戏说量子物理理论
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图题：请看仔细，是照片还是画？
量子学，分为前传，后传，别传。
原始量子学，相当靠谱，老普牵头，老爱也在其中。主要搞定了能量需要打包快递，就像你吃饺子一口一个。然后，狄拉克的场论华彩登场，虽然有了正负粒子这个怪味胡豆，但作为一种唯像学无可厚非（我就是喜欢看镜中的自己）——其实，这个真的像你走向面前的镜子，人与影逐渐靠近直到贴面相拥。在光子的映照之下，电子质子等费米子开始了影与子的游戏，而玻色子的游戏比较虚幻，整出来个中微子左倾~其实，只不过是定域之内，它习惯性地左行而已（轨迹线位于光线和直线之间，曲率偏小而已）。此为前传。
狄拉克之后，量子论走上了歧途。由测不准的哀叹，莫名变成了“不确定——几率存在——量子起伏——量子泡沫——叠加态和观测诱发塌缩........”小夜曲成了变奏曲，然后成了狂想曲。可以说，逐渐开始自闭症、哲理逻辑丧失（丧心病狂，自说自话，自怨自艾），以场的量子化为疑似标志性事件，以空间的量子化为确诊 度规。此为后传。别传吗，看下文10、的内容。
来看一本书稿（我自己的土特产，《宇宙是枚恐龙蛋》，即将出版）的片段：
在绝大多数的物理学论著中，人们回顾物理学的发展过程及描述重要历史事件、重大突破与发现的情形通常是这样的（本文仅以原子物理学、量子物理学为主线，主要参考了湖南科学技术出版社“第一推动丛书”中的《时间之箭——揭开时间最大奥秘之科学旅程》、《黑洞与时间弯曲》、《夸克与美洲豹》等书目）：
1、溯源：公元前500年出现了哲学家卢西普斯与其学生德谟克利特两位原子论的先驱。
2、插曲：1827年，苏格兰植物学家布朗发现了“布朗运动”。
3、新芽：
以1808-1827年化学家道尔顿为解释化学现象而提出的“分子、原子”假设为契机，以1895年伦琴发现X射线和1902年卢瑟福提出“放射性定律”为基础，1905年天才的爱因斯坦“用原子论解释布朗运动”使原子论在沉寂2500年后东山再起——只不过已是改头换面后的“带有内部结构的现代原子论”。
狭义相对论问世，“等效性”概念出笼。
4、定论：
1909年，盖革和马斯登在伟大的卢瑟福指导下、在曼彻斯特大学进行了著名的“α粒子束轰击实验”——这是首次通过实验方法证实原子及原子存在结构。
5、疑问：但很快就出现了经典物理学无法解释的“原子吸收和发射（光辐射）”问题。
6、新篇章：量子论诞生。
普朗克在借鉴了玻耳兹曼“首先在热力学中创立的统计力学方法”后于1900年提出的黑体辐射理论（辐射密度随辐射频率变化的规律、电磁辐射所携带的能量是一份、一份的——量子）及普朗克常数/关系的建立，以“无心插柳柳成荫”的喜剧化方式使“量子论”横空出世。
1905年爱因斯坦的光电效应、光量子理论，更是为这个新生儿确定了“量子论”这个响当当的名字。这里需要提醒大家：“量子”、“原子”与“粒子”这些概念几乎是同一时期出现的，“量子”具体地将能量与质量的伴生存在方式确定了下来——“能量只能通过量子化的方式依附于小质量的粒子上移动及传递”这一概念至今没有被否认、已经成为常识；至于质量的量子化或说主要是粒子质量、电荷…等的量子化存在形式，现在也基本成为根深蒂固的常识了。
7、新问题：粒子和波的双重性问题、隧道效应现象——疑问最初来自对19世纪初的THOMAS YOUNG（杨）的双缝实验的再次解释。
