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转贴:关于定域性和实在性

2013-07-11 12:41阅读:
量子物理有很多奇怪的地方,在很大程度上改变了我们的哲学观点。
客观性:所谓的客观是和主观相对的,客观性是指客观世界不受主观的影响,主客
观是分离,独立的。
定域性:是指相互关联的食物是发生在一定范围内的。再具体的说,不可能有超光
速的信号传播。爱因斯坦的相对论就是以此为基础的。
实在性:是指一切结果均有原因,如果掌握的信息足够多,人们的计算能力足够强
那么就可以预测一切。比如扔硬币,如果把每次扔硬币时的风速、角度、力、摩擦力等都
搞清楚,那么扔硬币就不再是随机事件,每次都有预先知道结果。
但是在量子力学中这些都受到了挑战。
首先在哥本哈根解释中,认为波函数在没有观测前是处于叠加状态,而观测以后变
为“坍缩”状态。但是对于为什么发生坍缩,至今没有一个很好的机制解释。哥本哈根
学派只是说,人观察了以后,波函数就坍缩了。那么什么是观察呢?人看一眼如果算是
观察的话,那么摄像机记录一下算不算呢?一条狗看一下算不算呢?
冯诺伊曼敏锐地指出,我们用于测量目标的那些仪器本身也是由不确定的粒子所组
成的,它们自己也拥有自己的波函数。当我们用仪器去“观测”的时候,这只会把仪器
本身也卷入到这个模糊叠加态中间去。怎么说呢,假如我们想测量一个电子是通过了左
边还是右边的狭缝,我们用一台仪器去测量,并用指针摇摆的方向来报告这一结果。但
是,令人哭笑不得的是,因为这台仪器本身也有自己的波函数,如果我们不“观测”这
台仪器本身,它的波函数便也陷入一种模糊的叠加态中!诺伊曼的数学模型显示,当仪
器测量电子后,电子的波函数坍缩了不假,但左/右的叠加只是被转移到了仪器那里而已
。现在是我们的仪器处于指针指向左还是右的叠加状态了!假如我们再用仪器B去测量那
台仪器A,好,现在A的波函数又坍缩了,它的状态变成确定,可是B又陷入模糊不
定中…
…总而言之,当我们用仪器去测量仪器,这整个链条的最后一台仪器总是处在不确定状
态中,这叫做“无限后退”(infinite regression)。从另一个角度看,假如我们把用于
测量的仪器也加入到整个系统中去,这个大系统的波函数从未彻底坍缩过!
  可是,我们相当肯定的是,当我们看到了仪器报告的结果后,这个过程就结束了。
我们自己不会处于什么荒诞的叠加态中去。当我们的大脑接受到测量的信息后,game
over,波函数不再捣乱了。
如此说来,似乎意识是决定波函数是否坍缩的决定力量。于是,主观影响了客观,
世界不在具有客观性了。最后需要指出的是,哥本哈根解释仅仅是几十种量子力学解释
中影响比较大的一种,并不是公认的真理。
定域性要和实在性放在一起讲,简单的说就是贝尔不等式已经证明了,我们的世界
不可能既是定域的,又是实在的。换句话说,或是承认存在超光速,从而推翻相对论;
或是否定决定论,认为上帝是掷骰子的。
而如果承认上帝是掷骰子的,又出现了怎么解释的问题,上面提到的哥本哈根解释
,虽然看起来古怪,但是却是在几十种解释中相对比较不古怪的解释。

转贴:http://bbs.sjtu.edu.cn/bbscon?board=physics&file=M.1133764421.A

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