<p class="ql-block"> 德國物理學(xué)家海森堡提出的測不準(zhǔn)原理，是量子力學(xué)的基本原理。這個理論認(rèn)為，不可能同時測定微觀粒子的位置和速度。海森堡避開粒子位置的詳細(xì)計(jì)算，用代表粒子可能的位置與動量的數(shù)據(jù)構(gòu)成無限矩陣來計(jì)算粒子的整體狀態(tài)，創(chuàng)建解決量子力學(xué)的一種形式——矩陣力學(xué)。這個原理不斷被引申，后來的量子力學(xué)理論認(rèn)為微觀粒子位置是不確定的，可以同時位于很多個位置，如認(rèn)為做光的雙縫實(shí)驗(yàn)時，如果光源只發(fā)出一個光子，這一個光子可以同時到達(dá)兩個縫隙。</p><p class="ql-block"> 奧地利物理學(xué)家薛定諤在德布羅意物質(zhì)波理論的基礎(chǔ)上，建立了解決量子力學(xué)的另一種形式——波動力學(xué)，用波動方程描述微觀粒子的整體狀態(tài)。薛定諤甚至否認(rèn)存在粒子，認(rèn)為原子周圍根本沒有作為粒子的電子存在，而是只有波一樣的電子云，或者說只有像波一樣的“彌散電子”，這個想法與認(rèn)為電子可以同時在很多位置相近似，這說明薛定諤也像后來的許多量子物理學(xué)家一樣并沒有意識到粒子的波動性是指微觀粒子的位置和狀態(tài)的概率具有波的規(guī)律。</p><p class="ql-block"> 粒子的位置的概率應(yīng)該只是表示粒子位置最可能的情況，因?yàn)闊o法精準(zhǔn)測定粒子位置，只能以概率來預(yù)測粒子的可能位置，但是近代量子力學(xué)把粒子位置的概率絕對化了，好像是認(rèn)為一個粒子必須在它可能的位置到處都在。薛定諤提出了密閉盒子裝上一只貓的思想實(shí)驗(yàn)：把一只貓裝在可能具有放射性物質(zhì)的密閉盒子里，貓?jiān)诤凶永镉锌赡芩懒?，也有可能還活著，貓為了絕對服從死活的概率，貓只能是既死又活，處于死活的“疊加狀態(tài)”。量子力學(xué)盡力維護(hù)把概率絕對化引起的荒謬，甚至認(rèn)為，如果把盒子打開，看到里面的貓是死的，這就違反了貓必須既是死的又是活的概率規(guī)定，必然要同時產(chǎn)生一個平行宇宙，這平行宇宙中還有個同樣的盒子裝著一只同樣的活貓。這個平行宇宙理論讓我們的大腦思想得太累了。我們大可不必認(rèn)為粒子或者貓要服從概率滿足所有的可能而存在，其實(shí)它們的存在只能是可能情況之中的唯一。</p><p class="ql-block"> 現(xiàn)在的量子力學(xué)已經(jīng)接近于否認(rèn)量子世界的具體性，接近于把量子世界看作是沒有具體性的混沌模糊，這就會導(dǎo)致把電子或更小的微觀粒子都看作某種范圍內(nèi)的一片混沌，這基本是回到了薛定諤當(dāng)初“彌散電子”的想法。這使量子力學(xué)陷入矛盾問題：量子如果不是一個一個的具體的，那么又如何判斷量子是一份一份的不可分割的量子？我們必須明確量子是具體的，只是不能通過精準(zhǔn)的測量來確定它們；電子等微觀粒子是一個一個的個體，或者是更加微觀的“能量弦”、“能量圈”的聚合物。要精準(zhǔn)測量微觀粒子的位置的困難在于：一是對某一個粒子測量會擾亂這一個粒子的狀態(tài)和位置，即使用一個光子進(jìn)行探測，這個光子都會與這一粒子產(chǎn)生碰撞改變粒子的位置；二是所測量的粒子在作高速運(yùn)動，如電子繞原子核運(yùn)動的速度可以達(dá)到數(shù)百萬米每秒，又在很小范圍內(nèi)運(yùn)動，也許在進(jìn)行測量的時間段內(nèi)電子早已周旋了億萬次，根本不可能測準(zhǔn)電子所在的位置。微觀粒子的測不準(zhǔn)，就是因?yàn)椴豢赡芡ㄟ^實(shí)驗(yàn)加以準(zhǔn)確測量，而不是因?yàn)槲⒂^粒子不具體。如果對原子核外的電子位置進(jìn)行測量，即使原子核外只有一個電子，如氫原子，在你的測量時間內(nèi)，電子已經(jīng)周旋了無數(shù)次，已經(jīng)出現(xiàn)在了無數(shù)個位置，你測量的結(jié)果只會是無數(shù)個不確定，你只會發(fā)現(xiàn)一片模糊的“電子云”，但是在一個沒有時長的時刻，電子只會在一個確定的位置，電子本身肯定不是你所測得的彌散狀態(tài)的“云”。我們不能把對粒子觀測的結(jié)果當(dāng)作粒子本身，不能認(rèn)為只有實(shí)驗(yàn)觀測到的才是真實(shí)，微觀粒子的具體位置根本不可能通過實(shí)驗(yàn)觀測清楚。