使双缝实验名扬四海、发扬光大的历史人物有：法国的德布罗意于1923-1924年发表论文提出“物质波”概念（一个运动物体的动量与物体波长的乘积等于普朗克常数）——1927年，戴维森和盖尔墨实验和汤姆逊—瑞德实验分别予以了证实。德布罗意还提出了核外电子的“驻波”概念。步其后尘的是玻恩张牙舞爪的几率存在方式；更加耀武扬威的是费曼的路径求和与历史求和。
8、题解：一个新生事物开始了他的传奇演义。
（1）回顾：1913年丹麦理论物理学家玻尔的“电子的量子态轨道模型”曾昙花一现，后被称为“临时性的原子结构理论”。
（2）突破：新的力学的建立（注意：正是这一阶段，量子论从最初的“能量的量子化分布”发展为一个力学体系、一个物理哲学体系，量子从一个概念变身为一个越来越庞大的理论体系）。
l 德*海森伯（WERNER HEISENBERG）~1925年，量子的“矩阵力学”表述形式。海森伯测不准原理、又称不确定原理。
l 奥地利*薛定谔（ERWIN SCHRODINGER）~1926年，量子的“薛定谔方程”表述形式。薛定谔方程受到了极大的赞扬：索墨菲称之为“20世纪所有令人惊异的发现中最令人惊异的发现”，狄拉克称之“囊括了全部的化学和大部分的物理学”。
9、量子论的进化与分裂、狄拉克时代开篇、量子场论
1） 量子论的进化与分裂
德*玻恩针对薛定谔方程带来的无经典描述的“波函数”而大胆提出的“几率振幅、几率”概念和“波函数的平方对应在指定地点和时间发现粒子的几率”的解释和推论，引发了理论物理学界分化瓦解为两大阵营并开始了旷日持久的争论。
围绕“量子力学的含义究竟是什么？”的问题，玻尔、玻恩、海森伯及其弟子的“量子力学表明了决定论和因果律在微观世界的失效，微粒子具有的不确定性和发生（被观测）几率性使预言彻底失效”与爱因斯坦、德布罗意、薛定谔坚持的“这仅仅是一种统计方法而已”针锋相对。“上帝不会把世界当作骰子”的爱氏名言就因此而发。
意味深长的是：普朗克在他的理论的全部含义被后来者“详尽地加以阐明”的时候受到很大的震动，有人形容说“当普朗克把量子幽灵从瓶子里面放出来后，他吓得要死。”薛定谔是又一个反叛自己的人，但他要坚强的多、他对玻尔直言道：“如果我们仍然不得不去建立这种该诅咒的量子跃迁，那我当初真不该和量子论打交道。”
2）物质—反物质的狄拉克时代
爱因斯坦1915年 广义相对论问世，为人类研究物理打开了一扇新的大门。虽然以“相对论”称之，但其揭示的主要是“协变性”，其立足点是光速在内禀性绝对恒定条件下的相对性表现——可被人测量到的光速不因观察者立场和运动状态的不同而变化。
狄拉克，1928年提出狄拉克方程、提出正电子概念，1930年代曾在“量子论与相对论结合的过程中起了关键作用”，请注意其头衔“英国数学物理学家”。
1932年安德森实验证实正电子的存在。
1954、55年建立CPT定理：物质转换成反物质的“电荷共轭”、空间坐标与其镜像的“空间反演”、时间可逆之“时间反演”，故又称CPT对称。
奇特的长寿K介子对CPT定理的违反和带来的“时间箭头”之谜，由此引发了“对称破缺”这一哲学疑难问题。
3）融合及调和后的情形：解决的问题与新生的问题一样多
狄拉克建立“真空”概念、并将电磁场量子化。
沸腾的真空
重整化
弦理论
10、量子论及其引发的高谈阔论：
●“无处不在同时又无处在”的微粒子
● 玻尔的哥本哈根解释和其互补原理：据说有一个前提论述——我们对微观世界的描述受到我们语言贫乏的限制，而语言是建立在经由感觉传递过来的信息的基础之上的。测量行为构成了（可以为我们传递感觉的）“世界之经典部分”；但我们发现了还存在一个“受测量过程本身影响的世界之量子部分”。（注：本文的叙述与《时间之箭》P116和《原子中的幽灵》P10—12的论述有差异，感兴趣的读者可亲查该书及比比皆是的其他书籍中的相关内容以做对比和深入学习。关于量子论的进一步讨论是本书的重点内容之一，详见其他章节。）
演变史：贝尔不等式（1965年） 我仅仅罗列在这里，内心实在不知其所云！
阿莱因▪阿斯佩克特实验（《原子中的幽灵》P16）
● 海森伯1927年的测量不确定性原理：对两个“共轭量”，不能同时精确测量。比如说电子的位置与动量；又如粒子的时间与能量，一段给定时间间隔内测量能量将出现“量子起伏”——该时间段指“粒子处在某一特定量子态的时间/寿命。”该原理据说是在玻尔的帮助之下出世的。这里有一点需要特别关注：初期这一原理以“测不准”（局限于两个相关联的物理参量不能被同时准确测量）为主要阐述内容，随后却在不知不觉中演变、发展为以 “不确定”（物理现象具有的结果性特点）为侧重点；其逻辑关系也莫名其妙地演化为“为什么（测量）不确定，因为本身就可能以不确定的方式存在”。窃以为，先不论海森伯现象的原理、机理如何，它从一个侧面很好地证明了狭义、广义相对论的正确性。
● 玻尔—爱因斯坦的口水战与论战——语言学分歧与哲学归属差异多过物理学认知分歧。只要搬出马克思主义哲学，分清了客观存在实体与认知存在实体的异同，有解。
● 费（因）曼的经历求和法：1940年代，最初叫“路径求和”，后（与霍金）将之发展为历史求和。
● 薛定谔的量子猫佯谬——更象是一个恶作剧。
● 纽曼、魏格纳和“魏格纳的小朋友”——科幻小说版。
● 约翰▪惠勒 延迟选择实验（《原子中的幽灵》P9）。
● 惠勒的学生埃弗雪特（又译：埃沃雷特）1957年“多/平行的宇宙”——惠勒开始支持，后持保留态度。我的感觉：精神分裂症式的猜想、臆想。人之常情：纵看成岭侧成峰，不识庐山真面目，只缘无法跳出三界外不在五行中。反思之，我们不可能跳出来看到整体，必然会出现多个“不同观察角度与方式下的整体的不同印象/视像”，一个实体的多个镜像而已；镜像对称只是一种数学的表达与解析，千万不要混淆了。
● EPR佯谬：1935年，爱因斯坦、俄▪波多尔斯基（PODOISKY）、罗森（ROSEN）的论文中提出量子论会引起“粒子间可以在光速联结之前发生离奇的非因果性的相关性”的佯谬。这时候的爱因斯坦困惑于：量子论的内禀随机性，现实看来是由观测者而“创生”的。而测量对系统的起于某一点或区域的影响不可能超距超光速传播和扩散。“一个在任何一个给定地点所做的观测，会引起一个潜在的状态（所有可能的结果）塌缩到一个现实的状态（观测到的唯一结果）”的玻尔理论论述说明量子论是“不完备”的。这又引出了“隐变量理论”的出现。
EPR佯谬被认为是爱因斯坦阵营的最后堡垒，目前公认的说法是被阿斯佩克特（ASPECT ）“击败”于1982年——确实有一种超光速的联系存在于遥远的时空区域间，使遥远的两个粒子可以以某种方式组成一个单一的物理整体。以现在的科技手段，我们观察到“超光速”现象是完全有可能的，但这是人类的超光速而并非一定是微观粒子自身的超光速——其关键点在于，被观察者（两个粒子）的同一性或同域性无法准确判定。因此，关于这一击，我认为完全可以仁者见仁、智者见智，我将会在后面的章节中讨论“物理（尤其是定向设计的检验性）试验”的多样性解释的合理共存问题。（上帝笑了，人总是想扮演我却老是沐猴而冠，我的时光在人们妄自尊大的目光下既不会变快也不会变慢或停滞，而人们却以为他们虽然不能左右星球却可以主宰微粒子的一切。）
