量子力學的解釋（一）

一、吳大猷（量子力學）
1）量子力學的基礎：
A.Einstein-de Broroglie 關係—互補原理。
B.測不準原理
C.機率的概念
2）量子力學的結構—基本假定
A.互補原理的基本假定
1.一個物理系統的態，以一無限維次的線性空間的一個向量的線向表之。
2.凡物理量（可觀察的物理量），皆以線性的hernitian算符表之。此算符運作於態向量，使一向量變換為另一向量。座標Q與其共軛動量P遵守下關係 PQ-QP=h/i
B.機率性的基本假定
3.當一個物理系統在態|a>時量其一物理量Q,則預期所得之值
二、吳大猷指出愛因斯坦與哥本哈根派哲學觀點的分岐。
1）愛因斯坦對測不準原理，持猶疑的觀點。他先後提出些假想的實驗，想超越測不準原理的限制，但波耳每次都能反証那些假想實驗。愛因斯坦一直到他死（1955）仍不能接受量子力學的哲學觀點和解釋。
2）愛因斯坦以為自然界所遵守的定律是古典的、確定的，以為目前的量子力學的數學結構，可能是一個目前未知的一個理論的一種「平均」的，「近似」的形式，他追求一個理想目標是確定的，對物理的實質有完全敍述的理論。
3）量子力學的機率係統計性的，則這隱含著有些目前未知的基層變數的存在（所謂隱藏的變數），目前的機率，乃對這些隱藏變數作某種平均的結果。
幾十年來，曾有些物理學家企圖尋覓某些隱藏變數以建立一個新的量子力學，但尚未有成功的。 Neumann的書指出關於Hilbert空間的某些條件情形下，目前的量子力學的數學結構，是不能容有隱藏的變數存在的。這或強示如引人隱藏變數，則目前量子力學的結構形式亦需變更之。
4）波耳認為他的法寶是量子力學本身，在邏輯上的完整一致牲。他認為超出限度（所謂互補原理、測不準原理），便是沒有物理上的意義。雖然位置及動量各自個別可以準確的量定，但已知動量而問位置，是沒有意義的。
5）愛因斯坦不再企圖發現量子力學本身的矛盾，而是在申述他對物理學理論的哲學觀點。
三、費曼的「量子力學在哲學上的意函」
1）首先是最有趣的測不準原理，這個原理意味著觀測會影響所要觀察的現象。
在量子力學之前，觀測者有時是重要的，但從不會有關鍵性的影響。
雖然我們無法用測量來精確定義出一個局限在某個區域的粒子的動量，這不能構成先驗上的理由「禁止」我們去談論它們，這只是表示我們並「不需要」去談論它們。
2）我們在從事科學研究的時候，並不是只能夠使用那些可以直接以實驗檢驗的觀念。
3）由於不確定性，我們現在無法預測在某個已知的物理狀況下將會發生什麼事，無論事先我們如何仔細安排這種狀況。
4）因為我們不能準備的預測未來，所以牽涉到「自由意志的意義以及世界是不確定的」這種想法的種種胡扯與問題就出現了。人們通常認為這種不確定性性（即我們無法預測未來）是很重要的量子力學現象、而且認為它可以解釋心靈、自由意志等。而古典物理確實是命定性（deterministic)系統。但一旦準確度有個上限，比如某個原子的確實位置只能精確到十億分之一，那麼當這亇原子撞上了另一個原子時，由於最初原子有十億分之一的誤差，則碰撞後位置的誤差就更大了。下一次碰撞誤差又加大一點，所以即使一開始誤差很小，時間久了，誤差就會變大。
只要準確度是有限的，一段足夠長時閒間之後，就無法有效預測爾後的事了。
5）就實際觀點而言，古典物理中早就有了不確定性。
