发信人: charmer@GZ()
整理人: k_xiaoyao(2001-02-19 15:48:51), 站内信件
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标 题: 【讨论整理】薛定谔的猫（二）
发信站: 网易虚拟社区 (Tue Sep 5 02:30:04 2000), 站内信件
讨论——薛定谔的猫（二）
薛定谔的猫
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【作者】 calume (还是没脾气)
说得更明白一点吧.在你（注：指异调兄）前面的帖子和你回我的帖子中,有
两个地方是在"用宏观的概念看微观的客体".
一,微观客体不象宏观客体,由于"不确定性",我们不能对"单个"的微观客体作
任何确定的判断.宏观的猫当然要么是死要么是活.但是在薛猫的情况下,我们在"
看"(不管是用眼睛还是用照相机)之前,本来就没有足够的根据说猫是死是活.我们
只能说:在相同的条件下反复作这个实验,猫有一半的几率是死,一半的几率是活.
这样的判断谁会觉得奇怪?那么,为什么同样的判断在微观领域就变得不可接受了
呢?只是因为人们把本来应该针对一个"系综"(大量相同的客体)的判断硬性加到"
单个"客体上了,把本来对应"几率解释"的波函数硬性加到对"单个"客体的描述上
,于是有了"那一只猫是半死半活的"这样奇怪的结论.原因呢?还是我们被"单个(宏
观)客体总有确定描述"的观念所迷惑,不理解波函数的几率本质,不理解把波函数
应用到"单个"微观客体是一种物理上的"说法",从来不会直接拿来解释自然.量子
力学甚至是不研究"单个"客体的.从这个角度上看,所谓薛猫问题只是一种宏观概
念导致的误解而已.在这个问题上纠缠只是在误解中越陷越深.
二,什么叫"猫在被看(用眼睛或是照相机)前是死是活?",什么叫"几率收缩发
生在什么时候?"这和意识没有什么关系.量子力学的哥派解释中,强调的就是只有
用不可逆的机制记录下信号,才算是完成一个"测量".在这个标准上,眼睛和照相机
是没有什么区别的.而哥派的另一个主要观点是:在测量之前,没有物理实在.这话
当然太过分了.但我们可以这样来理解:物理学必须考虑测量;现象在被记录之后才
称得上是一个现象,才能被纳入物理学的考虑范围.测量是物理过程的一部分,在测
量("看")之前,这个物理过程还没有结束,所以我们对"看"之前的猫,什么也不能说
,实在要说也只能说它是半死半活.只有"看"之后我们才能说它倒底是怎样的.而几
率在看之前和之后其实没有变,因为几率描写的是"系综".这只猫的生死对"许多猫
在薛猫的情况下生死各半"的结论不产生影响,只是这只猫的生死变成了100%的事
,那么问题出在哪里呢?还是我们把描述"系综"的几率和描述"单个"客体的几率搞
混了.在测量之前,我们只有"系综"描述,我们对那只"单个"的猫什么也不能说.而
测量过程就是把"系综"描述确定下来,变成"单个"描述的过程. 一定要说波函数收
缩了的话,就是发生在测量的那个时刻.
最后补充一下为什么测量必须包括在物理过程中.测量总是需要被测客体和测
量物之间有所作用的,而对微观物体来说,这种作用不可忽略.而我们除开测量又能
通过什么渠道知道微观客体的状态呢?所以测量必须包括在物理过程中.而从这个
角度上我们也看到以薛猫问题来讨论量子力学的不合适.因为猫是宏观的,测量对
猫的影响是很小的,我们很难通过这个问题来体会针对微观客体的量子力学的特点
,反而只能增加误解.至于意识什么的放在这里则完全是误解之后的误解,离科学越
来越远了.
据此我建议以后不用讨论薛猫问题了.
