量子理论冲击着唯物主义者

量子理论冲击着唯物主义者

量子概念最早起源于1900年，由德国物理学家普朗克在研究黑体辐射时为了
避免出现理论上的“紫外灾难”，不得不假设能量是以不连续的方式存在。随后
在1905年爱因斯坦成功地运用该理论解释了光电效应并因此而获得诺贝尔奖。
1913年丹麦科学家尼尔斯?波尔创立了最早的量子理论雏形并提出了互补原理，
用来说明微观世界的图象和我们的经典世界是多么地不同。后来的几十年中，在
波尔的领导下，大批物理学家聚集在丹麦的哥本哈根，共同创造了量子理论最光
辉灿烂的成就。

　　按照波尔的观点，关于宏观和微观、整体和部分之间关系的传统观念被根本
地改变了。即不确定性和模糊性是量子世界所固有的，而不仅是我们对于它的不
完全感知的结果。因此，海森堡推演出了著名的不等式，即世人皆知的测不准原
理。根据互补性原理，在量子世界中，观察者，即人的主观行为或称精神因素成
了不可避免的作用者之一，换句话说，当我们观察微观世界时，我们将无法像观
测宏观世界那样把观测者的影响排除在外！

　　这个结论推广到哲学意义时就变得很严重了，它意味着这个物理世界的“客
观实在性”开始变得模糊起来，人的精神，或称自由意志的地位开始变得重要起
来。

　　然而爱因斯坦却对这一结果深表不安。虽然正是他本人发展了量子概念（如
果把波尔称为量子理论的开山祖师，那么普朗克就是鼻祖，而爱因斯坦则可说是
量子理论的唯一教父），但他却坚信，量子理论之所以会得出如此结论是因为一
些尚未观测到的因素在起作用，也就是所谓的隐变量，一旦随着科学的发展和实
验仪器的完善，终究会揭示这些隐变量的，从而将微观世界和宏观世界完美地统
一在一个精确的理论中。“无论如何，我决不相信上帝会掷骰子！”

　　爱因斯坦深信，一个具有熟悉因果关系的经典世界，最终将处在量子疯人院
的底下。他力图构建种种思想实验，以检验这种想法，其中最精细的一个是他在
1935年与B?波多尔斯基及N?罗孙合写的一篇论文中提出的，也就是闻名物理学
界的EPR悖论！

　　这个悖论是这样描述的：假设一个单一的稳定粒子炸裂成两个相等的碎片A与
B，海森堡测不准原理显然不准我们同时知道A或B的位置与动量。然而由于作用
与反作用定律（即动量守恒），对B动量的一次测量可以用来导出A的动量。同理
，根据对称性，A离开爆炸点运动的距离等于B运动的距离，所以，B的位置测量
揭示了A的位置。

　　在B处的观察者是自由的，他可以随时想对B做测量，既可以是位置，也可以
是动量。然而问题的关键是，如果A和B已经分开飞过非常长的路程（比如十万光
年），那么人们就不愿假设对B的一次测量能够影响A。至少A不可能即时地直接
受到影响，因为按照狭义相对论，物理信号或影响不可能运动得比光还快，至少
在光穿过A与B之间的时间之内，A就不可能知道对B实行了一次测量。也就是说
，不可能出现一种超距的作用。爱因斯坦发现，对远离粒子中的每一个粒子作表
观独立的测量，所给出的结果竟同谋合作得是如此充分，真叫人无法接受这种关
于同谋粒子的想法。他将它嘲讽为“幽灵式的超距作用”。他要求客观实在定域
在每一个粒子上，但是按照量子理论，这种作用却似乎俨然存在。

　　事实上可以这样来看待这个思想实验。按照爱因斯坦的观点，有两点是不容
置疑的，即光速的不变性和客观实在性。光速的不变性就是说光速是不可逾越的
，没有什么比光子运动得更快；而客观实在性则意味着外部世界是不以人的意志
为转移的，它就在“那里”存在着。

　　毫无疑问爱因斯坦的观点及其典型的唯物论思想，也是绝大多数物理学家们
所持有的观点，因为它毕竟和我们所观察到的经典世界是相符的。然而量子理论
所得到的结论是如此的离经叛道以至于经典物理学家们对它是又爱又恨。可惜的
是在当时实验仪器还无法对这一争论作出判别，直到半个世纪以后，才有了进展
。

　　1965年，日内瓦欧洲核子研究中心的约翰?贝尔研究了二粒子量子体系并证
明了一个强有力的数学定理。简单地说就是——假设爱因斯坦基本上正确，量子
行为真的是底层的混沌经典作用力的产物；又按照相对论原则，假设超光速信号
是禁止的。那就可以说：第一个假设通常就是指“实在性”，因为它断言量子物
体在任何时候以及在确定的意义上确实具有所有动力学属性；第二个假设称为“
定域性”假设，或有时称为“可分性”假设。因为当物体在空间分离（即不在同
一地方）时，它禁止它们之间有即时的物理影响相互作用。