有人說人類心霊有明顯的自由與不確定性，因此我們必須體認古典的命定性物理是沒有希望理解人類心𩆜的，而且我們應該歡迎量子力學將我們從「純然機械性」的宇宙解放出來。
費曼認為這種說法是不公平的。
從以上，費曼是認可量子力學的不確定性，但也不可從此拒絕談論古典物理。至於自由意志的意義及世界是不確定的，費曼傾向於認為是胡扯。
四、陳根：神奇的量子科學就在我們身邊。
1）靈魂的波粒二象性
2）靈魂的量子曡加
3）量子糾纏與心靈感應
以上會在「續文」討論。
五、劉敏：量子力學初期、中期、近期的主要解釋：
初期解釋：
A.哥本哈根解釋
B.系綜解釋
C.隨機過程解釋
中期解釋：
A.玻姆隠變量解釋
B.多世界解釋
C.模態解釋
近期解釋：
A.退相干解釋
B.隨機動態坍縮解釋
C.相容歷史解釋
D.量子貝葉斯解釋
E.量子力學的關係解釋
F.量子邏輯解釋
以上會在「續文」討論。

六、張天蓉：常見的量子迷霧
1.不確定性原理來自微觀測量時產生的誤差：主流觀點認為不會隨著測量儀器精度的改變而消除的。
2.愛因斯坦反對量子力學嗎？
他反對量子現象的一些解釋例如量子糾纏的幽靈般的超距超光速傳輸解釋。
3.量子理論只適用于微觀世界，不能用于宏觀世界？
並不說它不能用于宏觀史度，只是宏觀世界的量子效應不明顯，可以忽略不計。
德布羅意的物質波，例如子彈它也有物質波，但若子彈質量10g,速度200m/s，算出來波長只有3.3✖️10^-34m，比物體本身的大小小太多了，所以感覺不到子彈的物質波。
4.量子力學証明了靈魂的存在？
我們不能把某些未受科學界主流認可的東西當成「科學証據」。
我的意見：科學拿不出証據的東西在物理界尚有很多如11緯度空間、平行宇宙、M理論等。我們的物質世界只佔4%，還有23%的暗物質及73%的暗能量尚在未知階段，何況光是這4%的物質世界，我們目前的科學水平都還沒辦法完全弄懂它，所以不要迷信「迷信」也不要迷信「科學」。只能說以目前的科學能力還沒有辦法証實有否靈魂？
5.根據量子力學：沒有意識就沒有客觀世界？
波函數坍縮是觀測者的意識導致，這是一種解釋。
我的看法：月亮只有當你看它時才存在？
當你「主觀」看它時，它是存在的。這時月亮客觀上可能因「退相干」作用之下有存在，也可能依「概率」以多少比率存在？
佛法的修行重點即在於將「主觀的觀察測量」去除。讓月亮就依原本的曡加態存在，這樣我們就不會受它陰晴圓缺的影響。至於討論它到底客觀上有否存在，其實是沒意義的。
6.量子力學是唯心主義？
我們不能說量子力學是唯心主義。哥本哈根詮釋強調測量行為對微觀被測對象的影響，但並不否認客觀世界的存在。
我的看法：量子力學如劉敏指出，對於量子力學的解釋從初期、中期到近期已出現非常多的解釋，所以當然不是唯心主義。佛法就反對純唯物及純唯心。當你主觀不觀察檢測這個世界的時候，已跳離唯心。但當你將世界看成假空的時候，已脫離唯物。所以佛法是非唯心亦非唯物，即「中道」思想。簡單說即是以出世心（不觀察心）積極入世（假有的世界）而後得到「中道」的大自在。
7.人腦的意識來自量子糾纏？
有科學家以為意識與量子糾纏有關，並在嚐試找出人腦中有哪些物質可以發生量子糾纏。
我的看法：意識在神經醫學上仍然是一門待探索的深奧問題。不過佛法對意識的探討已經相當完備，只是尚需努力如何與神經醫學聯結。
七、黃永義：量子力學解釋的發展：
1.哥本哈根解釋：
