九、局域变换与仪器退相干

  宏观仪器是经典点粒子理论设计制造的，内部相互作用连续，不存在量子跃迁。仪器自身有自动退相干能力，不存在相干态宏观仪器。

1、根据冯诺依曼测量理论，宏观仪器的初态和末态都是纯态叠加。X₀(x) =∑X_0n (x)。X_0n ，X_0n+1之间有固定相差，有相干性；X_n (x) =∑X_nn (x)。 X_nn 与X_nn+1之间也有固定相差，有相干性。仪器自相干^[6][25][26]。

2、其实，宏观仪器的相互作用是连续的，仪器初态、末态可自动演变成混合态

    初态：X₀(x)→X₀(x)ꞌ=e^ɑ(x)∑X_0n（x）=∑e^ɑ(x)X_0n(x)=∑X_0nΦ=X₀Φ       （15）

末态：X_n(x)→X_n(x)’=e^ɑ(x)∑X_nn（x）=∑e^ɑ(x)X_nn(x)=∑X_nnΦ=X_nΦ       （16）

Φ为混合态标记。由于连续作用势的存在，宏观仪器初态、末态都自动演变成混合态X₀Φ、X_nΦ，相干性自动消除。

薛定谔猫的生物、生理器官，也是宏观连续作用支配的。没有死猫、活猫纯态存在。它的退相干也是生物机制自我完成的。没有宏观相干的猫^{[6][19][20][27][28]}。

3、相互作用退相干展示——测量塌缩过程是时空转换突变过程。

图3中，不加探测器就是一个标准的双缝干涉实验。双缝后面的屏幕上将呈现光（或电子）波的干涉图像。这时候仪器X内部对相干光（或电子）的相互作用势e^ɑ(x)体现在屏幕对微观客体的连续作用上，数学表达为

              Xe^ɑ(x)ψ(x)＝Xe^ɑ(x)Σψ_n(x)＝XΣe^ɑ(x)ψ_n(x)=XΦ （n=1,2）     （17）

微观客体从纯态ψ_n(x)（相干波）转化为混合态Φ（无相干）。描述时空也从双4维复时空转换到4维实时空。在双4维复时空，位置x有不确定属性，但转换到4维实时空，微观客体从球状转变成点粒子，位置x可确定，但其自身却还原成有不确定性运动。点与确定的位置可一一对应，单次测量我们观察到的概率总是1。多次测量则呈现概率运动^{[19][20][26][29]}。测量塌缩中，时空的不确定属性转变成量子客体的概率运动。爱因斯坦把它归于外在的隐变量，玻尔看成是微观客体的本性使然。双4维复时空中则是微观客体几何结构、物质密度及波函物理性质的规定，屏幕上的概率分布只是测量后的实验呈现。量子力学完全是实在论的^[30][29]。

图3，双缝实验中，若加上探测器，就是将屏幕与粒子之间的相互作用移动到了双缝后，    

图3 测量塌缩与时空转换

让时空转换在这里出现。纯态转化为混合态，物质波转化为粒子的概率分布在双缝后就开始了。单次测量概率为1，多次测量两缝分别各为50%。数学表述与式（17）相同。   

十、结论与讨论^[30]1）量子力学物理模型是转动场物质球。描述量子现象的物理时空是双4维时空。

2）波函数可以严格推导，物质波是物理波，意义明确。

3）球模型释放了点模型隐藏的内部空间自由度，指明了量子概率的起源及与引力的联系。

4）世界就两个。宏、微观作用机制不同，因果关系不同。量子平行态有微观物理机制可寻。   

5）双4维时空中量子场的相互作用计算截止在曲率K₀，不存在无穷大发散困难。    

6）双4维时空协变量子力学基础中，传统量子力学形式体系中认知疑难几乎全部消解。

7）物质波是物理波，波可以相互穿透，它还可以开发电子显微镜之外的新应用。

参考文献

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[2] 曹天元，上帝掷骰子吗[M]，辽宁教育出版社，2006.

[3]  [苏] B.H.瑞德呢克，黄宏荃，彭源译，量子力学史话[M]，科学出版社, 1979.  

[4] 张永德，量子菜根谭[M]，清华大学出版社，2012.

[5] 倪光炯，近代物理[M]，上海科学技术出版社，1979.

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[7]  A.爱因斯坦，相对论的意义[M]，科学出版社，1979.

[8]  A.爱因斯坦著，狭义相对论浅说[M]，杨润殷译，上海科学技术出版社，1964.

[9]  w.海森伯著，物理学和哲学[M]，范岱年译，商务印书馆，1981.

[10] 雷内.托姆 ，突变论：思想和应用 [M],周仲良译，上海译文出版社，1989.