哥本哈根量子力學(xué)解釋

可能沒有任何科學(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。在二十世紀初，馬克斯·普朗克，阿爾伯特·愛因斯坦，尼爾·玻爾等物理學(xué)家為理解這個奇怪的自然領(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世紀得到了完善，做出了驚人的預(yù)測，這些預(yù)測比世界歷史上任何其他科學(xué)理論都更**。量子力學(xué)通過對量子波函數(shù)（由稱為薛定諤方程的方程定義）進行分析來工作。

問題是關(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)展的直覺嚴重沖突。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，推動了量子波函數(shù)的解釋，這已成為量子物理課程中默認的概念。

這種解釋的關(guān)鍵要素之一是薛定諤方程表示在進行實驗時觀察特定結(jié)果的概率。在他的書隱藏現(xiàn)實中，物理學(xué)家Brian Greene解釋如下：

"量子力學(xué)的標準方法，由玻爾和他的小組開發(fā)，稱為哥本哈根解釋29 i為了他們的榮譽，設(shè)想每當你試圖看到概率波時，觀察行為都會阻礙你的嘗試。"

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

"沒有'官方'哥本哈根解釋。但是每個版本都會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領(lǐng)域：我們的測量儀器存在宏觀的經(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。它認為我們從來沒有直接用微觀領(lǐng)域的量子物體來處理。因此，我們不必擔(dān)心他們的身體現(xiàn)實，或者他們?nèi)狈λ?。一個'存在'允許計算它們對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題的，使得解釋的確切細節(jié)難以確定。正如John G.Cramer在題為"量子力學(xué)的交易解釋"：

"盡管有大量文獻涉及，討論和批評量子力學(xué)的哥本哈根解釋，但似乎沒有任何簡明的陳述來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年開發(fā)的這表明存在成對的共軛變量，它們都不能被測量到任意的準確度水平。換句話說，量子物理學(xué)對某些測量對的準確度施加了**的限制，最常見的是同時測量位置和動量。
• 統(tǒng)計解釋：由Max于1926年開發(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)過程被稱為出生規(guī)則。
• 互補概念：由Niels Bohr于1928年開發(fā)，這包括波粒子二元性的思想和波函數(shù)崩潰與進行測量的行為有關(guān)。
• 用"識別狀態(tài)向量;系統(tǒng)知識"：薛定諤方程包含一系列狀態(tài)向量，這些向量隨著時間的推移而變化，并通過觀察來表示在任何給定時間系統(tǒng)的知識。
• 海森堡的積極主義：這表示強調(diào)僅討論實驗的可觀察結(jié)果，而不是"意義"或基礎(chǔ)"現(xiàn)實健康知識庫&##34;。這是對工具主義哲學(xué)概念的隱含（有時是明確的）接受。

這似乎是哥本哈根解釋背后關(guān)鍵點的一個非常全面的清單，但解釋并非沒有一些相當嚴重的問題，并引發(fā)了許多批評。。。這是值得單獨解決的。

短語的起源"哥本哈根解釋"

如上所述，哥本哈根解釋的確切性質(zhì)一直有些模糊。關(guān)于這個想法的最早參考文獻之一是Werner-Heisenberg's 1930年的書量子理論的物理原理，其中他引用了"哥本哈根量子理論精神。"但那時它也確實是量子力學(xué)的**解釋（即使它的依從者之間存在一些差異），所以不需要用自己的名字來區(qū)分它。

它只開始被稱為"哥本哈根解釋"當替代方法，如David Bohm's hidden variables approach和Hugh Everett's Multi Worlds解釋，出現(xiàn)挑戰(zhàn)既定的解釋。術(shù)語"哥本哈根解釋"通常歸因于Werner Heisenberg在20世紀50年代反對這些替代解釋時。使用短語"哥本哈根解釋"出現(xiàn)在海森堡'1958年的論文集，物理與哲學(xué)。