<p class="ql-block"> 德国物理学家海森堡提出的测不准原理，是量子力学的基本原理。这个理论认为，不可能同时测定微观粒子的位置和速度。海森堡避开粒子位置的详细计算，用代表粒子可能的位置与动量的数据构成无限矩阵来计算粒子的整体状态，创建解决量子力学的一种形式——矩阵力学。这个原理不断被引申，后来的量子力学理论认为微观粒子位置是不确定的，可以同时位于很多个位置，如认为做光的双缝实验时，如果光源只发出一个光子，这一个光子可以同时到达两个缝隙。</p><p class="ql-block"> 奥地利物理学家薛定谔在德布罗意物质波理论的基础上，建立了解决量子力学的另一种形式——波动力学，用波动方程描述微观粒子的整体状态。薛定谔甚至否认存在粒子，认为原子周围根本没有作为粒子的电子存在，而是只有波一样的电子云，或者说只有像波一样的“弥散电子”，这个想法与认为电子可以同时在很多位置相近似，这说明薛定谔也像后来的许多量子物理学家一样并没有意识到粒子的波动性是指微观粒子的位置和状态的概率具有波的规律。</p><p class="ql-block"> 粒子的位置的概率应该只是表示粒子位置最可能的情况，因为无法精准测定粒子位置，只能以概率来预测粒子的可能位置，但是近代量子力学把粒子位置的概率绝对化了，好像是认为一个粒子必须在它可能的位置到处都在。薛定谔提出了密闭盒子装上一只猫的思想实验：把一只猫装在可能具有放射性物质的密闭盒子里，猫在盒子里有可能死了，也有可能还活着，猫为了绝对服从死活的概率，猫只能是既死又活，处于死活的“叠加状态”。量子力学尽力维护把概率绝对化引起的荒谬，甚至认为，如果把盒子打开，看到里面的猫是死的，这就违反了猫必须既是死的又是活的概率规定，必然要同时产生一个平行宇宙，这平行宇宙中还有个同样的盒子装着一只同样的活猫。这个平行宇宙理论让我们的大脑思想得太累了。我们大可不必认为粒子或者猫要服从概率满足所有的可能而存在，其实它们的存在只能是可能情况之中的唯一。</p><p class="ql-block"> 现在的量子力学已经接近于否认量子世界的具体性，接近于把量子世界看作是没有具体性的混沌模糊，这就会导致把电子或更小的微观粒子都看作某种范围内的一片混沌，这基本是回到了薛定谔当初“弥散电子”的想法。这使量子力学陷入矛盾问题：量子如果不是一个一个的具体的，那么又如何判断量子是一份一份的不可分割的量子？我们必须明确量子是具体的，只是不能通过精准的测量来确定它们；电子等微观粒子是一个一个的个体，或者是更加微观的“能量弦”、“能量圈”的聚合物。要精准测量微观粒子的位置的困难在于：一是对某一个粒子测量会扰乱这一个粒子的状态和位置，即使用一个光子进行探测，这个光子都会与这一粒子产生碰撞改变粒子的位置；二是所测量的粒子在作高速运动，如电子绕原子核运动的速度可以达到数百万米每秒，又在很小范围内运动，也许在进行测量的时间段内电子早已周旋了亿万次，根本不可能测准电子所在的位置。微观粒子的测不准，就是因为不可能通过实验加以准确测量，而不是因为微观粒子不具体。如果对原子核外的电子位置进行测量，即使原子核外只有一个电子，如氢原子，在你的测量时间内，电子已经周旋了无数次，已经出现在了无数个位置，你测量的结果只会是无数个不确定，你只会发现一片模糊的“电子云”，但是在一个没有时长的时刻，电子只会在一个确定的位置，电子本身肯定不是你所测得的弥散状态的“云”。我们不能把对粒子观测的结果当作粒子本身，不能认为只有实验观测到的才是真实，微观粒子的具体位置根本不可能通过实验观测清楚。</p><p class="ql-block"> 微观粒子是极为微小的，都在高速运动，又是在极小的范围内大量存在，邻近每一个粒子的周围都可能有很多个其它粒子，它们之间时时刻刻在发生相互碰撞和能量交换，粒子之间的碰撞影响具有无限偶然性，具有无数种可能，这就使得通过实验更是难以测定某一个粒子的准确位置，也不能由粒子的初状态预测其末状态。但是对微观粒子进行统计，粒子的总体运动状态具有波动规律，粒子的位置在宏观上呈波状分布。即使一个电子绕原子核旋转，它运动分布都像一列波，只是这波不是线性的轨迹，细看这波的某一段，模糊得如云雾，但是我们再把这云雾细看，会看到这云雾实际上是同一个电子在高速运动到无数个位置。我们不可能通过实验测定一个一个粒子的具体的位置状态，但是可以在宏观上根据其概率的波的规律来把握微观粒子的总体状态。现在的超弦理论以及其它的理论要对最为根本的微观粒子作终结性认识，要彻底认识清楚最为极小的物质到底是怎样的，已经取得了很大成就。超弦理论认为物质最小的实体是能量弦，标准粒子理论认为物质最小的实体是粒子（包括62种基本粒子，其中引力子尚未被发现证实），这些理论并不认同量子没有具体性的观点。</p><p class="ql-block"> 对于光的衍射实验，光通过一个狭缝，在接收屏上出现明暗相间的波状条纹，说明光子在运动的横向空间呈波状分布（另外，光子在运动方向上会如波一样向前推进），有这样一种解释：如果光源只发出一个光子，这一个光子只会落在光屏上一点，落在哪一点是偶然的；当光源发出少量光子，这些光子通过狭缝后在光屏上的落点是杂乱无章的；但是当光源发出大量光子通过狭缝，这些光子在光屏上的落点就会出现呈波状的明暗条纹分布，这反映了光子落点的概率具有波的规律，所以光波是一种概率波，一般意义上的光的波动性是指大量光子在宏观上表现出波的规律性（按照德布罗意物质波的理论，单一光子也具有波动性）。在这种解释中，明确了一个光子到达光屏时的位置是唯一的。对于光的双缝实验，同一光束（包含大量光子）因为衍射通过两个狭缝，在接收屏上出现明暗相间的干涉条纹，如果光源只发出一个光子，会怎样呢？这一个光子有可能从其中一个狭缝通过落到光屏，但是它不可能同时从两个狭缝通过！这个光子到达狭缝所在平面的位置虽然具有很多可能，但是当它到达狭缝所在平面时的位置是唯一的，光子不会同时到达它可能到的所有位置。光子在到达狭缝所在平面之前，之所以不能确定它最终到达的位置，是因为存在很多偶然因素影响它的运动，具有很多的不确定。光子到达狭缝所在平面的可能位置有一定概率，这个概率反映的是各种可能的最大可能性，而不是说光子一定要到达概率反映的所有最有可能到达的位置。如果光子一定要到达我们预见到的所有位置，那引导我们进行预见的概率就不是反映可能性了，这概率成了具体明确的东西，就不叫概率了。既然认为量子世界没有具体性，那又怎么把量子的概率定得这样具体明确呢？</p><p class="ql-block"> 通过以上分析，可以得出结论：微观粒子的位置是测不准的，但是在某一个时刻，微观粒子的位置是唯一的；微观粒子以及量子都是具体明确的一个一个的实体；微观粒子在宏观上表现出的概率是反映粒子状态最有可能的情况，但是作为单一的微观粒子的状态在某一时刻是唯一的。</p><p class="ql-block"> 2021年7月</p>