈根理論物理研究所改名為尼爾斯·玻爾研究所，以示後人對他的永久景仰和懷念。

5. 哥本哈根詮釋是什麼

哥本哈根詮釋是量子力學的一種詮釋。根據哥本哈根詮釋，在量子力學里，量子系統的量子態，可以用波函數來描述，這是量子力學的一個關鍵特色，波函數是個數學函數。

專門用來計算粒子在某位置或處於某種運動狀態的概率，測量的動作造成了波函數坍縮，原本的量子態概率地坍縮成一個測量所允許的量子態。

波函數的意義

哥本哈根詮釋不認為波函數除了抽象的概念以外有任何真實的存在。至少，對於波函數是否是一個獨立，可區別的實體的整體或一部分，哥本哈根詮釋都不做任何錶態。

有些物理學家主張，哥本哈根詮釋的客觀版本允許真實的波函數。但是，這觀點是否與實證主義相符合，是否與玻爾的論點相符合，還是個問號。

尼爾斯·玻爾強調，科學只注重實驗結果的預測，任何其它額外的命題都是不科學的，屬於玄學范圍。玻爾深深地受到實證主義影響。換個方面，玻爾和海森堡兩個人的見解也不完全相同。有些時候，他們的觀點有相當大的分歧。特別地，海森堡非常傾向實在論。

即使波函數不被視為真實的，也仍舊可以找到至少兩派意見不同的物理學家，主觀派認為波函數只是一個計算實驗概率的數學工具，沒有別的意義。不可知派則認為波函數是不可知的，對於波函數不表示任何態度。

以上內容參考：網路-哥本哈根詮釋

6. 哥本哈根學派的代表人物是誰

哥本哈根學派是20世紀20年代初期形成的。1921年，在著名量子物理學家玻爾的倡議下，成立了哥本哈根大學理論物理學研究所，由此建立了哥本哈根學派。該學派在創始人尼爾斯·亨利克·大衛·玻爾的帶領下對量子物理學有著深入廣泛的研究。

7. 什麼是「哥本哈根經典解釋」

量子論的哥本哈根解釋是從一個佯謬出發的。

概述：

哥本哈根詮釋是建立在由德國數學家、物理學家MaxBorn所提出的「波函數的概率表達」上，之後發展為著名的不確定性原理，即震動中的微粒子——量子的類弦的決定論詮釋。把電子波與發現概率聯系起來，並主張「波包塌縮」的一種對物質——波的量子論解釋，已經成為量子論的標准詮釋。

由 波爾和 海森堡於1927年在 哥本哈根合作研究時共同提出的。此詮釋建立在由德國 數學家、 物理學家 Max Born所提出的「
波函數的概率表達」上，之後發展為著名的不確定性原理。此後， 量子理論中的
概率特性便不再是猜想，而是作為一條定律而存在了。量子論以及這條詮釋在整個自然科學以及哲學的發展和研究中都起著非常顯著的作用。量子物理中「偶然性」的含義與經典物理不同的是，在量子物理中所有涉及的測量值都不可以精確的預測。比如在經典物理的牛頓力學中，對一輛直線行駛中的汽車而言，可以通過它的初速度和加速度已及初始位置得出汽車在一定時間之後的位置及速度。而在量子物理中不可能這樣。在微觀世界中求得在一定時間內的物體所在，取而代之的是可以通過概率(
偶然性)來預測它的位置。

爭議：

這個看起來十分牽強的理論確實在一段時間內遭到了不少的批判。
愛因斯坦在這個理論剛被提出時曾說:「上帝不通過擲骰子來做決定」，反對他的人說：「為什麼你又要去充當上帝擲不擲骰子的決定?」

