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  • 什么是“哥本哈根经典解释”?
  •   量子论的哥本哈根解释是从一个佯谬出发的。物理学中的任何实验,不管它是关于日常生活现象的,或是有关原子事件的,都是用经典物理学的术语来描述的。经典物理学的概念构成了我们描述实验装置和陈述实验结果的语言。我们不能也不应当用任何其他东西来代替这些概念。然而,周冰 季建业这些概念的应用受到测不准关系的。当使用这些概念时,我们必须在心中牢记经典概念的这个有限的适用范围,但我们不能够也不应当去改进这些概念。

      波恩的概率解释、海森堡的不确定性原理和玻尔的互补原理,三者共同构成了量子论“哥本哈根解释”的核心,至今仍然深刻地影响着我们对于整个的终极认识。

      前两者摧毁了经典世界的(严格)性,互补原理和不确定原理又合力捣毁了世界的(绝对)客观性。新的量子图景展现出一个前所未有的世界,它是如此奇特,难以想象,和人们的日常生活格格不入,甚至我们的本身。但是,它却能够解释量子世界一切不可思议的现象。这种主流解释被称为量子论的“哥本哈根”解释,它是以玻尔为首的一帮科学家作出的,他们大多数曾在哥本哈根工作过,许多是量子论本身的创立者。

      哥本哈根解释的基本内容,全都围绕着三大核心原理而展开。首先,不确定性原理了我们对微观事物认识的极限,而这个极限也就是具有物理意义的一切。其次,因为存在着观测者对于被观测物的不可避免的扰动,现在主体和客体世界必须被理解成一个不可分割的整体。没有一个孤立地存在于客观世界的“事物”(being),事实上一个纯粹的客观世界是没有的,任何事物都只有结合一个特定的观测手段,才谈得上具体意义。对象所表现出的形态,很大程度上取决于我们的观察方法。对同一个对象来说,这些表现形态可能是互相的,但必须被同时用于这个对象的描述中,也就是互补原理。

      最后,因为我们的观测给事物带来各种原则上不可预测的扰动,量子世界的本质是“随机性”。传统观念中的严格关系在量子世界是不存在的,必须以一种统计性的解释来取而代之,波函数就是一种统计,它的平方代表了粒子在某处出现的概率。当我们说“电子出现在X处”时,我们并不知道这个事件的“原因”是什么,它是一个完全随机的过程,没有关系。

      有些人可能觉得非常糟糕:又是不确定又是没有关系,这个世界不是乱套了吗?物理学家既然什么都不知道,那他们还好意思呆在大学里领薪水,或者在电视节目上?然而事情并没有想像的那么坏,虽然我们对单个电子的行为只能预测其概率,但我们知道,当样本数量变得非常非常大时,概率论就很有用了。我们没法知道一个电子在屏幕上出现在什么,但我们很有把握,当数以万亿计的电子穿过双缝,它们会形成图案。这就好比保险公司没法预测一个客户会在什么时候死去,但它对一个城市的总体死亡率是清楚的,所以保险公司一定是赚钱的!

      财成国际