再遥远的时空域，只要能够同时被人类观测到，也就失去了自身的遥远特征性。在大尺度的观测中，时空往往是混淆的，不要奢谈什么速度、路径；人们往往可笑地将隋唐甚而秦宋的历史穿越在一起。同样地，我们自以为是地将不同运动路径的微粒子捏合在一起进行赛跑比赛，然后惊呼超越速度壁垒的Show，已经不止一次出现过。
物理学界似乎不应该有那么多的佯谬——盲人摸象可以，但千万不要各自为政、刚愎自用。没有人可以掌握宇宙的全貌地图，我们有的只能是一块块拼图。在人类将世界地图画到纸上的过程中，不是没有出现过令人啼笑皆非的阴差阳错：不是变形了，就是不见了；一个简单二维曲面的平面化，尚带来诸多的曲折离奇，遑论浩瀚的宇宙了。
● 量子基诺佯谬与效应：1970年代，米斯拉和苏达山发现“连续测量对原子核衰变有禁锢作用”；1989年美国**研究所通过精妙的实验确认。
11、后量子论时代：如同实验画派一样随心所欲、不知道….
● EPR实验的现代表述：由“隐变量思想学派”的大卫▪玻姆提出
● 量子力学的非定域理论：向正统的哥本哈根量子力学挑战，由大卫▪玻姆和巴席尔▪海利提出
看着这脉络清晰、环环相扣、每一步都浸透了辛勤智慧与血汗的物理学发展历程（这里着重指1-10），平心而论，你绝不应该怀疑什么！你也没有任何理由怀疑什么！难道你的大脑比爱因斯坦还大？难道你的数学造诣比薛定谔、狄拉克还深？难道你白痴到竟然怀疑众多科学巨匠的学识、智商与睿智？太离谱了！只要稍微有点逻辑学常识、不、任何一个会读书识字的中学生或人都可以将狂妄到极点的极点的你轻而易举地驳斥、PK的无地自容、体无完肤、遍体鳞伤、第一时间钻入老鼠洞并苟延残喘于内永无出头露面之日——说心里话，我也怀疑自己是不是小时候发烧烧坏了大脑：那个/些出现几率趋于零的“问题、疑点”有存在的可能和必要吗？出现在1905年之前？爱因斯坦即使1905-1915年因过于关注和激动于其相对论、因疏忽而没有发现，那末在他和玻尔进行“世纪对决”而四处奔波找寻证据的几十年里难道/即使是因几率趋于零的“偶然”也发现不了？出现在……我突然非常讨厌我自己！
唯一的小概率可能是：爱因斯坦的临终遗言之谜可能正是发现了……难道是在数十年的物理学发展史上，奇迹般地出现了“集体无意识”现象？耳边响起了一首歌：昏睡百年，国人渐已醒……
写下上面这段话后，我整整昏迷了……我斗斗斗胆提一个问题：粒子是同时具有波、粒二性吗？对！同时吗？玻恩由于提出“几率和几率振幅”的理论而被认为是“引发了现代理论物理学界分化瓦解”的始作蛹者，但仇恨的种子其实早在19世纪初杨进行双缝实验时就埋下了。不知为什么，看到众多的对杨氏双缝实验略有差异、大同小异的描述和解释文章，我总有种奇怪的感觉。似乎冥冥之中有一种神秘的精神力量在召唤我：请关注它，它是真正破解物理学奥秘的关键。
一个很普通的问题，细究起来还真不好回答：因为你首先需要回答“什么是同时”？这个问题其实包括两个问题点：时间是什么+如何判定同步。有人在琢磨“时间之箭”、有人在思考“时间本质”、有人在写“时间简史”和“时间简史续”，爱因斯坦一声叹息“现在（The Now）到底是什么”？金庸武侠小说中有华山论剑的精彩描写，不知其中为什么没有“时间之剑”——物理学家们的研究之中、争论之中可是片刻也离不开时间和时间之箭。
