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经典科学理念与量子理念

已有 4090 次阅读 2015-1-15 12:42 |个人分类:生活点滴|系统分类:科研笔记

 

      在全球科技经费压缩的大背景下,科技界的学术争论开始尖锐起来。物理学中,经典科学理念与量子理念的相互PK也就变得更为热闹。“决不回归经典科学理念”是一个量子理念界比较极端的说法。那么,他们的基本信条为何呢?论文(David Jennings & Matthew Leifer. No return to classical reality, arXiv: 1501.03202 ) 比较系统的论述了量子方的立论依据。

虽然作者是如此声称,但全文是用经典科学概念来论述量子理念。为何?因为,如果不借助于经典科学理念,根本无法解释和论述量子理念!逻辑上,出发点是经典科学理念,而论文目标是否定经典科学理念的基础性地位。逻辑上,还是以作者自身不自觉的方式,间接的肯定了经典理念的基础地位。另外,该文是断语式的,用断言来取代论证。这种特点是量子理念的特征:以断然否定,或断然肯定为理论出发点,再借助于不确定性而回避任何必要的(但是又不能由量子理论自身提供的)演绎式理论论证。这就是不确定性的真义!该文的特别之处在于:使用确定性的量子理论来论证量子理念与经典理念的内在差别决不是经典方PK量子方的那类常用案例,而是把经典方常用的案例直接的划给了经典方的范畴,从而使经典方的论据变成对经典方自身的反驳。是高水平的反驳性论文,也代表了量子方的高层战略决策。

本文摘编该文的论点如下。

      在基础理论层次,经典科学的理念是死亡的,至今已死亡了一个世纪。是那类量子现象做出了致命的打击呢?不好说。但是近几十年来的量子理念所取得的进展表明:无论自然界的终极规律为何,决不是经典理念。因为,经典科学理念无法解释基础性的量子现象。经常被给出的例子有:随机性、离散性、状态的不可区分性、测不准性、共扼性、不可易性、干涉、不可克隆性、波坍塌、等。很多的量子现象绝对无法用经典理念来理解,自然界有内在的量子机制。量子理念的波函数必定是任何量子系统的客观属性。波函数在量子信息科学和量子系统模拟中有着实际的应用。

      人们总是说,量子理论是对经典理念的革命,揭示了一个新的世界。猫既是死的由是活的,粒子可以在眼前消失而再现于月亮,一点微动可以引起宇宙遥远处的响应,测量一个会改变另一个的值,如此等等,都是媒体文章和科普作品的文字。这不是量子理念的本质。我们要探讨的是,那类量子现象是内在的非经典的?波函数,希尔伯特空间,等等,只不过是技术术语。作为内在性的判定依据是:如果一个量子物理现象可以用经典理论+少量补充性假设来解释,而又符合人们的日常认识,则此类量子现象不是内在的量子现象。

      在排除了非内在量子现象后,文章就把内在量子现象定义为:无论经典理论如何改头换面都不能解释的那类量子现象是内在的量子现象。

      经由这个(主观)概念,文章回避来自于经典理论方把越来越多的量子现象给出经典性解释的那类有力的反驳。

      文章在长篇大论一番后,结论到:总而言之,很多的、习惯性的被看成是典型量子现象的那类量子现象并不是内在量子性的,完全可以在经典理念下解释。这类非内在量子性现象包括:随机性、离散性、状态的不可区分性、测不准性、共扼性、不可易性、干涉、不可克隆性、波坍塌、等。因此,要论证量子理论的基础地位就必须寻求具有内在量子性的那类量子现象。尽管我们不得不放弃把贝尔定理作为因果律的基础定理,但是不应该放弃探索基本量子定律。量子系统必定含有无限的信息,必须把量子波函数雕凿成为量子系统的客观属性。量子物理的研究必须探求更为基本的方面。

      由论文的全文结构来看,在量子PK经典论证中,量子方面临危机。文章的基调是给出未来反击的办法(量子物理的研究方向)。

 




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