外星人 从梵高的画中能读出哪些量子力学哲理?现实存在于观察者眼中( 二 )


玻尔让海森堡和薛定谔在这一年会面 , 讨论他们各自的观点 。 他们都否定了对方的观点 。 海森堡说 , 薛定谔的理论把量子理论抛在了一边 , 而选择了一种简单的波动理论 , 对测量一无所知 。 薛定谔说 , 海森堡的理论过于抽象和不切实际 , 部分原因是海森堡认为 , 世界是不连续的 , 粒子一直在随机跳跃 。 玻尔认为 , 他们都必须以某种方式正确 , 因为他们的方程在数学上是相等的 。 他把这个想法称为互补性 。
海森堡继续坚持波动力学的不合逻辑性 。 根本不存在波函数 。 相反 , 只有当谈论一个像位置这样的量时 , 才能谈论它是如何被测量的 。 没有什么神秘的波函数向仪器扩张和坍缩 。 相反 , 位置仅仅是图表上的点 , 显示在哪里以及何时测量了一个粒子 。 因此 , 你不能谈论粒子在这些点之间有一个位置 , 因为它不是相对于测量仪器而言的 。
有趣的是 , 与二十年前闵可夫斯基对爱因斯坦的相对论所做的类似扩展相比 , 这场争论有很大的不同 。 爱因斯坦在他的相对论中谈到了棒和钟 , 而闵可夫斯基谈到了四维时空 。 爱因斯坦接受了闵可夫斯基的观点 , 在新的引力理论中把这些思想扩展到弯曲的时空 , 这是自牛顿以来的第一次 。 然而 , 闵可夫斯基的时空很像波函数——一种远离测量和观察的抽象 , 而这正是爱因斯坦对现实的理解的核心——到一些潜在的现实 。 然而 , 真正的问题并不是海森堡认为没有潜在的现实 , 或者像玻尔一样认为它是不可触及的 。 相反 , 他相信他的理论在某种程度上提供了这一点 , 而薛定谔的理论是一场数学闹剧 。
那么 , 海森堡认为波函数是什么?对他来说 , 这只是科学家对粒子所在位置的无知的一种衡量 , 与现实毫无关系 。
不幸的是 , 这是一种非常经典的、概率论的思考方式 。 根据海森堡自己的想法 , 思考波函数的一个更好的方式是 , 它是衡量粒子偏离经典力学的程度 。 换句话说 , 它在多大程度上偏离了牛顿的决定论 。 这不是对无知的衡量 , 而是对经典决定论的内在缺陷的衡量 。
海森堡从来没有完全实现哥白尼式的飞跃 , 如果不是老一辈的人阻挠 , 他年轻时的洞察力本可以实现这种飞跃 。 他的独到见解为一种新的知识观打开了大门 , 这种知识观可以应用于任何已知的事物 。 经典物理学关注的是通过扩大或扩展我们所观察的事物来获得知识就像用望远镜来观察一个遥远的星星 。 我们是被动地收集关于一个事物的内在属性的信息 。 根据海森堡的见解 , 量子物理学是通过将一个事物与另一个事物进行比较并理解其相互关系来获得知识 。 这更像是一杆秤或天平 , 感兴趣的东西被放在秤上 , 用某个单位来衡量 。 我们可以获得的关于世界的基本知识是关系性的 , 而不是内在性的 。 可观察的知识从根本上说是关于主体和客体的 。 薛定谔的波动观只是海森堡的爱因斯坦观点在抽象(波函数)上的闵可夫斯基式的延伸 , 我们最终无法观察 , 只能思考 。
凡高在直觉上理解的东西 , 海森堡似乎在逻辑上非常接近地掌握了 , 但却无法从经典物理学的包袱中剥离出来 。 这就是:所有的知识从根本上都是基本相关的 , 我们对世界的认识直接取决于谁在进行观察 。 即使当我们观看一幅梵高的作品时 , 我们也是在看梵高是如何看待某些东西的 , 但也不能避免在梵高的作品上叠加我们自己的感受 , 这样就像通过多个镜头来看世界 。 无论客观现实是什么 , 我们只能通过像时空或波函数这样的抽象概念来看待它 。 然而 , 对世界的直接体验只能是一种关系 , 而且从根本上说是相对的 。

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