　　在“定域实在性”的双重假设下，进一步假设逻辑推理的常规原则不是建立
在量子不确定性基石上的，贝尔对于二粒子同时被测量时其结果的可能关联程度
建立了一个严格限制。作为定量的数学描述，贝尔得出了一个不等式，即如果爱
因斯坦正确，那么不等式成立！可是按照波尔的观点，量子力学预言：在某些环
境中，合作的程度会超过贝尔的极限，即量子力学的常规观点要求在分离系统之
间合作（或共谋）的程度超过任何“定域实在性”理论中的逻辑许可程度。这样
，贝尔定理开辟了对量子力学的基础作出直接检验的通途，可以在爱因斯坦的关
于定域实在世界的思想与波尔的关于充满亚原子共谋性的某种幽灵式世界的概念
之间作出判决。

　　为了检验贝尔不等式，前后做了不少实验来判别，最后结果表明，前后11个
实验只有2个证明不等式成立，其余9个则符合量子力学的预言——不成立，而且
即使是那两个实验也是在早期实验仪器不够精确的情况下做的。这就在事实上证
明了量子力学的胜利。其中最激动人心的实验出现在1982年，由法国人阿莱恩?
阿斯派克特（AlainAspect）完成了一个最能直接作出判决的钙原子实验。实验
结果清楚地表明，爱因斯坦的“定域实在性”假设二者必定有一个是错误的！

　　量子力学问世以前，大多数西方科学家（当然也包括马克思，虽然他并不是
一个科学家）认为我们周围的世界是独立存在的，就是说，它是由物体（如桌子
、椅子、行星、原子）组成的。这些物体就“在那里存在着”，不管我们观察它
们与否。按照这种哲学，宇宙就是这种独立存在的物体的集合，它们合在一起就
构成了事物的整体。当然必须承认，我们对物体所做的任何观察，都涉及到某种
跟它的相互作用，这意味着它不可避免地会受到一种干扰。然而这种干扰被看成
只不过是对于已是一种具体的和非常确定的存在的事物进行的一种偶然的微扰。
实际上对于测量某事物所产生的干扰，原则上可以被弄得任意小，而且在任何情
况中都能计及其完全细节，以至测量之后，我们可以准确地推导出被观察的物体
所发生的一切。如果这是事物的真实状态，我们就应毫不犹豫地说，在我们对物
体的观察之前和以后，物体实际具有一组完全的动力学属性（如位置、动量和能
量）。于是原子和电子只不过是一些“小东西”，它们与“大东西”的差别仅在
于尺度的不同，在别的方面，其实在性地位没有本质上的不同。

　　这个关于世界的图象是令人信服的，因为它是最容易符合我们对于自然常识
的理解的图象。爱因斯坦称它为“客观实在”，因为外部事物的实在性地位并不
依赖于一个有意识的个体的观察。同样马克思也因此而发展出了至今还在影响大
多数人的辩证唯物主义理论。但是恰恰就是这个关于实在的常识观念，波尔运用
哥本哈根解释的哲学向它提出了挑战。

　　关于这个实验结果的解释，目前有几种主要的流派，对于哥本哈根学派的拥
护者来说，问题再简单不过了，只需放弃“定域实在性”假设中的“实在性”，
就可以很容易地解决问题，同时它所带来的一个极富挑战性的观点即是有关精神
与意识的本性，以及它们与物质的关系等该如何认识，而这一领域恰恰是哲学斗
争最激烈的地方。可以说量子力学发展到今天，终于在这一领域开辟了为哲学观
点提供实验性判据的新天地。另一个主要流派则主张放弃“定域性”假设，主张
存在超光速的即时作用，并发展出一套隐变量的理论。然而放弃定域性的假设将
带来一些无法克服的理论困难，首先是爱因斯坦的相对论理论将立即面临崩溃的
危险，因为全部相对论都是建立在这样一个假设上的。此外，一个更恼人的结论
是信号有能力返回到过去，这会给形形色色的因果佯谬开辟通途。还有一个流派
则赞成多宇宙解释，即每做一次观察选择，宇宙就分裂为两个，每个各自执行一种结果。

这个区由于楼主而质量有大幅度的提升!

[quote:406b6730d8="觉者"]这个区由于楼主而质量有大幅度的提升![/quote]
觉者, 觉还没睡够?? 继续睡觉 :wink:

呀~'      原来"觉者"就是"睡觉者"呀!!!  不对吧~, 应该是觉悟的觉, 不是睡觉的觉........都是一个字哈,  建议觉者加注音. ^^

楼主你继续贴, 偶知道最后帖子啥样子, 还包括"事实"---就是你已经多次穿越了平行宇宙, 而且 ,你的穿越是有理论根据的,不是神经失常所致,嘿嘿嘿 :twisted:

但愿长睡不复醒——我今天睡到现在才起来！

呼~

                               
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~哈~,,又一位"觉者",刚刚觉醒 ^^

你们都是一样的不喜欢前沿科学探讨,就会封,好无道理可言!


http://www.astronomy.com.cn/bbs/viewtopic.php?t=37651&start=30

赫赫，是哥们你太前沿了，我们有点理解不了 :mrgreen:
再封一次！下次就封人了 :mrgreen: