量子力學的哥本哈根詮釋

一、哥本哈根詮釋的主要內容，丁鄂江根據三本教科書（作者：費曼、狄拉克、朗道）可歸納為以下五點：
1）量子力學系統的描述離不開經典物理的概念。如果果離開經典概念，就無法正確描述實驗過程和現象。量子力學將經典力學作為一種極限情況而包含之，同時又需要這一極限情況。
2）要區分對象和測量儀器。對於研究客體要用量子力學描述，但是對於測量裝置應該用經典物理描述。
3）測量改變了系統的狀態，所以在量子力學中需要對經典概念的使用作出限制，也就是說，經典概念僅用來描述客體與測量儀器發生相互作用時的宏觀表現。在描述研究對象的運動學或動力學特性時，必須把客體與測量儀器的相互作用考慮在內，而不能將這些物理量看成是對象自身的性質。
4）波函數的絕對值的二次方表示測量結果的機率密度。測量結果使得位置、動量、時間、能量等經典概念可以應用于量子力學描述的各種現象。量子力學本身就存在著波函數以及其他許多不能直接測量的概念，如果這些無法測量的概念有助于預言實驗結果，那麼它們仍然應當保留在理論之中。
5）沒有必要假定有意識的觀測者的存在。測量過程是客觀的，與意識無關。
費曼認為意識這個概念不需要引入量子力學理論之中，但是費曼在講課時顯然不打算多說這個話題。
朗道則反復強調「測量過程」與「意識」無關。
評論：
經典物理大師很多是避開或反對意識這個話題如費曼和朗道。但是目前也有不少物理學家接受意識的觀念而進行研究。
總之，意識已漸漸進入自然科學的範圍。
二、愛因斯坦提出了EPR佯謬及「定域實在論」，認為量子糾纏及量子力學理論是不完備的。
定域是指物體之間的作用傳遞不可能超過光速，只能在小於光速的區域內進行，因此其區域也是一定的。
實在是指凡是實驗的現象即是物理本身的現象，不會因為觀察而受到影響和改變，所以實驗是客觀實在的。
但是量子糾纏的超距瞬間傳輸則違反了定域論。觀察者的意識問題也與實在論有爭論之處。
目前關於量子力學的解釋，除哥本哈根解釋外，已出現了百家爭鳴（見先前的量子力學的解釋一文）的情況。
三、哥本哈根派三大支柱：
玻爾：互補理論
海森堡：不確定性原理
玻恩：波函數的概率詮釋
四、薛定諤的貓這個思想實驗本來是要支持定域實在論的。貓和瓶子、毒氣同時在一個箱子的「定域」𥚃。若釋放了毒氣貓必然死，沒有釋放毒氣貓必然活，這是一個實驗的「實在」。
沒想到經解讀後結果恰恰相反。在不觀察的情況下，貓有死及活各50%的概率，並不實在，反而進一步証明了量子力學的不確定性原理。
五、貝爾支持愛因斯坦的定域實在論，提出貝爾不等式，試圖証明在定域和實在兩個假設下，兩個粒子之間存在著一種「局域隠變量」的關聯，以分辨量子力學的糾纏現象是否符合定域實在論。結果經無數次測量，在經典力學中，貝爾不等式是成立的，但在量子力學中則不成立，兩個粒子間不存在信息關聯，且糾纏態即刻發生。這說明愛因斯坦的定域實在論適合經典力學但不適合量子力學。
五、經典力學的理論就是以時間、空間為基礎的決定論。因此任何物理現象都有因果關係。如果事件是連續和不可逆的，那麼結果便是確定的。但量子力學是非決定論，而且存在著結果的不確定性，使傳統的因果關係受到了挑戰。因為、所以之間夾了一個「但是」，變成了「不一定」。
薛定諤的貓，箱子未打開以前，經典力學認為不是死就是活，但量子力學多了一個「既死且活」的可能。因我們的世界不可能既死又活，所以才有了「多世界的解釋：另一個死或活存在平行世界。
有人解釋貓是死是活，在打開箱子之前其實死活的結果早已呈現，我們打開箱子只是証實而已。