2.1935 Von Neumann解釋：人的意識決定了量子測量的結果。
3.1957 H Everett 多世界解釋：
4.2003 H.Zurek 量子達爾文解釋：哥本哈根解釋
5.Zeh 量子退相干解釋：
6.R.Griffith、M.Gellmann 量子測量自洽歷史理論
7.量子貝葉斯模型（Quantum Bayesianism):
以上會在「續文「討論。
八、符力平：量子力學的哲學:
量子客體能夠具備相互排斥的一些屬性，例如，可以同時走兩條軌道；它們在沒有被測量之前，不具有任何確定的信息；只有通過測量，且只能通過測量，量子客體才獲得確定的信息；此外，所得信息與我們進行的何種測量有關，即測量過程不是一種單純的反映過程，而是一種變革過程，在此過程中我們通過儀器作用于量子客體共同製造出確定的信息來。
微觀粒子不是經典粒子。微觀粒子不具備軌道。其次，經典粒子用到像坐標、動量、角動量等它們在微觀粒子上使用時，是必須受到不確定性原理限制的。微觀粒子還具有相互轉化、產生和湮滅、自發衰變、內部自由度（如自弦）等這些經典粒子所不具備的特質。
微觀粒子不是經典波。其干涉圖様形成是大量重復實驗的結果，單個粒子並不能形成一個完整的干涉圖樣。
九、趙凱華：愛因斯坦與波耳之爭、EPR佯謬及交纏態的非定域性。
1）1930第六屆索爾威討論會上，愛因斯坦提出一個思想實驗：愛因斯坦之盒。
經過一夜冥思苦想，波耳第二天早上即予破解：1個光子逸出後，箱子的質量有了變化，而致引力也有變化，而引力會導致時間變慢。因此時間不確定。
2）EPR佯謬：愛因斯坦承認量子力學是自洽的，但卻認為它不完備，1935與波多爾斯基、羅森聯名發表了EPR文。
十、林雲海：量子理論的哲理
1）物質粒子具有質量，質量即是能量，能量襯出頻率，頻率襯出脈動，因此粒子具有脈動。脈動粒子很可能像光子，光子則與光波有關，因此物質必與物質波相關。
2）使用波長較長的顯微鏡去觀察電子，原意是減少對電子的擾動，但其觀察的能力就為之降低。不可兼得的特性在物理的測量中出現了。
3）在量子力學裡，物質的行為不再是可預測的（至少在微觀世界𥚃），物理能告訴我們的只是將來的機率分佈情形。這種說法等於否認了因果律的存在，因此使不少物理學家感到不適。包括愛因斯坦、蒒丁格、德布羅意。
4）波耳有名的哥本哈根的釋意：量子論是很有意義的工作，它預測的結果與實驗有非常一致的吻合。
5）海森堡的簡㓗敍述：我們沒有假設量子論是對立於經典物理論，而是很基本地一個統計論。因果論：假使我們知道現在是正確的，我們能預測未來。問題是前提是錯的。原則上，我們不知道現在的所有祥細內容。
十一、約翰 格里賓：哥本哈根解釋的垮台
以上會在「續文」討論。
十二、椎木一夫：隱變數
至今已有許多人嚐試導出隱變數，薛丁格也做了嚐試。
第二次世界大戰後，波姆（Bohm)發表了隱變量理論。他的理論在全世界引起很大迴響。但他的理論需要導入量子力學的力的概念，經過研究發現量子力學的力與普通古典力學的力不同，是非定域性的，要將之一般化，可能會變得非常複雜，很難實際運用，但是現在似乎已經沒人願意再重新硏究它。但在歐洲，腳踏實地的努力似乎未曾間斷。
十三、石克昭，關於量子力學引起的爭論。
1.愛因斯坦與波耳為代表的哥本哈根學派關于量子力學完備性的爭論
2.量子力學與因果關係之間的矛盾
3.是意識產生客觀世界嗎？
以上會在「續文」討論。