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玻恩假设还是玻恩规则?

已有 5106 次阅读 2022-12-11 11:57 |个人分类:拾穗记|系统分类:科普集锦

今天是量子力学创始人马克斯.玻恩(Max Born, 1882年12月11日 – 1970年元月5日)的生日。世界各地各种媒体都在以各种形式纪念这位伟人。前不久《高山科学经典》(第16期) 中, 科学院院士孙昌璞导读了玻恩的经典文集《我这一代的物理学》。

玻恩指导了三位中国学生获得博士学位:两弹元勋彭桓武,核物理学家杨立铭和程开甲。他还有一位中国博士后:中国固体物理学先驱、半导体物理和技术奠基人黄昆。这四位先生都是中国科学院院士。

关于玻恩,我想起另外一件事情。

40年前,我学习量子力学。使用的教材是复旦大学周世勋先生编著的《量子力学教程》。周先生去世后,这本书经过了两次修订,今年(2022年)出了第三版,是国家级规划教材。这本教材至今被国内绝大多数大学物理学类专业量子力学课程选为教科书。不过,曹则贤先生认为,当年编辑此书的目的是为了方便工农兵学员的学习,深度和广度都不够。(【圆桌派 第六季】 EP9 量子:不对!不是这样)。

量子力学中的波函数是一个关键的量,对这个量的理解具有革命性的意义。理解这个问题,难倒了一大票物理学天才,是44岁的玻恩取得了突破。《量子力学教程》中有描述,如下两段,分别取自p.13和p.242。也就是,玻恩对波函数的概率解释被认为是量子力学的基本假设之一

波函数的概率解释被认为是量子力学的基本假设之一,位列第三。

曾几何时,我读英文文献,发现欧美物理学家不把玻恩对波函数的概率解释认为是一个基本假设而是称为玻恩规则。

国际物理学界对一个成熟理论的基本假设,居然没有统一的认识。这太奇怪了!2020年,我向欧洲物理学家请教这个问题。他觉得很奇怪。不是一直如此吗?


我们国家的科学名词审定委员会,2018年的计算机学界和2019年的物理学界,才正式引入这一名称。

屏幕截图 2022-12-11 114247.jpg

如果查找文献,发现国际间有大专家专门讨论这个问题。2020年,特拉维夫大学的L. Vaidman教授,仔细研究了这个问题,他的结论如下:

“玻恩规则是量子理论的基石,通常被视为假设,吸引无数人尝试将其推导出来。通过考察所有这些推导,无论是早期的尝试还是最近的结果,可以发现,如果没有一些额外的假设,玻恩规则不能从量子理论的其他假设中推导出来。”

也就是,玻恩规则其实还是一个基本假设。

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(玻恩(右)揪住了高足泡利(右)的耳朵)


L. Vaidman教授的论文:2020 Derivations of the Born Rule.pdf




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