量子力学与唯了别学(杨新宇)

量子力学与唯了别学（杨新宇）

量子力学与唯了别学(杨新宇)

杨新宇

解题

识，了别义，唯了别学即唯识学，言唯了别学而不言唯识学，因唯识之识字一般做名词解，此处之了别做动词解。做名词解，识为识体，犹有“我执”;做动词解，了别乃了别之“行”，刹那刹那迁流不息，中无实体，实乃依他起相，缘起相。若能破除对实有的执着，建立唯了别的观点，则可以畅达的理解量子力学，反之，分析量子力学这个案例也有助于理解唯了别学。

量子力学哲学诠释概述

在哲学层面上思考量子力学，则无需涉及复杂的数学细节，一个简单的双缝干涉实验已包含了量子力学的全部奇异之处。

考虑光子由一个光源出发，通过与光源等距的两条平行狭缝，射到感光屏上，在屏上呈现出光子的分布。在实验中，先分别打开一条狭缝，关闭另一条，这时感光屏上的强度分布为光子通过单缝的衍射图样。然后将双缝同时打开，这时在屏上得到的是光子通过双缝后形成的干涉图样。这个实验反映了光的波动性。

如果在光源处换上一架机枪，则子弹通过双缝后的分布等于两个单缝分布的直接相加，这里不发生干涉现象，反映了经典粒子的特性。

如果在光源处换成电子枪，则结果与光子干涉实验相一致，而与经典粒子的结果不一致。

那么是否就可以把电子理解成波呢,按这种解释，电子波到达双缝时，形成两个子波，这两个子波相互叠加产生干涉花样。但是，这样的解释意味着电子在双缝

处被分成了两部分，分别通过双缝，这显然与电子的粒子性相矛盾。同时，如果电子是波，那么单电子的衍射条纹应该是分散的分布着，但事实上，却是单个的点。

那么是否可以把电子理解成粒子呢,按这种解释，电子在双缝处不会分解为两个，而是只从其中一条通过，并射到感光屏上形成一个感光点。这虽然解释了电子的粒子性，但也会产生一个矛盾，既然电子只经过一条狭缝，那么另一条缝的启闭不应该对电子的运动有什么影响，因此，先分别打开一条狭缝得到两种衍射图样，它们的相互叠加应该与同时打开双缝相同，不应该出现干涉。同时，按粒子观点，电子应该落在屏上同一个点上，而不是呈衍射条纹，这也与实验结果矛盾。

所以，用经典的波或粒子概念理解上述实验现象都会产生矛盾，现在流行的是一种波粒二象性的解释:和微观粒子相联系的波是一种概率波，波函数在空间中某一点的强度与在该点找到粒子的概率成比例。按这种理论，当双缝同时打开时，电子有可能通过其中任何一条，不会分成两个。只打开一条缝时，对电子来说只有一种机会，与双缝同时打开是有区别的，应用不同的概率波来描写。电子通过双缝后，概率波相干而产生干涉图样，亮条纹的地方波的强度大，电子落在这里的概率也大，电子数目多;暗条纹的地方波的强度小，电子落在这里的概率小，电子数目少。

这种解释实际上是对经典粒子解释的一种改进，粒子不是按经典力学的规律运动，而是按一种概率的规律运动，这种概率用波函数描写。由于这种解释能说明各种实验现象，因而被广泛接受。但也有很多人对它不满意，因为波函数只能描述电子在空间各点出现的概率，而不能给出确定的位置，如果问电子射到屏幕之前在什么位置，则难以回答:作为粒子它只能在空间中的某一个点，但是，如果电子在某一个点上，则意味着电子在这一点的概率为1而在其它各点的概率为0，而这与波函数矛盾。流行解释对此的回答是，在某一点找到电子的概率和电子在某一点的概

率是两回事，在某一点找到电子的概率不是1不等于电子不可以在某一点。这样的解释显然不能令人满意。

粒子与波两种物理图景就这样被整合到了一起，物理学家们学会了不去追问为什么，而是记住一套规则，在该用粒子性的时候用粒子性，在该用波动性的时候用波动性，这样就可以保证计算结果和实验结果一致了。

