文档介绍：8、对量子论的Copenhagen解释的批评和反建议
我完全相信,终究有人提出一种理论,在这理论中用定律联系起来的对象,并不是几率,而是所考察的事实。——A·爱因斯坦
量子论的Copenhagen解释已经引导物理学家远远离开了盛行于十九世纪的自然科学中的朴素的唯物主义观点,因为这些观点不仅与那时的自然科学有着本质的联系,而且也在若干哲学体系中作了系统的分析,为什么有那么多人作了批评Copenhagen解释的尝试,为什么会有那么多的人企图用更符合于经典物理学的概念或唯物主义哲学的解释来代替Copenhagen的解释。
这些尝试可以分为三个不同的派别。第一派并不想在实验结果的预测方面改变Copenhagen解释;但它企图改变这种解释的语言,以便使它更类似于经典物理学。换句话说,它试图改变哲学,而不改变物理学。这一派的若干论文把他们对Copenhagen解释的实验预测的赞同仅限于所有今天已经实现的或属于普通电子物理学的那些实验。第二派认为,Copenhagen解释只是一个适当的解释,如果实验结果处处与这种解释的预测相符合的话。因此这一派的论文试图在某些临界点上,把量子论作某种程度的改变。第三派表示了它对Copenhagen解释、特别是它的哲学结论的普遍不满,而没有作出明确的反建议。Einstein、(Von Lane)和薛定谔就属于这第三派,这一派从历史上讲是三派中的最早的一派。由于Einstein的哲学观后半生发生了很大的变化,因此对量子力学产生了怀疑,Bohr和Einstein关于量子力学的哲学基础进行了长达近30年的论争,其实他们都在不同程度上,企图运用经典物理学的概念去理解和在不同程度上,企图运用经典物理学的概念去理解或者说明量子力学的基本原理。
然而,所有Copenhagen解释的反对者在一个论点上都是一致的。在他们看来,回到经典物理学的实在概念,或者用一个更普通的哲学术语来讲,回到唯物主义的本体论,那是值得想望的。他们宁愿回到一个客观的实在的世界的观念,这个世界的最小部分,就象石头和树木一样,是客观地存在着的,与我们是否观测它们无关。
当人们分析第一派的论文时,重要的是从一开始就要认识到,他们的解释不能为实验所推翻,因为他们只是以不同的语言重复了Copenhagen的解释。按照严格的实证论观点看来,人们甚至可以说,我们这里所碰到的不是Copenhagen解释的反建议,而却是以不同语言表达出来的这种解释的严格的重述。因此,人们只能在这种语言的适用性方面发生争论。有一些反建议运用了“隐参量”的观念。因为量子论的定律一般只是统计地决定一个实验结果,从经典立场出发,人们会倾向于设想存在某些“隐参量”,它们在任何通常的实验中都观测不到,但它们以正常的因果方式决定着实验的结果。因此,有些论文就试图在量子力学的框架中构成这样的参量。
例如玻姆(Bohm)已沿着这条路线对Copenhagen解释提出了反建议。德布罗意也在某种程度上采纳了这种见解。玻姆的解释已经详细地作出。因此,这里可以拿它作为讨论的基础。玻姆把粒子看作是“客观实在的”结构,就象牛顿力学中的质点一样。位形空间中的波在他的解释中也是“客观实在的”,就象电场一样。位形空间是牵涉到属于系统的全部粒子的不同坐标的一个多维空间。这里我们遇到了第一个困难:说位形空间中的波是“实在的”,究竟是什么意协这个空间是一个很抽象的空间。“实在的”一词起源于拉丁字“res”(实体),它的意思是“物”;但物是存在于通常的三维空间中,而不是存在于抽象的位形空间中的。当人们想说位形空间中的波与任何观测者无关时,人们可以说这些波是“客观的”;但人们很难说它们是“实在的”,除非人们甘愿改变这个词的含义。玻姆进一步规定恒波相面的法线是粒子的可能轨道。按照他的想法,这些法线中哪一条是“实在的”轨道取决于系统和测量仪器的历史,并且如果对系统与测量仪器的了解不比实际上能了解的更多的话,“实在的”轨道就无法确定。这种历史实际上包含了隐参量,它就是实验开始以前的“实际”轨道。德斯派格纳('Espagnat,法国理论物理和哲学家)写道,“爱因斯坦断言:物理学中最基本的东西不是数学,而是基础概念集。......在我们这一代物理学家中,玻姆显然是第一个用自己的例子来阐明爱因斯坦这一格言的深刻真理的人。许多人(包括我本人)是通过阅读他的1952年论文之后从一种‘教条的昏迷’中觉醒过来的。但玻姆比任何人都更强烈地告诫我们‘不要从一种教条跳进另一教条’。”贝尔(,理论物理学家)写道:“对我来说,玻姆1952年论量子力学的论文是一部启示录。他消除了非决定论。这是非常引人注目的。但是在我看来,更为重要的是消除了对于将世界暧昧地分成了一方为‘系统’与另一方为‘仪器’或‘观察者’的任何需