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1、问题讨论3消干效应和量子力学新解释的意义关洪(中山大学物理系广州510275)摘要简单介绍了消干(decoherence)效应以及量子力学的一种新解释———由Griffiths,Gell2Mann和Omnès等独立提出的“消干历史解释”的由来和要点,评述了这一进展在量子理论发展中的意义.关键词量子力学,消干效应THEMEANINGOFDECOHERENCEANDANEWINTERPRETATIONOFQUANTUMMECHANICSGUANHong(DepartmentofPhysics,ZhongshanUniversity,Guangz
2、hou510275,China)AbstractTheoriginandsubstanceofanewinterpretationofquantummechanics———“decoheringhistoriesinter2pretation”———areintroduced.Theimplicationsofthisprogressonthedevelopmentofquantumtheoryarediscussed.Keywordsquantummechanics,decoherenceeffect力学基本问题的争论谁是谁非的“贝尔不等
3、式”.从1引言那时起的两个十年内,成功地进行了一批专门设计的实验,明确地支持量子力学的普遍有效性,而不利量子力学诞生及其概念体系的基本形成,已经于爱因斯坦在“EPR论证”里提出的“定域实在性”判有四分之三个世纪的历史了.关于量子力学解释的据.争论,从来没有停息过.在这方面,人们津津乐道的爱因斯坦的定域性观念,反映了他没有认识到[2]是玻尔和爱因斯坦两位大师之间尖锐对立的论辩.量子力学里的非定域性关联的本质.关于贝尔不虽然他们离世已有四五十年了,但这仍然是研究者等式的实验结果,表明爱因斯坦误用了经典物理学们喜欢反复讨论的话题.不过,大多数物理
4、学家并不里的定域性或者系统的可分割性去理解量子力学.清楚其中的细节,常常满足于在他们的谈论里引用一时间,舆论好像完全倒在了玻尔一边.一些简单化的结论.其实,玻尔和爱因斯坦都在不同那时候快要接近世纪之末了,人们已经把下一的方面和在不同程度上,企图运用经典物理学的概步进展的希望目光,投向了未来的世纪.然而,就在念去理解或者说明量子力学的基本原理.本文作者20世纪最后的十多年里,又异军突起地冒出了量子在一部近著里说过,在这方面,他们两人虽然各有得力学的一种新解释,即“多历史解释”或者称为“消干失,但总体说来,不过只是“五十步笑百步”而已[1].历
5、史方法”(decoheringhistoriesapproach).这种新解大部分物理学家不太关心这方面的争论也是因释很快就取得了可喜的进展,它就是我们这篇文章讨论的主题.为,长期以来,包括EPR论证、互补原理、薛定谔猫本文主要讨论的不是消干效应(decoherenceef2和隐变量理论这一类的争论,似乎只是一种和他们fect)或者在这一基础上建立起来的新解释的技术性日常从事的工作没有什么关系,将来亦不会落到实细节,而是它们在量子理论发展上的意义.我们要引处的空谈而已.20世纪60年代初,贝尔出人意料地在这方面取得了突破,发表了能够通过实验
6、来检验关于量子32001-06-25收到31卷(2002年)3期·179·证和论证的是,消干理论的研究成果,使得玻尔关于“非相对论性量子力学的空间-时间方法”,就鲜明必须先有经典物理学理论才能够有量子理论,必须地表示了他的这种立场.另一方面,费恩曼亦证明依靠经典物理学的概念才能够理解量子力学的基本了,从他的路径积分可以推导出薛定谔方程,所以这观点变得完全过时了.有关“decoherence”一词的解也肯定是一种因果联系.其实,从路径积分可以直接释见脚注1).算出跃迁振幅,不仅可以用来代替薛定谔方程的功效,而且在有些情况下(例如规范场论或者量
7、子引力2从量子力学的路径积分方法和多世界理论),表现出它的适用性比后者更加普遍.解释谈起回顾玻尔1927年在著名的《科莫演讲》里第一次讲到“互补”这个字眼时的原话是“:量子理论的本1992年,J.Horgan在《科学美国人》上发表了一性使我们不得不把空时标示(space2timecoordination)篇题为“量子革命”的文章,其中说道“:虽然多世界和因果要求(claimofcausality)这两种作为不同经典解释长期以来被当做更像是科学幻想而不是科学本理论表征的联合,看作是描述的互补而又互斥的两[6]身而受到了冷淡的对待,但新近Gel
8、l-Mann和他的个特征,它们分别代表着观察和定义的理想化.”合作者以一种改进了的形式而使这一解释复活了.由此可见,费恩曼创立的“路径积分”,实际上已他们称呼其理论为多历史解释,
