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1、對量子力學互補性詮釋的理解論文..畢業(yè)量子力學在本世紀二十年代就形成了其形式系統(tǒng),然而它的物理意義,亦即對它的解釋卻一直眾說紛紜,時至今日仍是物理學家和哲學家關注的一個中心問題。雖然在其體系形成后不久,玻爾就在玻恩的幾率詮釋和海森堡的測不準原理基礎上,提出了系統(tǒng)一貫的互補性詮釋并成為被普遍接受的正統(tǒng)詮釋,但互補思想的確切內(nèi)容卻始終沒有人能說得清,因為玻爾總是把他深奧的思想..畢業(yè),深深藏在晦澀冗長的深思熟慮的句子和事例性的說明之中,而沒有任何現(xiàn)成的條條款款,這就使得無論接受它的還是反對它的人都給出了各式各樣不同的理解,所以互補含義亟需澄清。關于量子力學詮釋研究的主要
2、問題也都與互補性詮釋密切相關(如因果性問題、幾率性問題、關于測不準關系的理解問題、測量問題、完備性問題等),這些問題的澄清和解決也首先需要正確理解互補性詮釋。1.互補性詮釋的邏輯結構與互補性詮釋不同的其它詮釋的邏輯結構是,先設計出某種本體實在的模式,再將這種本體實在與量子力學中的某種符號聯(lián)系起來,然后將這種符號按量子力學演繹的理論結果與觀察結果對照來解釋量子現(xiàn)象和量子理論。在這些解釋中,觀察結果不是作為解釋的根據(jù),而是作為量子力學演繹的結果。如隱變量理論先假設有因果決定性的亞量子層的隱變量的本體實在,再將這種本體實在隱變量的統(tǒng)計平均與量子力學中的可觀察量聯(lián)系起來,量
3、子力學的理論值就代表著隱變量的統(tǒng)計平均的演化結果,它與統(tǒng)計性的結果相對應,這樣隱變量理論就將觀察結果和量子力學的描述解釋為客體的隱變量的統(tǒng)計平均的表現(xiàn)和對這種統(tǒng)計平均的變化規(guī)律的描述。統(tǒng)計系綜詮釋則先假設統(tǒng)計分布具有實在的客觀性,它代表著微觀客體的狀態(tài)和特征,量子力學描述中的波函數(shù)ψ的模方就表示客體的這種統(tǒng)計分布,波動方程的解的模方與觀察結果的統(tǒng)計分布相一致,表示著客體的統(tǒng)計分布狀態(tài)?;パa性詮釋不從一個預先的本體實在模式的假設出發(fā),而是直接對觀察結果進行分析和解釋,然后從這種對觀察結果的分析中推出客體的實在特點和對它進行描述的符號的意義。當然,從一般假設能演繹出一個
4、唯一的結果,而從觀察結果只能推出客體實在的某些本質(zhì)特征,不會得出唯一確定的實在模式和對它描述的符號的完全確定的意義。因為觀察結果可以由各種不同的符號系統(tǒng)描述,即使只有一套符號,其數(shù)學演算過程也無法與實際的物理過程一一對應,而只能將演算結果與觀察結果對應,所以,雖然觀察是唯一確定的,但關于它的描述和解釋卻可以有多種。這說明解釋具有一定的靈活性,允許有各種不同的關于實在的假設,但這些假設的實在并不就是真實的實在,而只是在某些方面反映著由觀察結果所表征的實在?;パa性詮釋通過對觀察結果的認識特點和描述的語義方面的分析,找到對客體和諧一致的互補描述方式,再從這種描述中找出客體
5、的實在特點,而不是先給出一種實在的模式或圖景?;パa性詮釋從觀察到的原子的穩(wěn)定性和輻射光譜的不連續(xù)性所表征的量子性出發(fā),以量子公設作為其理論的出發(fā)點來構建對具有量子性的原子客體的合理描述。量子公設本身意味著過程的非連續(xù)性、個體性,也就意味著觀察過程中儀器與客體的相互作用過程是不可細分的,觀察結果中必然包含了儀器及其對客體的作用。在經(jīng)典物理中,儀器對客體的作用比客體本身的物理量小得可以忽略,即使不能忽略也能通過對過程的分析將它剔除,但在對原子客體的觀察中,儀器對客體的作用與客體的物理量相比擬,其作用過程又是非連續(xù)的,所以不可能將儀器的作用剔除,這樣,觀察結果中就必然包含
6、了觀察儀器的作用,而不是代表客體本身的現(xiàn)象,對客體的描述也必然只能是觀察下的客體的描述,而不可能是對沒有觀察的孤立客體本身的描述,所以對客體的任何描述都依賴一定的觀察,沒有觀察,就沒有可描述的確定的現(xiàn)象,即使沒有對應于客體本身的觀察,也必然存在與之相關的其它客體的觀察。這不是說,沒有觀察,現(xiàn)象世界就不存在,而是說,沒有觀察,確定的客體就不存在,沒有觀察,世界上可以發(fā)生許多事件,但我們卻不能確定對它們的描述。觀察對描述的重要性和觀察中儀器對原子客體的作用的不可分性是原子現(xiàn)象及其描述的特殊性之所在。正是觀察的特殊性帶來了概念的定義和描述上的新特點,從而帶來描述方式的根本
7、改變和實在的新特點。在對原子客體的觀察中,儀器與客體間的不可剔除的相互作用,使得對客體的時空確定和態(tài)的確定間成為互斥的。當我們通過一種儀器如剛性標尺和時鐘對客體進行時空的觀察和確定時,觀察中儀器的作用和對時空的確定條件,排斥對客體的態(tài)進行定義,因為這種確定時空的儀器對客體的作用所帶來的客體的態(tài)的改變是無法確定的,從而客體在另一種確定它的態(tài)的儀器下所確定的對態(tài)的定義的條件被破壞,而不再可能對時空觀察下的客體進行態(tài)的定義。當我們利用另一種儀器對客體的能量和動量進行觀察和定義時,由于儀器與客體相互作用的時間的不確定性,使得對客體的時空確定成為不可能。客體的時空標示和態(tài)