</p><p class="ql-block"> 微觀粒子是極為微小的，都在高速運(yùn)動，又是在極小的范圍內(nèi)大量存在，鄰近每一個粒子的周圍都可能有很多個其它粒子，它們之間時時刻刻在發(fā)生相互碰撞和能量交換，粒子之間的碰撞影響具有無限偶然性，具有無數(shù)種可能，這就使得通過實(shí)驗(yàn)更是難以測定某一個粒子的準(zhǔn)確位置，也不能由粒子的初狀態(tài)預(yù)測其末狀態(tài)。但是對微觀粒子進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，粒子的總體運(yùn)動狀態(tài)具有波動規(guī)律，粒子的位置在宏觀上呈波狀分布。即使一個電子繞原子核旋轉(zhuǎn)，它運(yùn)動分布都像一列波，只是這波不是線性的軌跡，細(xì)看這波的某一段，模糊得如云霧，但是我們再把這云霧細(xì)看，會看到這云霧實(shí)際上是同一個電子在高速運(yùn)動到無數(shù)個位置。我們不可能通過實(shí)驗(yàn)測定一個一個粒子的具體的位置狀態(tài)，但是可以在宏觀上根據(jù)其概率的波的規(guī)律來把握微觀粒子的總體狀態(tài)?，F(xiàn)在的超弦理論以及其它的理論要對最為根本的微觀粒子作終結(jié)性認(rèn)識，要徹底認(rèn)識清楚最為極小的物質(zhì)到底是怎樣的，已經(jīng)取得了很大成就。超弦理論認(rèn)為物質(zhì)最小的實(shí)體是能量弦，標(biāo)準(zhǔn)粒子理論認(rèn)為物質(zhì)最小的實(shí)體是粒子（包括62種基本粒子，其中引力子尚未被發(fā)現(xiàn)證實(shí)），這些理論并不認(rèn)同量子沒有具體性的觀點(diǎn)。</p><p class="ql-block"> 對于光的衍射實(shí)驗(yàn)，光通過一個狹縫，在接收屏上出現(xiàn)明暗相間的波狀條紋，說明光子在運(yùn)動的橫向空間呈波狀分布（另外，光子在運(yùn)動方向上會如波一樣向前推進(jìn)），有這樣一種解釋：如果光源只發(fā)出一個光子，這一個光子只會落在光屏上一點(diǎn)，落在哪一點(diǎn)是偶然的；當(dāng)光源發(fā)出少量光子，這些光子通過狹縫后在光屏上的落點(diǎn)是雜亂無章的；但是當(dāng)光源發(fā)出大量光子通過狹縫，這些光子在光屏上的落點(diǎn)就會出現(xiàn)呈波狀的明暗條紋分布，這反映了光子落點(diǎn)的概率具有波的規(guī)律，所以光波是一種概率波，一般意義上的光的波動性是指大量光子在宏觀上表現(xiàn)出波的規(guī)律性（按照德布羅意物質(zhì)波的理論，單一光子也具有波動性）。在這種解釋中，明確了一個光子到達(dá)光屏?xí)r的位置是唯一的。對于光的雙縫實(shí)驗(yàn)，同一光束（包含大量光子）因?yàn)檠苌渫ㄟ^兩個狹縫，在接收屏上出現(xiàn)明暗相間的干涉條紋，如果光源只發(fā)出一個光子，會怎樣呢？這一個光子有可能從其中一個狹縫通過落到光屏，但是它不可能同時從兩個狹縫通過！這個光子到達(dá)狹縫所在平面的位置雖然具有很多可能，但是當(dāng)它到達(dá)狹縫所在平面時的位置是唯一的，光子不會同時到達(dá)它可能到的所有位置。光子在到達(dá)狹縫所在平面之前，之所以不能確定它最終到達(dá)的位置，是因?yàn)榇嬖诤芏嗯既灰蛩赜绊懰倪\(yùn)動，具有很多的不確定。光子到達(dá)狹縫所在平面的可能位置有一定概率，這個概率反映的是各種可能的最大可能性，而不是說光子一定要到達(dá)概率反映的所有最有可能到達(dá)的位置。如果光子一定要到達(dá)我們預(yù)見到的所有位置，那引導(dǎo)我們進(jìn)行預(yù)見的概率就不是反映可能性了，這概率成了具體明確的東西，就不叫概率了。既然認(rèn)為量子世界沒有具體性，那又怎么把量子的概率定得這樣具體明確呢？</p><p class="ql-block"> 通過以上分析，可以得出結(jié)論：微觀粒子的位置是測不準(zhǔn)的，但是在某一個時刻，微觀粒子的位置是唯一的；微觀粒子以及量子都是具體明確的一個一個的實(shí)體；微觀粒子在宏觀上表現(xiàn)出的概率是反映粒子狀態(tài)最有可能的情況，但是作為單一的微觀粒子的狀態(tài)在某一時刻是唯一的。</p><p class="ql-block"> 2021年7月</p>
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