實驗：

物理學中的任何實驗，不管它是關於日常生活現象的，或是有關原子事件的，都是用經典物理學的術語來描述的。經典物理學的概念構成了我們描述實驗裝置和陳述實驗結果的語言。我們不能也不應當用任何其他東西來代替這些概念。然而，這些概念的應用受到測不準關系的限制。當使用這些概念時，我們必須在心中牢記經典概念的這個有限的適用范圍，但我們不能夠也不應當企圖去改進這些概念。波恩的概率解釋、海森堡的不確定性原理和玻爾的互補原理，三者共同構成了量子論「哥本哈根解釋」的核心，至今仍然深刻地影響著我們對於整個宇宙的終極認識。
前兩者摧毀了經典世界的(嚴格)因果性，互補原理和不確定原理又合力搗毀了世界的(絕對)客觀性。

新的量子圖景展現出一個前所未有的世界，它是如此奇特，難以想像，和人們的日常生活格格不入，甚至違背我們的理性本身。但是，它卻能夠解釋量子世界一切不可思議的現象。這種主流解釋被稱為量子論的「哥本哈根」解釋，它是以玻爾為首的一幫科學家作出的，他們大多數曾在哥本哈根工作過，許多是量子論本身的創立者。

詳解：

哥本哈根解釋的基本內容，全都圍繞著三大核心原理而展開。

首先，不確定性原理限制了我們對微觀事物認識的極限，而這個極限也就是具有物理意義的一切。

其次，因為存在著觀測者對於被觀測物的不可避免的擾動，現在主體和客體世界必須被理解成一個不可分割的整體。沒有一個孤立地存在於客觀世界的「事物」(being)，事實上一個純粹的客觀世界是沒有的，任何事物都只有結合一個特定的觀測手段，才談得上具體意義。對象所表現出的形態，很大程度上取決於我們的觀察方法。對同一個對象來說，這些表現形態可能是互相排斥的，但必須被同時用於這個對象的描述中，也就是互補原理。

最後，因為我們的觀測給事物帶來各種原則上不可預測的擾動，量子世界的本質是「隨機性」。傳統觀念中的嚴格因果關系在量子世界是不存在的，必須以一種統計性的解釋來取而代之，波函數Ψ就是一種統計，它的平方代表了粒子在某處出現的概率。當我們說「電子出現在X處」時，我們並不知道這個事件的「原因」是什麼，它是一個完全隨機的過程，沒有因果關系。

有些人可能覺得非常糟糕：又是不確定又是沒有因果關系，這個世界不是亂套了嗎?物理學家既然什麼都不知道，那他們還好意思呆在大學里領薪水，或者在電視節目上欺世盜名?然而事情並沒有想像的那麼壞，雖然我們對單個電子的行為只能預測其概率，但我們知道，當樣本數量變得非常非常大時，概率論就很有用了。我們沒法知道一個電子在屏幕上出現在什麼位置，但我們很有把握，當數以萬億計的電子穿過雙縫，它們會形成干涉圖案。這就好比保險公司沒法預測一個客戶會在什麼時候死去，但它對一個城市的總體死亡率是清楚的，所以保險公司一定是賺錢的！

