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哥本哈根解释:量子力学的不确定性

时间:2024-06-07 百科知识 版权反馈
【摘要】:玻尔的禁令,其中心支柱已经作为量子力学的哥本哈根解释而众所周知,或许比它更精确。要知道量子力学的哥本哈根解释不过是一种智力自律作用的哲学。你完全可以认为哥本哈根解释没有使双缝实验更容易理解,它告诉我们不应指望以我们喜欢的方式去理解。哥本哈根的解释本质上是一个放大的不确定性原理。

哥本哈根解释:量子力学的不确定性

16.严密的重要性

我们好像已经接近于能够宣布这样一个原则的时候了:在你测量它之前,没有什么事物是实在的。或如尼耳斯·玻尔门徒约翰·惠勒所说:“除非它是一个被测量的现象,没有什么基本的现象是实在的。”

你只能处理可测量或可观察量这种观念似乎不像一个强有力的训喻。科学家们不是一直在这样做吗?实际上,并非如此。科学家几乎总是假定他们正在测量的东西是某种深奥的和不变的实在的一部分,那里存在一个我们能够逐渐理解的客观世界量子力学不这样认为,它提示说:如果我们试图把某种物理实在归之于波动函数,例如断言一个光子确实穿过一个干涉实验的两条路径,那么我们碰到理解延迟选择实验的困难。玻尔的禁令,其中心支柱已经作为量子力学的哥本哈根解释而众所周知,或许比它更精确。这禁令断然禁止我们这样去想象,即当一个光子从一个干涉实验的一端走到另一端时我知道它在做什么。想象从观察到的数据我们能知道在一个物理系统“内部”正在进行着什么,恰是科学家们(并且特别是物理学家们)一直普遍假定这是他们可以不受限制或惩罚地去做的。

要知道量子力学的哥本哈根解释不过是一种智力自律作用的哲学。你完全可以认为哥本哈根解释没有使双缝实验更容易理解,它告诉我们不应指望以我们喜欢的方式去理解。它不过只是以断言它们超出限界的说法解决某些困难。说什么你不能做更复杂的实验并且试图抽出更多的信息,只是你不能既这么做同时又期望维持你的原出结论不变,这等于什么也没说。不同的实验有不同的结果。(www.xing528.com)

哥本哈根的解释本质上是一个放大的不确定性原理。简单地讲,不确定性原理为我们所能知道的东西设置了界限:你不可能既知道一个电子的速率又知道它的位置;你不可能同时在上下和左右两个方向上测量电子的自旋。更精确地讲,你不能要求既看干涉图样又想知道光子走哪条路。最后,你不能推断在这类实验中“真实地”发生着什么,并期望它与一个修正的因而不同的翻版实验中“真实地”发生着的过程相一致。这哥本哈根解释大致如此。

按照玻尔的思想,虽然我们承认来自数据的推断不总是可靠的和一致的,但只要我们掌握数据我们就平安无恙,那么全部数据且仅只数据是我们的解释困难之最终所在吗?

不,有一个我们还一直未提及的,而且实际上哥本哈根解释也没有触及的问题,即测量究竟意味着什么?

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