，然后点击“添加到主屏幕”26 魔砂（4） (2/2)
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神秘的一点就是量子势这种只能对微观粒子产生作用的力场，怎么看都有点像波函数的替代品，只是它在波姆的理论中是比波函数更加根本的决定因素。那么，量子势的本质又是什么呢？它是怎么产生的呢？
“很不错，你找到了一个关键的突破点！”米西雅用爪子比划了一下大拇指，“波姆就是在量子势的本质这个问题上被哥本哈根学派抓住漏洞喷得灰头土脸的。玻尔和他的兄弟们一看波姆提出的量子势理论，就认为是画蛇添足。他们先是指出量子势对微观粒子在自由空间中的运动描述得和波函数没有任何区别，对粒子受到观测而失去波动性的解释其实就是波函数坍缩的另一种说法——尽管波姆一再解释量子势是决定微观粒子状态的概率分布最根本的因素，是个客观真实的物理场，不是波函数这种对微观粒子状态的概率分布的数学描述。然后他们又质问波姆：量子势究竟是个什么鬼东西？为什么会存在这样一种场？它的空间分布对于某一个运动状态的粒子为什么会是如此？这下波姆无话可说了，他提出量子势本来也和哥本哈根学派采用波函数一样，只是为了更好地解释微观粒子的运动和状态变化。他可以建立合适的量子势假设并为它选取适当的参数来保证根据自己的理论作出的推论和预测总是与实验中的客观事实完全吻合，但是却不可能事先就把量子势这个假设的概念从已知的基本事实、公理、定理中推导出来，而且也不知道怎么用实验方法检测验证看不见摸不着的量子势作为一种‘客观真实的物理场’是客观真实地存在着的。这一点是最要命的，因为具有能够被实验直接或间接验证的途径，是一个科学理论必须满足的条件！”
“波姆想得那么深，结果却这么悲催。可是哥本哈根学派不是也不知道自己搞的波函数到底是什么东西，为什么会是这样，是怎么产生的等等根本性的问题吗？凭什么就要求波姆必须完成他们自己也一样做不到的事呢？”
“波姆的确这样反问过他们，但他们回答，用波函数描述任何粒子的任何行为，作出的所有预测都与实验中的观测结果分毫不差，这就已经证明了波函数理论是正确的，只要是对的，拿来用就行了，去追问波函数到底是什么毫无意义。不过，给量子势理论造成致命一击的，还是后期加入哥本哈根学派的世界顶级数学高手冯·诺依曼。他用无懈可击的数学推导，严密无比地证明了只需要用波函数就足以丝毫不差也丝毫不多地描述任何粒子的任何状态，波函数已经是对粒子状态最精确最完备的描述，再引入任何别的参数、方法和数学物理模型来描述微观粒子的行为或作为波函数的补充确实都是画蛇添足！冯·诺依曼的论证是如此的天衣无缝，等于宣判了量子势的死刑，波姆当时差点就想退出物理界了，然后便一蹶不振。”
“哥本哈根学派竟然耍赖皮！他们还算科学家吗？波姆果然太悲催了，他的理论也太可惜了。”波姆的命运让我叹惜，可是我的直觉却总认为量子势理论并不是那么不堪，它一定有着胜过哥本哈根学派理论的可取之处！
“你的直觉其实是有道理的。”米西雅又冲我神秘地笑了笑，“还记不记得我说过波姆的理论在一定意义上已经接近了客观事实的真相？导致量子势理论被哥本哈根学派喷得很惨的原因并不是这个理论有什么根本性的错误，而是一些细节问题。”
“细节问题？”
“是的，这些细节问题就是波姆没有充分完善他的量子势这个概念，没有完全证明量子势假设的正确性，也没有提供用实验验证这个假设的方法，所以他也就无法回答量子势的物理本质，不能说清量子势与波函数的内在关系，而是把它们对立起来。不知你有没有注意到，波姆的理论和哥本哈根学派的理论在基本思路上也是相反的？”米西雅在解释波姆的理论缺点时，突然又反问我一个问题。
“在思路上相反？这个我可没想到。不过……好像……好像他们是有哪里是……对着来的……”我连波姆的理论是什么意思都还没吃透，哪里知道这个问题的答案？