8. 哥本哈根學派的成員

除玻爾本人外，哥本哈根學派的重要成員有海森伯、泡利和狄拉克，他們都是不到30歲的年輕人。海森伯、泡利通過他們的導師索末菲和著名的「玻爾節」與玻爾相連。1922年夏天，玻爾應邀赴德國哥廷根講學，由於有眾多的知名的和即將出名的物理學家參加，演講盛況空前，被稱為「玻爾節」。玻爾認為，他到哥廷根講學的最大收獲就是第一次認識了兩位極具才華的青年－海森伯和泡利，並很快邀請他們到哥本哈根進行合作。玻爾節期間，玻爾與海森伯的歷史性散步的情節及其雙方的重要性都得到了傳記作者的肯定性的描述，展現了玻爾的識人之才和海森伯的智慧和勇氣。
在很短的時間內，量子力學得到快速發展。海森伯給出了描述微觀粒子運動的矩陣力學方程；當幾乎是同時奧地利物理學家薛定諤給出了波動力學方程而引起對微觀粒子的物理本質的爭論時，與海森伯同在理論物理研究所學習的泡利發現了矩陣力學和波動力學的等價性；隨後，英國年輕物理學家狄拉克在哥本哈根發展了量子力學的更為普遍的理論—變換理論；海森伯接著又提出了測不準原理，玻爾則在此基礎提出了更具有哲學意義的互補原理（並協原理）。海森伯、泡利、狄拉克都先後獲得了諾貝爾物理學獎。哥本哈根學派的其他重要人物還有魏扎克、克喇默斯、約旦、伽莫夫等。 哥本哈根成員都把研究重點放在量子力學基礎的詮釋。他們在主要的基本觀點上求同存異，在切磋中提高，在爭論中完善，共同形成了哥本哈根學派的主要思想和觀點，被稱為正統的或經典的「哥本哈根解釋」。他們認為，可觀察量是建立理論的基礎和依據，在邏輯上無法排除人們的主觀成分，因此量子理論是主客觀要素的結合體；量子躍遷是量子物理的最基本的概念，微觀粒子的運動是不連續的，使得測量兩個彼此相連的變數遵循測不準原理，同時精確測量這兩個變數就不可能；描述微觀粒子的波函數是一種幾率波（這主要是由德國科學家玻恩給出的解釋），在宏觀領域中成立的因果定律和決定論在微觀領域不成立；從實驗中所觀測到的微觀現象只能用通常的經典語言做出描述，微觀粒子呈現波粒二象性佯謬是用經典語言描述的結果，因此經典語言描述的微觀現象既是互補的又是互斥的。
關於哥本哈根精神，不同的人有不同的描述，如「完全自由的判斷與討論的美德」；「高度的智力追求，大膽的涉險精神，深奧的研究內容與快樂的樂天主義的混合物」；「玻爾給人的鼓舞和指導，與他周圍年輕物理學家的天才和個人才乾的協同一致，一種領導與群眾之間的互補性」；「由於他的洞察力和鼓舞力量，玻爾點燃了想像的火炬，並讓他周圍人們的聰明才智充分地發揮出來」。 玻爾，丹麥物理學家，哥本哈根學派性創始人。1885年10月7日生於哥本哈根，1903年入哥本哈根大學數學和自然 科學系，主修物理學。1907年以有關水的表面張力的論 文獲得丹麥皇家科學文學院的金質獎章，並先後於1909 年和1911年分別以關於金屬電子論的論文獲得哥本哈根 大學的科學碩士和哲學博士學位。隨後去英國學習，先在劍橋J.J.湯姆遜主持的卡文迪什實驗室，幾個月後轉 赴曼徹斯特，參加了以E.盧瑟福為首的科學集體，從此和盧瑟福建立了長期的密切關系。當時盧瑟福的有核原子模型剛剛確立，人們對於原子內部的結構和運動還所知甚少，而無論是光譜學方面的少數幾條定律還是化學方面的元素周期表，也還都停留在經驗規律的水平上，還根本沒有得到任何滿意的理論解釋。另一方面，盧瑟福的有核原子模型卻明顯地和經典物理學不相容，就是說，按照經典理論，盧瑟福模型將不會有物質原子所具有的那種穩定性。在這樣的形勢下，玻爾經一兩個月的廢寢忘食的探索，初步創立了他自己的原子結構理論。他於1912年夏回國，在母校任講師，利用課余時間繼續研究擴展自己的理論。1913年，他以《論原子構造和分子構造》為題，先後分三大部分發表了長篇論文，為20世紀原子物理學開辟了道路。他在自己的理論中，採用了當時已有的量子概念，提出了幾條基本的「公設」，提出了至今仍很重要的原子定態、量子躍遷等概念;有力地沖擊了經典理論，推動了量子力學的形成。
