李新民 天津（188189189@163.com）
我們是通過(guò)本質(zhì)認識世界的，還是通過(guò)信息認識世界的？這不是一個(gè)荒唐的問(wèn)題，而是擺在物理學(xué)面前的現實(shí)問(wèn)題。 自20世紀80年代末開(kāi)始，美國等西方一批物理學(xué)家出現了這樣一種對量子力學(xué)的認識：既然量子力學(xué)可以處理信息，那么反過(guò)來(lái)，用信息是否能去解讀量子力？現在，這一思想不斷的得到充分的發(fā)展?，F在的目的，不是對量子力學(xué)加以詮釋?zhuān)且匦聞?chuàng )立量子理論；要證明和找到量子理論與信息之間的關(guān)系，找到量子力學(xué)是如何獲得物質(zhì)信息的。這是西方量子力學(xué)研究的一大方向，而中國量子力學(xué)意識絲毫沒(méi)有轉變，在量子力學(xué)的傳統應用方面仍然投入大量人力物力。 2005年8月，德國康斯坦茨大學(xué)出資邀請了50多位美國、加拿大、英國以及意大利、法國和澳大利亞的理論學(xué)家和哲學(xué)家來(lái)參加一個(gè)為期一周的會(huì )議。他們都是微觀(guān)物質(zhì)運動(dòng)規律研究領(lǐng)域的頂尖專(zhuān)家。他們討論的中心問(wèn)題是：物理學(xué)為我們描繪的世界也許并不是真實(shí)的物質(zhì)世界，很可能只是幻象！量子力學(xué)的誕生使得物理學(xué)家們能夠深入微觀(guān)物質(zhì)世界的奧妙，他們?yōu)榱孔恿W(xué)帶來(lái)的發(fā)現感到驚奇，并深信量子力學(xué)就是宇宙的本質(zhì)理論，認為宇宙是量子宇宙，世界是量子世界。量子力學(xué)拋棄波和粒子實(shí)體的概念，認為物體都是由一個(gè)極其復雜的代數概念——“希爾伯特Hilbert空間的態(tài)矢量”組成的。量子力學(xué)作為物理學(xué)領(lǐng)域中描述物質(zhì)最深刻的理論，量子力學(xué)與我們的傳統觀(guān)念格格不入，難以理解甚至超出了我們的想象。量子力學(xué)的每一種詮釋都是超現實(shí)的，量子態(tài)更是不可捉摸的。用超現實(shí)的量子力學(xué)詮釋現實(shí)世界，世界必然是不可理解和捉摸不定的。量子力學(xué)使用一種全新的方式處理信息，我們可以用量子力學(xué)來(lái)處理信息，那么反過(guò)來(lái)，我們是否可以用信息去理解量子力學(xué)呢？這正是康斯坦茨大學(xué)會(huì )議上爭論的議題。也許“希爾伯特空間態(tài)矢量”是傳達某些物體信息的，如果這一觀(guān)點(diǎn)成立，我們將合理地詮釋量子力學(xué)。西方多位物理學(xué)家承認：從信息的概念出發(fā)，能推導出量子理論。這證明量子力學(xué)不是物質(zhì)世界的原理理論，而是窺看物質(zhì)世界的方法——一種獲得微觀(guān)物質(zhì)世界信息的方法論。他們中有的甚至認為：“物理學(xué)的任務(wù)在于對事物進(jìn)行描述，而不在于求證事物背后的真實(shí)性，也不管這種真實(shí)性是否存在?！边@是把理論當成工具，用工具探求世界的本源的，而不是用理論。工具主義是否能占領(lǐng)物理學(xué)，還無(wú)法得到定論，但還是引起了科學(xué)界的反響。他們承認，量子力學(xué)不能描述物質(zhì)的本性，它只能告我們信息。我們只能通過(guò)信息去了解世界。物理學(xué)不只是一種本質(zhì)論，它還應該是一種方法論，物理學(xué)還應該是以什么方式去解讀我們了解的東西。主觀(guān)觀(guān)測和客觀(guān)互動(dòng)之謎，超時(shí)空傳送之謎，波粒二象性之謎，不確定原理之謎，量子態(tài)之謎，非定域之謎，波函數之謎，量子糾纏之謎等一直籠罩量子力學(xué)。如果量子力學(xué)是通過(guò)信息解讀世界的，那么這些之謎很容易理解。量子力學(xué)的核心——波函數與無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的簡(jiǎn)諧波函數有同樣的數學(xué)形式與相似的操作過(guò)程。筆者認為 量子糾纏是數學(xué)糾纏，是信息糾纏。波函數是數學(xué)函數，它們都不是物理的。在量子力學(xué)中，海森伯不確定關(guān)系，動(dòng)力學(xué)算符，波函數和薛定諤方程都含有德布羅意波的物質(zhì)信息和經(jīng)典波函數的周期振動(dòng)性質(zhì)。從數學(xué)上講，量子力學(xué)波函數和方程同經(jīng)典波動(dòng)力學(xué)沒(méi)有本質(zhì)的區別；從物理上講，量子力學(xué)波函數和方程攜帶有粒子能量，動(dòng)量等信息，而經(jīng)典波動(dòng)力學(xué)則不帶有這些信息。如果將德布羅意能量，動(dòng)量等物理量同數學(xué)波函數相結合，就形成量子力學(xué)。 量子力學(xué)理論體系的真正確立是由德布羅意波的引入開(kāi)始的，德布羅意波將物質(zhì)的部分信息帶入波函數，這時(shí)量子理論體系具有了力學(xué)的基本性質(zhì)。這時(shí)動(dòng)力學(xué)變量，算符和方程都賦予了物質(zhì)粒子的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，從數學(xué)變換轉化成物理作用。德布羅意波溝通了宏觀(guān)與微觀(guān)的對話(huà)，德布羅意波將信息輸入微觀(guān)粒子，通過(guò)波函數和量子力學(xué)方程讀取這些信息的。
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