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有空到www8.bcity.com/changshi/来看看哦！
※ 来源:．月光软件站 http://www.moon-soft.com．[FROM: 202.109.54.38]
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【作者】 eigolomoh (异调)
我还有点话要说。哥本哈根诠释是很经典的，我当然没有道行想去推翻它（
一开始我就说了，标准的还是要听云胡兄的）。但是哥本哈根诠释也不是没有困
难的，所以我就很想谈自己在这一方面的一些理解，下面的是我在家中写的回答
calume的。今天上来一看，故儒兄的新闻很有意思，可惜我这里看不到Nature，
有没有相应的网页？（看了也可能看不懂）但是这新闻好象更加明确了我在下面
所说的“物理学家并不能够明确地在微观系统和宏观系统之间划出一条线来”:-
)
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这次我想我比较理解你的意思了（当然还是有可能有误会）。你和云胡兄好
象都认为在“薛定谔的猫”这个例子中，猫其实指的是一个处在量子水平的系统
，而不是真的猫，一个宏观系统。我有点惶恐起来，担心是不是一开始就误会了
。因为你好象也是学物理的，云胡兄也是，你们对这个例子的理解是一致的。我
在大学里学量子力学的时候老师根本就是照本宣科，公式写下了就是写下了，基
本不讨论具体的物理意义。好在数学系的好对付，你给定一个方程，一套计算规
则，大家就往下推，只要你不违反逻辑就行，不问后面的物理意义的，典型的形
式主义。“薛定谔的猫”这种例子上课时更不讲了，所以我不知道最普遍的理解
是怎么样的，都是看科普读物自己瞎琢磨的。在我原帖的最后一段才是我自己的
看法，讲意识的那一段，是因为不知道云胡兄的立场，所以就多作了几个假设，
我后面很大一段就是讲不同意意识对波函数坍缩的作用。
但是我觉得对“薛定谔的猫”的以我这样的理解方式（其实是彭罗斯的方式
）是有意义的。
广义和狭义相对论在引力作用很小，低速的时候，可以用经典牛顿力学来很
好地近似。但是量子力学和经典牛顿力学的关系却不是这样。我们被告知，量子
力学是用来处理微观的，量子水平上的系统的，而经典力学是用来处理宏观的，
经典水平的系统的；系统处在量子水平上的演化是由薛定谔方程来刻画的，是线
性的，而一旦被进行了宏观的测量，就要用几率的观点，是非线性的。两个世界
的规律是不一样的，并非一个是另一个的逼近。这已经有点奇怪了。但是更奇怪
的是，物理学家并不能够明确地在微观系统和宏观系统之间划出一条线来。考虑
宏观的“薛定谔的猫”能够帮助对这一问题的思考。
如果猫是宏观的猫，那么我觉得你帖子中说的“现象在被记录之后才称得上
是一个现象，才能被纳入物理学的考虑范围。测量是物理过程的一部分，在测量
‘看’之前，这个物理过程还没有结束，所以我们对‘看’之前的猫，什么也不
能说，实在要说也只能说它是半死半活。”还是显得太过份，就象爱因斯坦说的
：“月亮在我们没有看它的时候难道不存在吗？”我在“反拍云胡”一帖中，其
实翻来覆去讲的意见，就是猫这么复杂的一个个体，自己就可以把自己给弄“现
实”了，即使我们不“看”它，它也是“或者是死的，或者是活的，而不是处在
死和活奇怪的叠加中”。
你对测量的理解非常经典，如果我没理解错的话，按这一观点理解海森堡测
不准原理是这样的（包兄好象也是这个观点）：要精确测量电子的位置，就要给
与被观测的电子一个作用，就是你所说的被测量的客体和测量物之间的作用。测
量的越精确，作用就要越大，而这个作用就会改变电子的动量，使得对电子的动
量的精确测量成为不可能。我的观点是，这种测不准，是量子水平的系统的一个
固有特性，微观粒子（被观测前）不能够被看作是局限在某处的什么东西，谈论
它的“位置”或“动量”是没有意义的。我以前在讨论黑洞的量子蒸发时，一直
有这样的表示，只是这很难用语言表达出来。基于这个原因，我不同意你说的“
量子力学甚至是不研究‘单个’客体的”意见，不过反正我也没觉得自己想清楚
了这事。你看，我对微观系统的观点其实非常激进的，一点也没有被宏观概念束
缚住:-)
可是上面讲的对海森堡测不准原理的经典理解，在《皇帝新脑》中被称为“
有点误导”，而我的观点更惨，至少也是“过于悲观”，甚至可能是“肯定是错
的”。不过我翻了好几回书，也没看见彭罗斯自己的意见是什么:-(
【 在 charmer (一笑) 的大作中提到: 】
: 感谢宽肩膀为我们详尽的讲述。
: 不过以后还会有网友提出这个问题的，因为没有人在学完量子力学后不犯迷糊
: 的。如果在你这篇帖子之后异调兄和云胡都没有异议，我将把这次讨论归档保
: 存。
: .......
