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量子力学很神秘吗?(范洪义作)

已有 1896 次阅读 2021-9-12 20:39 |系统分类:观点评述

量子力学很神秘吗?

范洪义

   50年前,天才物理学家、诺贝尔物理奖得主理查德-费曼说:“没有人了解量子力学”。时过境迁,如今的情形如何呢?

   似乎不容乐观,因为现在网上经常刊登渲染量子力学的“怪异”的文章,甚至有从量子力学推测人的灵魂的文章。看来,神秘性弥漫人间。

   诚然,自费曼以来,人们对于量子现象的理解取得了某些进展,但是物理概念框架仍然保持原样,譬如说,波-粒子两象性和不确定原理仍然坚如磐石,不可动摇。量子纠缠态也由我建立相应的表象而确实存在于量子力学理论中。

   要进一步理解量子力学,单凭做实验是不够的,因为有不确定原理限制着、还由于观察者支配仪器的主观臆想和被测物理系统的关联,甚至都不知道仪器测量到的结果是否就是观察者心之所企求的。

   然而,存在另一条深入理解量子力学的途径,那就是另辟蹊径创造适合量子力学的特殊数学并扎扎实实地发展之,这件事,纯数学家不可能做到,因为他们早就训练成了他们习惯的思维方式。而本文作者注意到量子力学理论处理的是算符,算符在其自身表象中才转化为数,算符之间大多是不可交换的,排列时有先后次序,以至视觉模糊,才导致几率假设,一个典型的例子是生算符和灭算符不可交换,所谓不生不灭,因此,如何从一种排序规则转换为另一种排序规则就是量子力学的基本问题之一。本文作者有幸发明了有序算符内的积分技术,结合发展表象理论,使得这一困扰多年的问题得以解决。在此基础上理解量子力学可谓是兑现了“欲穷千里目,更上一层楼”。

   一个算符,在一种排序规则下是一种函数,在转换为另一种排序规则后变成另一种函数,持有了这种理念,对于量子力学的所谓“怪异”就不以为然,彷佛外星人未必有与地球人同样的思维一样。

   我的学生们学会了有序算符内的积分技术,量子力学的神秘程度就自然得以抑制。

   上世纪上叶,有学生去请教冯-诺伊曼量子力学问题,冯解答后,那学生说还是没懂,冯说:年轻人,对量子力学要紧的不是搞懂,而是要习惯它。

   如今,不少人在没有习惯量子力学之前就试图从哲学、宗教方面去解释它,越解释越难于自圆其说,使得量子力学成了人们心目中的玄学,也成就了他们成为令人仰视的学术权威,嘻!




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