玻爾的理論在解釋氫原子光譜的頻革規律方面取得 了相當圓滿的結果，在說明星體光譜中某些線系的起源方面糾正了流行的看法，他的定態概念得到了越來越確切的實驗驗證，他的某些理論預見也得到了實驗的證實，成就十分巨大。但是，在開始時，這種理論還不能很好地說明其他元素的光譜，而且根本無法說明任何一條光譜線的強度和偏振，而玻爾的宏偉目標卻從一開始就是要說明各種原子和分子的形形色色的物理性質和化學性質，特別是說明顯示這些性質的變化情況的元素周期表， 為了達到這樣的目的，為了更深入地探索經典理論和量子理論之間的關系，玻爾逐步發展並於1918年初次闡述了他的理論。他認為，按照經典理論來描述的周期性體系的運動和該體系的實際量子運動之間存在著一定的對應關系;具體地說，體系的經典廣義坐標傅里葉系數和體系的躍遷幾率之間存在著簡單的對應關系。後來這一理論被稱為對應原理。這一原理在當時的發展水平上成 了從經典理論通向量子理論的橋梁，而且後來也形成了海森伯矩陣力學的直接的前奏。玻爾的理論觸發了大量 的研究工作。玻爾吸收了別人的研究成果，利用自己的對應原理，對各種元素的光譜和X射線譜、光譜線的(正常)塞曼效應和斯塔克效應、原子中電子的分組和元素周期表，甚至還有分子的形成，都提出了相對合理的理論詮釋。由於這些輝煌的成績，他獲得了1922年的諾貝爾物理學獎。
1921年，在玻爾的倡議下成立了哥本哈根大學理論物理學研究所。玻爾領導這一研究所先後達40年之久。這一研究所培養了大量的傑出物理學家，在量子力學的興起時期曾經成為全世界最重要、最活躍的學術中心，而 且至今仍有很高的國際地位。
當量子力學的數學表達形式在1924一1926年間基本上確立以後，M.玻恩很快地提出了波函數的幾率詮釋(統計解釋)而W.K.海森伯也緊接著提出並按照自己的理解闡述了他的測不準原理。這兩種相互關聯的看法形成了所謂哥本哈根觀點的重要內容，而作為哥本哈根學派的「精神領袖」的玻爾，也就在這種基礎上提出了他的「互補性」觀點(後來被稱為「互補原理」），並逐步發展了他的「互補哲學」。
海森伯原理的提出，引起了一系列的哲學爭議：物質微觀運動的基本規律統計性是否是實質的？是否必須放棄或推廣決定論或因果原理？量子力學能否看成一種「完備的」理論？微觀客體和測量儀器之間到底是什麼樣的關系？人對事物的認識有沒有最終的界限？如此等等。
玻爾在1927年首次提出的互補性觀點就是企求回答這許多問題。這一觀點並無固定的成文的表達，玻爾在不同的場合提出了不同的說法。按照他的看法，物質世界中的客體，精神世界中的概念，語言文字中的單詞，全都各自具有許多不同的「方面」，有如數學中同一個多值函數的許多不同的值。對於同一個研究對象來說，人們一經承認了它的某些方面就必須放棄另外的一些方面，在這種意義上二者是「互斥的」。然而，那些另外的方面卻又不是可以徹底廢除的，因為在另外的適當條件下人們還必須用到它們(這時就必須放棄在前面提到的條件下所應承認的那些方面)。在這種意義上二者又是「互補的」。例如，玻爾認為，微觀客體的「粒子性」和「波動性」，就是這樣既互斥又互補的兩個方面。這種想法，就是所謂互補原理的基本內容。
按照玻爾的看法，追究既互斥又互補的兩個方面中哪一個更「根本」，是毫無意義的;人們只有而且必須把所有的方面連同有關的條件全都考慮在內，才能而且必能(或者說「就算是」）得到事物的完備描述。
