华飞按:以下是沈惠川教授对对倪光炯“对量子力学的一种新解释”一文的评论
对“对量子力学的一种新解释”一文的评论
沈惠川
(中国科学技术大学天文与应用物理系 合肥230026)
“对量子力学的一种新解释”一文的作者(以下简称“作者”)从物理学,哲学和数学等不同的视角对量子力学中的“Schrodinger猫”佯谬做出了一种新解释。这样的解释当然是允许的,因为对量子力学做出不同的解释由来已久,而且方兴未艾。然而,作者的新解释仅仅是一种对Born的诠释做出了自己的修改的“解释”,而不是所谓的“诠释”。
以下是文中可以进行讨论的几处:
(1) p1.“量子力学为什么难懂?让我们来看1935年薛定谔提出的一个设想实验:”此句不够全面。量子力学(应为“正统量子力学”)之“难懂”,除了Schrodinger猫佯谬以外,还有EPR论证等其它有待搞清的问题。实际上,EPR论证比Schrodinger猫佯谬更关键。Einstein从局域实在论出发,认为正统量子力学“不完备”,而正统量子力学Cobenhagen学派则认为,量子应当是“非局域的”。(非局域性来自量子力学的Schrodinger方程或相仿的其它方程,而并非来自量子论。)该论证对某些人来说可能更“难懂”。对EPR论证,作者基本上未涉及;因此本文的“解释”并不完整。
(2) p2.“经过70多年研究,Born统计解释已被无数实验所证明,并且对单体也成立。”此句中的“Born统计解释”实际上应为“Born统计诠释”,与本文所指的“解释”不属同一层次。至于是不是它“已被无数实验所证明”,并非是得到公认的事。作者应举出证据。Einstein赞同系综诠释,应非事出无因。从正统量子力学中的量子非局域性可以反证,Schrodinger方程或相仿的其它方程不可能“对单体也成立”。如果对单体也成立,则“非局域性”来自何处?该问题值得讨论。
(3) p2.“只有在‘量子相干长度’以内的客体,才可能用波函数来描写,对猫这样大的生物体是不可能的。”此句与作者在“摘要”中指出的“宏观薛定谔猫态”和后文(如p3.“一个大公司由两方持股”等)有矛盾。Schrodinger用“猫”为例,只不过是为了说明问题而提出的通俗和方便的比喻,并没有什么其它特别的意思。这与作者用“一个公司两方持股”来说明问题不分伯仲。在量子力学中有时候为说明问题,用“比喻”是必不可少的。不能强令人们在谈论量子力学时“不许用宏观现象作比喻”。再者,在量子力学的“大千世界诠释”(又译为“多世界诠释”)中,甚至还有所谓“宇宙波函数”。它的尺度比“宏观薛定谔猫态”还大。因此,“只有在‘量子相干长度’以内的客体,才可能用波函数来描写”这句话不一定对。问题在于,如果微观有“死猫”和“活猫”的叠加态而宏观没有,则表明微观规律不同于宏观规律,反之则表明微观规律与宏观规律相同。而众所周知的是,Einstein认为,宇宙中只有一种客观规律。两种观念孰是孰非,现在还不能妄加评论。
(4) p4.“认为微观粒子(如电子)是一个点粒子,是没有实验根据的。”此句十分正确。但是线性的Schrodinger方程只能描述点粒子,除非放弃波粒二象性。如果要保留波粒二象性,则必然要修改线性的Schrodinger方程。而如果将线性的Schrodinger方程修改为非线性的,则波函数的叠加态亦不复存在。这将面临两难的困境。关于这一点,作者要考虑周到。纵观本文全文,作者无意将线性的Schrodinger方程修改为非线性的,而似乎是专为“解释”粒子的双缝衍射而特设了“微观粒子(如电子)不是一个点粒子”这一没有任何数学表达的前提,并放弃了波粒二象性。
(5) p5.“一个粒子是‘大小由之’的,它在衍射中是同时穿过双缝的。”对于这一论断,目前尚无公认。正统量子力学中的一些稀奇古怪的结论(如“同时穿过双缝”),都同它的一些值得商榷的大前提有关。作者可能认为,在加入该假设(或“论断”)后,所有原来论述上的漏洞都可以自圆其说了,而且可以与现已发表的有关“Schrodinger猫”的实验结果保持一致。但这种极不自然的假设(或“论断”)往往产生更严重的(诠释上的)后果。与其如此,还不如考虑考虑其它(诠释)方案,不一定非要抱住“Born的统计解释”不放。在解释“双缝衍射”实验方面,更简单的可能是“系综诠释”。
S Hawking(他是“量子宇宙论”和“量子力学大千世界诠释”的鼓吹者)的高足吴忠超先生在1999年3月17日《中华读书报》上一篇纪念Einstein诞辰120周年的文章中说:“近年来的一些研究似乎在一定程度上解除了Schrodinger猫对它(正统量子力学)的折磨。”吴忠超先生的说法从另一个侧面证明了Schrodinger猫的问题至今仍未完全解决,尽管该问题似乎有了一些新的进展。建议作者在此问题上持谨慎态度。
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