哥本哈根量子力學(xué)解釋

可能沒(méi)有任何科學(xué)領(lǐng)域比試圖以最小尺度理解物質(zhì)和能量的行為更奇怪和混亂。在二十世紀(jì)初，馬克斯·普朗克，阿爾伯特·愛(ài)因斯坦，尼爾·玻爾等物理學(xué)家為理解這個(gè)奇怪的自然領(lǐng)域奠定了基礎(chǔ)：量子物理學(xué)。

量子物理學(xué)的方程和方法在上個(gè)世紀(jì)得到了完善，做出了驚人的預(yù)測(cè)，這些預(yù)測(cè)比世界歷史上任何其他科學(xué)理論都更**。量子力學(xué)通過(guò)對(duì)量子波函數(shù)（由稱(chēng)為薛定諤方程的方程定義）進(jìn)行分析來(lái)工作。

問(wèn)題是關(guān)于量子波函數(shù)如何工作的規(guī)則似乎與我們?yōu)槔斫馕覀內(nèi)粘：暧^世界而發(fā)展的直覺(jué)嚴(yán)重沖突。試圖理解量子物理學(xué)的基本含義已被證明比理解行為本身要困難得多。最常用的解釋被稱(chēng)為哥本哈根量子力學(xué)解釋。。。但真的是什么？

先驅(qū)

哥本哈根解釋的核心思想是由20世紀(jì)20年代以Niels Bohr'哥本哈根研究所為中心的量子物理先驅(qū)組成的，推動(dòng)了量子波函數(shù)的解釋?zhuān)@已成為量子物理課程中默認(rèn)的概念。

這種解釋的關(guān)鍵要素之一是薛定諤方程表示在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察特定結(jié)果的概率。在他的書(shū)隱藏現(xiàn)實(shí)中，物理學(xué)家Brian Greene解釋如下：

"量子力學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)方法，由玻爾和他的小組開(kāi)發(fā)，稱(chēng)為哥本哈根解釋29 i為了他們的榮譽(yù)，設(shè)想每當(dāng)你試圖看到概率波時(shí)，觀察行為都會(huì)阻礙你的嘗試。"

問(wèn)題是我們只在宏觀層面觀察到任何物理現(xiàn)象，所以微觀層面的實(shí)際量子行為并不能直接提供給我們。如Quantum Enigma一書(shū)中所述：

"沒(méi)有'官方'哥本哈根解釋。但是每個(gè)版本都會(huì)抓住公牛并斷言觀察產(chǎn)生觀察到的屬性。這里棘手的詞是'觀察。&##39;。。。

"哥本哈根解釋考慮了兩個(gè)領(lǐng)域：我們的測(cè)量?jī)x器存在宏觀的經(jīng)典領(lǐng)域，由牛頓定律控制;原子和其他小東西的微觀量子領(lǐng)域由薛定諤方程控制。它認(rèn)為我們從來(lái)沒(méi)有直接用微觀領(lǐng)域的量子物體來(lái)處理。因此，我們不必?fù)?dān)心他們的身體現(xiàn)實(shí)，或者他們?nèi)狈λＲ粋€(gè)'存在'允許計(jì)算它們對(duì)我們宏觀工具的影響足以讓我們考慮。"

缺乏哥本哈根官方解釋是有問(wèn)題的，使得解釋的確切細(xì)節(jié)難以確定。正如John G.Cramer在題為"量子力學(xué)的交易解釋"：

"盡管有大量文獻(xiàn)涉及，討論和批評(píng)量子力學(xué)的哥本哈根解釋?zhuān)坪鯖](méi)有任何簡(jiǎn)明的陳述來(lái)定義完整的哥本哈根解釋;

Cramer繼續(xù)嘗試定義一些在談到哥本哈根解釋時(shí)一貫適用的核心思想，并列出以下清單：

• 不確定性原則e： 由Werner Heisenberg于1927年開(kāi)發(fā)的這表明存在成對(duì)的共軛變量，它們都不能被測(cè)量到任意的準(zhǔn)確度水平。換句話說(shuō)，量子物理學(xué)對(duì)某些測(cè)量對(duì)的準(zhǔn)確度施加了**的限制，最常見(jiàn)的是同時(shí)測(cè)量位置和動(dòng)量。
• 統(tǒng)計(jì)解釋?zhuān)?/strong>由Max于1926年開(kāi)發(fā)，這將薛定諤波函數(shù)解釋為在任何給定狀態(tài)下產(chǎn)生結(jié)果的概率。這樣做的數(shù)學(xué)過(guò)程被稱(chēng)為出生規(guī)則。
• 互補(bǔ)概念：由Niels Bohr于1928年開(kāi)發(fā)，這包括波粒子二元性的思想和波函數(shù)崩潰與進(jìn)行測(cè)量的行為有關(guān)。
• 用"識(shí)別狀態(tài)向量;系統(tǒng)知識(shí)"：薛定諤方程包含一系列狀態(tài)向量，這些向量隨著時(shí)間的推移而變化，并通過(guò)觀察來(lái)表示在任何給定時(shí)間系統(tǒng)的知識(shí)。
• 海森堡的積極主義：這表示強(qiáng)調(diào)僅討論實(shí)驗(yàn)的可觀察結(jié)果，而不是"意義"或基礎(chǔ)"現(xiàn)實(shí)健康知識(shí)庫(kù)&##34;。這是對(duì)工具主義哲學(xué)概念的隱含（有時(shí)是明確的）接受。