“你看，哥本哈根学派认为微观粒子有波动性，可以同时处于两种不同的状态，在被宏观的仪器观测到以后，只要没有观测者的意识参与进来对观测结果进行确认，那么宏观仪器也和微观粒子一样具有波动性，一样同时处于两种不同的状态！这种观点导致某个眼镜男想出了让一只猫同时既活着又挂掉的高级虐猫方法。而波姆认为具有波动性的微观粒子在被没有波动性的宏观仪器观测到以后，就成了宏观仪器的一部分，就被宏观世界所同化而失去了波动性，这个过程不需要有观测者的意识参与。这样在波姆的世界里，眼镜男的虐猫方法就失效了，作为宏观物体的猫就可以解脱了。所以，哥本哈根学派的思路原则是宏观服从微观，而波姆的思路原则是微观服从宏观。这种思想基础上的冲突，恐怕也是哥本哈根学派看波姆的理论不爽的一个根源。”
“真是这样啊！可是，既然波姆自己也不知道量子势到底是什么，该怎么证明它是对的，那……量子势理论终究还是跟哥本哈根学派的理论在本质上差不多呀。”
“在当时的人类认知条件下，要让波姆以一人之力完成这么多复杂艰巨的任务，建立起一个完备的理论，确实是个很不现实的要求，能想出量子势假设来就已经很了不起了。要知道哥本哈根学派的波函数理论可是玻尔、海森堡、波恩等一大群物理大神共同建立起来的。但现在，我们可以来帮波姆做完这些他没有做的事。”
我本能地感到剧烈的头疼、心慌和畏惧——米西雅又要硬拖着我这个什么都不懂的学渣初中生去向那个世界最聪明的科学家都解决不了的世纪难题发起挑战了！
米西雅还是那么胸有成竹：“我一开始就告诉过你，微观粒子的波动性与宏观世界中的波动有本质的不同，它其实就是粒子处于某些空间位置或运动状态的趋势高低。哥本哈根学派用概率起伏来描述这种趋势，称为波函数；波姆认为决定这种趋势的是一种只有微观粒子才能感知的力场，称为量子势。趋势本身是不可能直接观测的，只能通过数量足够多的粒子才能表现出来。但那个世界的科学家们对于这种趋势为什么会产生，为什么会如此表现，其本质又是什么一直毫无头绪，由此产生了许多悬而未决的问题，引发了许多理论的矛盾。去年我们正好研究了空间、时间、物质和能量的本质以及相互关系，现在，让我们试着把那部分研究的结果用到对微观粒子波动性的研究上，看看会出现什么吧！”
虽然我知道接下来的路很难走，不过我也知道无论多么艰深高难的东西由米西雅讲出来都一定会让自己大有收获。那么，就横下心来跟着师父去放手闯一闯吧。
神秘的一点就是量子势这种只能对微观粒子产生作用的力场，怎么看都有点像波函数的替代品，只是它在波姆的理论中是比波函数更加根本的决定因素。那么，量子势的本质又是什么呢？它是怎么产生的呢？
“很不错，你找到了一个关键的突破点！”米西雅用爪子比划了一下大拇指，“波姆就是在量子势的本质这个问题上被哥本哈根学派抓住漏洞喷得灰头土脸的。玻尔和他的兄弟们一看波姆提出的量子势理论，就认为是画蛇添足。他们先是指出量子势对微观粒子在自由空间中的运动描述得和波函数没有任何区别，对粒子受到观测而失去波动性的解释其实就是波函数坍缩的另一种说法——尽管波姆一再解释量子势是决定微观粒子状态的概率分布最根本的因素，是个客观真实的物理场，不是波函数这种对微观粒子状态的概率分布的数学描述。然后他们又质问波姆：量子势究竟是个什么鬼东西？为什么会存在这样一种场？它的空间分布对于某一个运动状态的粒子为什么会是如此？这下波姆无话可说了，他提出量子势本来也和哥本哈根学派采用波函数一样，只是为了更好地解释微观粒子的运动和状态变化。他可以建立合适的量子势假设并为它选取适当的参数来保证根据自己的理论作出的推论和预测总是与实验中的客观事实完全吻合，但是却不可能事先就把量子势这个假设的概念从已知的基本事实、公理、定理中推导出来，而且也不知道怎么用实验方法检测验证看不见摸不着的量子势作为一种‘客观真实的物理场’是客观真实地存在着的。这一点是最要命的，因为具有能够被实验直接或间接验证的途径，是一个科学理论必须满足的条件！”
“波姆想得那么深，结果却这么悲催。可是哥本哈根学派不是也不知道自己搞的波函数到底是什么东西，为什么会是这样，是怎么产生的等等根本性的问题吗？凭什么就要求波姆必须完成他们自己也一样做不到的事呢？”