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我们用铅笔在头皮上写下无数诗行
※ 来源:．月光软件站 http://www.moon-soft.com．[FROM: 213.11.117.254]
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【作者】 digitcom (digitcom)
【 在 calume (还是没脾气) 的大作中提到: 】
: 说得更明白一点吧.在你前面的帖子和你回我的帖子中,有两个地方
: 是在"用宏观的概念看微观的客体".
: 一,微观客体不象宏观客体,由于"不确定性",我们不能对"单个"的
: 微观客体作任何确定的判断.宏观的猫当然要么是死要么是活.但是
: .......
用系综解释量子现象其实并不能算作解释--它放弃了对个体粒子行为的描述
, 而只专注于大量粒子量子行为的统计结果. 但是现代技术已经可以对'单个量子
态'进行实际操作, 而且已经有了应用, 如量子计算机等. 所以'系综解释'可以休
矣.
对于'薛猫'问题, 我认为大家争论的焦点是:
1 量子态可不可以有宏观表现.
2 波函数的坍缩是不是由观测引起的.
我的观点是, 波函数的'坍缩'是一个相对的概念,就是说对于猫来说, 波函数
已经'坍缩'了, 但对于没有观测这个猫的外部观测者来说, 波函数依然在演化,
并没有'坍缩'. 所以, '半死不活'的猫的概念是可以接受的. 虽然这样可能会产
生诸如"月亮在我们没有注视时, 在不在那?"等问题,但是, 我们已没有退路了.
有时我也怀疑, 这些问题可能永远没有答案, 就好象歌得而定理所论述的"永远没
有完备的逻辑系统"那样, 物理也没有终极答案.
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※ 修改:．digitcom 于 Aug 31 03:25:15 修改本文．[FROM: 211.100.0.28]
※ 来源:．月光软件站 http://www.moon-soft.com．[FROM: 211.100.0.28]p;
211.100.0.28] [m
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【作者】 calume (还是没脾气)
如何从微观的量子力学的领域"往上"推到宏观的领域,正是现在的物理学家努
力的方向.有一个"介观物理"专门讨论这样的问题.
另外,宏观尺度的物体的量子不确定性现在也有人在研究,也有人说观测到了
.我想这也是迟早的事.所以,宏观和微观,经典和量子之间,没有不可逾越的鸿沟.
又,Penrose其实是个数学家,物理学家对他的话嘛...
【 在 eigolomoh (异调) 的大作中提到: 】
: 我还有点话要说。哥本哈根诠释是很经典的，我当然没有道行想去推
: 翻它（一开始我就说了，标准的还是要听云胡兄的）。但是哥本哈根
: 诠释也不是没有困难的，所以我就很想谈自己在这一方面的一些理解，
: 下面的是我在家中写的回答calume的。今天上来一看，故儒兄的新闻
: .......
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有空到www8.bcity.com/changshi/来看看哦！
※ 来源:．月光软件站 http://www.moon-soft.com．[FROM: 202.109.0.84]p;
211.100.0.28] [m
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【作者】 eigolomoh (异调)
“宏观和微观，经典和量子之间，没有不可逾越的鸿沟”，这个话很对，我
相信会有不远的一天，我们能统一对微观世界和宏观世界的认识。我就是因为现
在的经典力学和量子力学有点象亚里斯多德的月上月下世界，才对这个问题感兴
趣的。
至于Penrose，我怎么看着象物理学家……
【 在 calume (还是没脾气) 的大作中提到: 】
: 如何从微观的量子力学的领域"往上"推到宏观
: 的领域,正是现在的物理学家努力的方向.有一个
: "介观物理"专门讨论这样的问题.
: 另外,宏观尺度的物体的量子不确定性现在也有人
: .......
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我们用铅笔在头皮上写下无数诗行
※ 来源:．月光软件站 http://www.moon-soft.com．[FROM: 213.
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【作者】 jeter (云胡不归)
Roger Penrose, Rouse Ball Professor of Mathematics, Oxford Univesity S
tephen Hawking, Lucasian Professor of Mathematics, Cambridge Univesity
彭罗斯与霍金都是数学教授席位，不过他俩应该算是典型的理论物理学家。
【 在 eigolomoh (异调) 的大作中提到: 】
: 至于Penrose，我怎么看着象物理学家……
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※ 来源:．月光软件站 http://www.moon-soft.com．[FROM: 202.104.137.21]
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心若行云流水，不滞于物
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梦想者家园 http://go.163.com/~joiye/
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