量子理论的不自然还体现在波包坍缩问题上:在微观世界出现了两种物理过程，在电子射到屏幕上之前，它的运动遵循连续的薛定谔方程;但在射到屏上的一瞬间，连续的过程发生了中断，描述电子运动的波函数发生了坍缩，电子好象忽然进行了一次决策，选中了它要投射的那个点。这一过程是怎样发生的，又该怎样理解它与前面连续过程的关系，对这一问题量子力学不作回答。

反对主流解释的著名物理学家有薛定谔和爱因斯坦。薛定谔直到晚年都在尝试用一种波包理论解释电子的粒子性，他希望建成一个只有波没有粒子的物理图景，但最终没能成功。爱因斯坦没有建造什么有关理论，但他与波尔长达几十年的持久论战更为著名，其最终的表现形式就是著名的EPR悖论。爱因斯坦认为，现在的量子理论只能算是一个过渡，现有理论与其说是把问题解释清楚了不如说是用一个精心设计的概念网把质疑的人暂时阻住了，他认为，不管这个概念网构造的多么精巧，最终总是要被攻破的，所以，他在同波尔的论战中一直采取进攻的策略，他要揭示量子力学的矛盾，把哥本哈根的追随者从梦乡中惊醒。奇怪的是他为此努力了多年竟然没能成功，但他还是把一句话深深刻入了人们的脑海，“量子力学是不完备的”。波尔在去世前一天的晚上，仍然在画一张爱因斯坦量子箱的草图，画在他实验室的黑板上。他曾经和爱因斯坦就此问题争论了多年，当他将要离开这个世界的时候，念念不忘的还是这个问题。

EPR悖论之后，爱因斯坦和波尔都没有进一步发表什么。其他人还给出过一些非主流诠释，有两种比较著名。一种是尝试用一些隐参量解释波包坍缩中电子的古

怪行为，其代表人物是波姆。这类理论给出的结果与常规理论总会有一些不同，以后有关贝尔不等式的判别实验对隐参量解释不利。还有一种尝试，企图用一种更大胆更奇异的理论消除波包坍缩的奇异性，它认为在波包坍缩的一瞬间，空间和电子分裂为无数个，在各空间中电子分别选择了所有可能的状态。这种解释避免了电子的随机决策，但它比主流解释更为奇异，很少有人认真的看待它。至今，最好的解释还是主流解释。量子力学的唯了别解释

这里想对量子力学提出一种新的解释。

物质在相互作用中存在。所谓一个事物是存在的就是说它能与其它事物相互作用，与其它事物的相互作用是物质表现其存在的唯一方式。

离开相互作用就没有物质。一般人在思考问题时总是把物质与相互作用割裂开，想象有一个独立存在的物体，这个物体在与其他事物相互作用，而没有注意到，离开了相互作用则无所谓物体，恰恰是在与其它事物的相互作用中这一物体表现出它的存在，常人认为在不与其它事物相互作用时这个物体依然存在，这纯粹是一种想象，是下意识外推的结果，而这种外推是没有依据的。

只有相互作用没有物质。把上述意思表达的更明确些就是:所谓物质其实就是对一连串的相互作用进行概括而从中抽取出的一种概念，借助这种概念，人们可以很方便的理解连续的相互作用，具有概念上的经济性和实用上的方便性，但经过透彻的考察就会发现，从一开始这种脱离开相互作用的物质概念就是无法证明的，只是一个可有可无的假设而已，完全没有坚持的必要。

有人会问，相互作用都是物质之间的相互作用，离开了物质哪里还有什么相互作用呢,答曰:这正是需要我们在思想上来一次彻底变革的地方。为什么一定要认为相互作用是物质之间的相互作用呢,相互作用只是一些事件，当企图把这些事件串起来解释的时候提出了物质概念，但没有必要执着于是物质之间产生相互作用。人们习惯于用物质和物质之间的相互作用来解释一切现象，为什么不能抛弃物质概念