這樣變成倒果為因。
量子態的波函數迭加中，系統的波函數是由多個互相糾纏的子系統的波函數疊加而成。一旦觀察者的意識或觀測儀器的粒子（如光源的光子）介入，系統波函數瞬間坍縮成一個「確定」的子系統的波函數。
目前量子力學的因果關係是什麼，仍未定論。
六、1923 玻爾提出「對應原理」，認為粒子圖像及波圖像都是必不可少的，二者的地位同樣牢固，是對同一微觀客體的兩種互補描述。
微觀客體並不是以單獨的理論實體的集合成為其終極存在，而是作為實體-關係-屬性，三位一體的有機整體存在著。實體是屬性的承担者並以屬性標誌其存在。屬性則取決於實體的內部關係；而實體間的外部關係取決於關係雙方的屬性。
七、普利馬斯（Primas)的系統總結，哥本哈根解釋的概要如下：
1）量子力學考察單個客體。
量子力學研究的是單個粒子，而非由N個粒子所組成的系綜的理論，因此可以排除「系綜解釋」的可能性。
2）概率是基本的。
概率的出現並非由觀察者無知或理論自身缺陷所造成，而必須被看作是自然本性。當量子力學理論可以預測這些概率時，它就應當被看做是完備的。
3）被測客體與測量儀器間的邊界由觀測者所選擇。
未能給測量者進行描述；也未在客觀上區分被測客體與測量儀器；將主觀意識引入解釋中，但測量者的意識在其中的作用並沒有明確。
4）測量方式必須用經典物理學來解釋。
必要說明利用經典語言描述觀察方式的有效性和完備性。
5）觀察不可逆，它會隨之產生記錄。
觀察中的不可逆過程無助于解釋量子測量過程的奇異性。
6）測量時所產生的量子躍遷時由可能到實際的轉變。
它斷言了測量時波函數坍縮過程的客觀存在，並且按照玻恩概率規則產生了確定性的測量結果。但哥本哈根解釋承認用量子力學的演化規律無法說明坍縮過程或量子躍遷，及分析這一過程的機制和規律。
7）互補性質不能被同時觀測。
儘管這一結論是正確的，但對它的論証卻是不完善的。過分強調測量擾動的影響，而忽略了粒子的客觀運動狀態才是導致上述結論的物理原因，即上一特徴實際上反映了粒子運動的某種特異性。
8）只有測量結果才被認為是真實的
9）純量子態是客觀的但不是真實的。
綜上，哥本哈根詮釋沒有完全協調好「數學邏輯陳述」、「物理理論陳述」、「經驗陳述」、「形而上學陳述」之間的關係。因此才有其他解釋出現，如多世界解釋、玻姆解釋、模態解釋及退相干解釋。
八、量子力學的哥本哈根解釋強調了量子世界的互補性，即物質具有粒子和波的雙重特性，在同一實驗中又相互排斥。物質的互補性和不確定性是量子力學概率性的根源。
哥本哈根解釋的核心點在於量子力學中「測量」的角色。認為測量影響了測量結果。惠勒說只有被測量後才能稱為現象。
而量子測量儀器被設定成經典的儀器是哥本哈根解釋最微妙成功的地方。
九、Gribbin認為，哥本哈根解釋是互補原理、概率波及波函數坍塌的聯合體。這個三腳架的一條腿-玻爾對互補原理的解釋已受到了實驗的挑戰。
哥本哈根解釋的問題所在。波函數在什麼時間、什麼地點發生坍塌？一個蓋格計數器的探測一個原子發出輻射，而能使整個系統的波函數發生坍塌呢？意識的參與是否是導致波函數坍塌的一個必不可少的因素呢？現實世界與量子世界的分界線在什麼地方？
蓋革計數器本身也是一個概率波，在測量之前它只處于一種曡加狀態，必須先譲第二個探測器的探測它的波函數才能坍縮成為真實的，如此下去，以至于是一個無窮重復的過程，變成無窮大。因此有些量子解釋者才提出了「一定有什麼特殊的東西進入有智力的觀測者的腦內才導致了波函數的坍塌。
由於哥本哈根解釋仍存在很多問題，其他許多不同的解釋才應運而生。