玻爾認為他的互補原理是一條無限廣闊的哲學原理。在他看來，為了容納和排比「我們的經驗」，因果性概念已經不敷應用了，必須用互補性概念這一「更加寬廣的思維構架」來代替它。因此他說，互補性是因果性的「合理推廣」。尤其是在他的晚年，他用這種觀點論述了物理科學、生物科學、社會科學和哲學中的無數問題， 對西方學術界產生了相當重要的影響。
玻爾的互補哲學受到了許許多多有影響的學者們的擁護，但也受到另一些同樣有影響的學者們的反對。圍繞著這樣一些問題，爆發了歷史上很少有先例的學術大論戰，這場論戰已經進行了好幾十年，至今並無最後的結論，而且看來離結束還很遙遠。
作為盧瑟福的學生，玻爾除了研究原子物理學和有關量子力學的哲學問題以外，對原子核問題也是一直很關心的。從20世紀30年代開始，他的研究所花在原子核物理學方面的力量更大了。他在30年代中期提出了核的液滴模型，認為核中的粒子有點像液滴中的分子，它們 的能量服從某種統計分布規律，粒子在「表面」附近的運動導致「表面張力」的出現，如此等等。這種模型能夠解釋某些實驗事實，是歷史上第一種相對正確的核模型。在這樣的基礎上，他又於1936年提出了復合核的概念，認為低能中子在進入原子核內以後將和許多核子發生相互作用而使它們被激發，結果就導致核的蛻變。這種頗為簡單的關於核反應機制的圖像至今也還有它的用處。
當L.邁特納和O.R.弗里施根據O.哈恩等人的實驗提出了重核裂變的想法時，玻爾等人立即理解了這種想法並對裂變過程進行了更詳細田的研究，玻爾並且預言了由慢中子引起裂變的是鈾-235而不是鈾-238。他和J.A.惠勒於1939年在《物理評論》上發表的論文，被認為是這一期間核物理學方面的重要成就。眾所周知，這方面的研究導致了核能的大規模釋放。
玻爾一生愛好和平，崇尚民主，反對侵略，反對獨裁。1933年希特勒在德國上台以後，玻爾曾經親赴德國安排受迫害的知識分子出逃，後來就在丹麥組織了專門的機構來協助和營救這些人。當時一大批德、意等國著名學者受到過玻爾他們的幫助，這在學術文化的發展史上是起了不可低估的作用的。納粹德國控制丹麥以後，玻爾起初留在國內，和抗敵組織保持了密切的聯系。直到1943年德軍總部下令逮捕他時，他才冒險出亡，經瑞典到英國，不久就到了美國。在美國期間，他曾參加研製原子彈的工作並作出了重要貢獻，但他的動機完全是為了反擊納粹，而且從一開始就意識到了核軍備競賽的危險。在此期間，他曾多次和英美兩國首腦接觸，建議他們及早作好控制和限制核武器的安排，但沒有成功。第二次世界大戰在1945年結束以後，他就毅然和任何核武器的製造斷絕了關系。從那時起，他大力呼籲和平，並於1950年發表了《致聯合國的公開信》。同時他大力推動核能的和平利用，鼓吹學術上的國際合作，倡議並領導了歐洲核子中心和北歐原子物理學研究所。
自從1913年成名以來，玻爾先後得到了各國政府和學術團體所贈予的許多崇高的榮譽和頭銜。他多次連任丹麥皇家科學院主席，多次訪問世界各國。1937年夏季，他曾來中國，訪問了上海、杭州、南京和北平，對中國人民很為友好。1947年，丹麥政府決定授子他級別很高的勛章，要求受勛者有一個族徽。玻爾親自設計了他的族徽，其中心圖案採用了中國古代的「太極圖」，來形象地表示他的互補思想。
玻爾於1962年11月16日在哥本哈根逝世。

9. 哥本哈根學派的介紹

哥本哈根學派是20世紀20年代初期形成的。1921年，在著名量子物理學家玻爾的倡議下，成立了哥本哈根大學理論物理學研究所，由此建立了哥本哈根學派。該學派在創始人尼爾斯·亨利克·大衛·玻爾的帶領下對量子物理學有著深入廣泛的研究。