物理学哲学分享 http://blog.sciencenet.cn/u/赵国求 研究员,武汉市学科带头人,专著十部,国内外发表论文六十余篇。

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量子力学正统解释值得讨论

已有 4111 次阅读 2008-6-1 16:13 |个人分类:物理学哲学

经典概率形成的原因是事件发生的力学初始条件的不可控制性,但事件的发生仍然遵循牛顿力学和相对论力学的基本规律。量子概率形成的原因是微观粒子自身本质上具有动量和位置的不可确定性。微观世界的这种“不可确定性”,是粒子自身的属性,它不需要外在的基础。相反,又正是这种“不可确定性”,奠定了微观世界物质运动的“新”的力学基础。这就是正统诠释的所谓“量子力学”的本质。“不可确定性”真的是微观粒子自身的属性?在微观世界中,微观粒子真的都患有米尼米氏多动症?近一百年来围绕量子力学正统诠释出现的一系列悖论,量子力学中波函数是物理波还是数学波的争论仍然没有完结。就笔者的研究所知,至少还有如下一些问题值得讨论。

第一,薛定谔方程是建立在经典类比基础上的,因此,薛定谔方程是决定论的。彭罗斯把这称作U过程。一个位置和动量不能同时确定的电子,其运动方程的演化却是确定的?描述电子运动状态的方程不需要电子同时具有确定的动量和位置?电子没有确定的位置和动量,能有确定的状态?

第二,海森伯的“不确定性”,只能为电子在屏上落点的统计性或者波函数的几率性,提供一个人为约定的理论基础,它是公理性的。不确定性并没有解决电子波的干涉问题。电子通过双缝表现出波的干涉的物理机制还没有明确。于是又引出了一个电子落点的统计性是在测量的一瞬间完成的问题。彭斯把这叫R过程。玻尔认为电子的波性和粒子性是设计的仪器系统赋电子的,想设计电子是波的仪器系统,它就表现出波性;想设计出电子是粒子的仪器系统,它就表现出粒子性。电子的波粒二象性属于现象形态,被看作是人类经验的产物。电子波纯属经验的。

第三,解释薛定谔方程需要电子遵从经典力学;解释电子通过双缝的干涉效应,表明电子不遵从经典力学,需要赋电子自身的不确定性属性。为了解释微观物理现象,一个电子就这样被人们在决定论和非决定论中推来推去,无所适从。人的认识也因此变得越来越糊涂,甚至痛苦不谌。人类的智慧真的已经穷尽?对微小的电子—一愁莫展?不是的。

量子力学曲率解释是试图解决这一问题的金钥匙。



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