“波姆的确这样反问过他们，但他们回答，用波函数描述任何粒子的任何行为，作出的所有预测都与实验中的观测结果分毫不差，这就已经证明了波函数理论是正确的，只要是对的，拿来用就行了，去追问波函数到底是什么毫无意义。不过，给量子势理论造成致命一击的，还是后期加入哥本哈根学派的世界顶级数学高手冯·诺依曼。他用无懈可击的数学推导，严密无比地证明了只需要用波函数就足以丝毫不差也丝毫不多地描述任何粒子的任何状态，波函数已经是对粒子状态最精确最完备的描述，再引入任何别的参数、方法和数学物理模型来描述微观粒子的行为或作为波函数的补充确实都是画蛇添足！冯·诺依曼的论证是如此的天衣无缝，等于宣判了量子势的死刑，波姆当时差点就想退出物理界了，然后便一蹶不振。”
“哥本哈根学派竟然耍赖皮！他们还算科学家吗？波姆果然太悲催了，他的理论也太可惜了。”波姆的命运让我叹惜，可是我的直觉却总认为量子势理论并不是那么不堪，它一定有着胜过哥本哈根学派理论的可取之处！
“你的直觉其实是有道理的。”米西雅又冲我神秘地笑了笑，“还记不记得我说过波姆的理论在一定意义上已经接近了客观事实的真相？导致量子势理论被哥本哈根学派喷得很惨的原因并不是这个理论有什么根本性的错误，而是一些细节问题。”
“细节问题？”
“是的，这些细节问题就是波姆没有充分完善他的量子势这个概念，没有完全证明量子势假设的正确性，也没有提供用实验验证这个假设的方法，所以他也就无法回答量子势的物理本质，不能说清量子势与波函数的内在关系，而是把它们对立起来。不知你有没有注意到，波姆的理论和哥本哈根学派的理论在基本思路上也是相反的？”米西雅在解释波姆的理论缺点时，突然又反问我一个问题。
“在思路上相反？这个我可没想到。不过……好像……好像他们是有哪里是……对着来的……”我连波姆的理论是什么意思都还没吃透，哪里知道这个问题的答案？
“你看，哥本哈根学派认为微观粒子有波动性，可以同时处于两种不同的状态，在被宏观的仪器观测到以后，只要没有观测者的意识参与进来对观测结果进行确认，那么宏观仪器也和微观粒子一样具有波动性，一样同时处于两种不同的状态！这种观点导致某个眼镜男想出了让一只猫同时既活着又挂掉的高级虐猫方法。而波姆认为具有波动性的微观粒子在被没有波动性的宏观仪器观测到以后，就成了宏观仪器的一部分，就被宏观世界所同化而失去了波动性，这个过程不需要有观测者的意识参与。这样在波姆的世界里，眼镜男的虐猫方法就失效了，作为宏观物体的猫就可以解脱了。所以，哥本哈根学派的思路原则是宏观服从微观，而波姆的思路原则是微观服从宏观。这种思想基础上的冲突，恐怕也是哥本哈根学派看波姆的理论不爽的一个根源。”
“真是这样啊！可是，既然波姆自己也不知道量子势到底是什么，该怎么证明它是对的，那……量子势理论终究还是跟哥本哈根学派的理论在本质上差不多呀。”
“在当时的人类认知条件下，要让波姆以一人之力完成这么多复杂艰巨的任务，建立起一个完备的理论，确实是个很不现实的要求，能想出量子势假设来就已经很了不起了。要知道哥本哈根学派的波函数理论可是玻尔、海森堡、波恩等一大群物理大神共同建立起来的。但现在，我们可以来帮波姆做完这些他没有做的事。”
我本能地感到剧烈的头疼、心慌和畏惧——米西雅又要硬拖着我这个什么都不懂的学渣初中生去向那个世界最聪明的科学家都解决不了的世纪难题发起挑战了！
米西雅还是那么胸有成竹：“我一开始就告诉过你，微观粒子的波动性与宏观世界中的波动有本质的不同，它其实就是粒子处于某些空间位置或运动状态的趋势高低。哥本哈根学派用概率起伏来描述这种趋势，称为波函数；波姆认为决定这种趋势的是一种只有微观粒子才能感知的力场，称为量子势。趋势本身是不可能直接观测的，只能通过数量足够多的粒子才能表现出来。但那个世界的科学家们对于这种趋势为什么会产生，为什么会如此表现，其本质又是什么一直毫无头绪，由此产生了许多悬而未决的问题，引发了许多理论的矛盾。去年我们正好研究了空间、时间、物质和能量的本质以及相互关系，现在，让我们试着把那部分研究的结果用到对微观粒子波动性的研究上，看看会出现什么吧！”
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