理论物理学要点及其发展（99）

（接（98））

98．量子力学及其场论的基础和问题

量子力学及其场论是20世纪最有影响的科学进展之一，并处在一个至关重要，但又难以捉摸的，最为独特的位置。

量子力学及其场论能定量的理解分子，流体、固体，导体、半导体，能解释诸如超流体和超导体等现象，和诸如中子星和Bose-Einstein凝聚态等物质聚集形式。它为所有的科学分支和每一项高技术提供了关键的工具。

但是，从它创建，直到今天，却仍然不能满意对它的基础和本质的阐释。

量子力学的基础是所谓“波、粒2象性”观点，因而，粒子的完整信息用它的波函数(粒子的位置与动量的函数)表述，粒子的动量依赖于波函数对位置的微商。通过波函数可以计算任意可观察量在空间给定体积内的平均值。

在空间给定体积内找到粒子的概率正比于波函数幅值的平方。因此，粒子的位置分布在波函数所在的体积内。采用“波函数”表达各运动态，由算符建立运动方程。再利用经典力学的3维空间的正则运动方程，建立和发展了量子力学。

量子场论是在发展了量子力学、量子电动力学的基础上，也是按物质具有“粒、波2象性”的观点，采用“波函数”表达各运动态，由所谓“2次量子化”，推广到4维时空的，正则运动方程而建立。并由各相互作用粒子的相应拉格朗日(Lagrange)量，及其对称性的特点，按规范场理论，研讨相互作用前、后各粒子的特性、变化规律。

虽然早有将微观粒子的波函数解释为：“在已知时间和地点找到该粒子的几率”，提出了应是对大量微观粒子作统计描述，解释微观粒子的波函数，的正确观点。

但是，通常的统计力学只是从3维空间的位置1-线矢和动量1-线矢组成的“相宇”出发建立的，通常的量子统计力学也还是以通常量子力学解得的各量子态，在3维空间的统计，仍然不能对此作出具体的说明。

特别是，现有主流观点的所谓“波、粒2象性”所认为的，“单个粒子既是粒子又是波”这种观点本身，就是自相矛盾的，不能自圆其说。

能量和质量集中于其内的单个粒子，怎能同时又是能量和质量在时空分布、传播的波呢？

实际上，所有的波，都是大量粒子的集体表现（例如：水波、振动波）或时空统计结果（例如：光波）。

而且，认为单个粒子也有所谓“波、粒2象性”，把由位置和动量矢量相应各分量模长的均方差不能同时为零的统计效应的所谓“测不准关系”，当作单个物质粒子具有“不确定性”，和把多种粒子统计相关性的量子纠缠现象，当作基本粒子的所谓“心灵感应”，等等，而产生诸如：“颠覆认知哲学”，“不确定的世界”等，否定“因果论”、“决定论”等错误哲学观点的一系列争论。

   因而，都须认真分析、彻底纠正，予以根本改造。