逐个评论大卫·格罗斯对“物理学的未来”所提25个问题(7)

6．量子力学

(接(6))

现代物理学的另一个理论支柱是量子力学（QM）。有趣的是，这次会议上，许多最卓越的参与者都在询问，QM是不是自然的最终解释。一些人如霍夫特（t’Hooft）就提出，在极小距离上QM可能失效，并设想它将被一个决定论性的理论所代替。拉格特（Tony Leggett）关心QM是否会在大型的复杂系统上失效。理由如下：所有学习QM的人都知道，当你开始考虑薛定锷猫的时候，你就会有点不舒服。在理解猫是如何处于一种死了和活着的叠加态的时候，就会有点困难。或许QM不能描述猫；或许对于大型的复杂系统QM可能失效。实验家非常努力地设法解决这些问题。在大型的宏观复杂系统上检验QM的尝试，为实验物理学家提供了强大的动力。彭罗斯（Roger Penrose）相信，在你试图描述心灵（mind），或者一个具有意识的系统的时候，QM将会失效。维格纳（Eugene Wigner）也相信这一点。就个人来说，这三个问题，对我，构不成问题，量子力学我也看不出存在什么问题。但是第四个问题却是同样困扰着我。我们如何使用QM将宇宙作为一个整体加以描述？讨论宇宙的波函数的意义是什么呢？在当前的暴涨理论中，林德（Andrew Linde）等人在谈论宇宙的不同区域的内部暴涨，内部暴涨产生了一长串宇宙，所谓“多宇宙”（multiverse），不同的宇宙彼此之间没有任何交流。描述这样一个“多宇宙”的QM意味着什么？

评论：

排除自相矛盾的所谓“波、粒2象性”观点，直接将各时空多线矢“相宇”的统计力学得到的，“显含时”的最可几分布函数作为相应的波函数，改造和发展通常量子力学和场论，建立起各相应的时空多线矢量子力学和场论。而通常量子力学和场论只是其时空1-线矢的特例。

又由于，一切运动方程都可表达为正则的形式，即都可仅由相互匹配成对的各类(n维)多线矢和矢量场各分量模长的函数表达，因而大量粒子的各类(n维)物理量多线矢和矢量场一切运动方程的宏观效应就都可类似地求得，从而建立起相应各类(n维)多线矢的相对论性的量子力学和场论。

量子力学和场论只是大量粒子按4维时空多线矢统计得到的宏观效应力学和场论。

但须注意，对于各不同类的多线矢(例如n=4的1-线矢和n=12的22,1-线矢)，其正则运动方程，波函数，因而相应的量子力学都各有差异，不能混同，否则，就会出现诸如： 通常量子场论中所谓“自发破缺对称性” 等的问题。

通常的量子力学都只是非相对论性的，或限于在Euclid时空，仅对3维空间1-线矢的简化近似。

Dirac考虑到通常的量子力学不满足4维时空Lorentz变换下的不变性，而

人为地引进4个反对易的4行4列矩阵，使其满足相对论的要求，而建立的相对论性量子力学，也仅适用于4维时空1-线矢。

“最可几分布函数”只是描述大量粒子在时空的统计分布；只能表明各相应粒子在相应条件下，在各相应时空位置出现的几率。

因而，甚至在单个粒子不能出现的地点，例如：穿过某种通常不可逾越的屏障、或在通常应为真空的位置，也可能以一定的几率出现 (隧道效应、或量子真空能量涨落)。而且既是对大量粒子的统计结果，就容易理解多个粒子的统计分布彼此关联、相互影响而产生的所谓“粒子缠结” 以及各种“起伏现象”等，而不致将其误解为来自单个物质粒子的“不确定性”。

因此，哪些由于将大量粒子统计结果和集体表现的“波动性”当作单个粒子具有“波、粒2 象性”，和将大量相互匹配成对的各类(n维)多线矢或矢量场相

应各分量模长的均方差不能同时为零的统计效应，“测不准关系”，当作单个物

质粒子具有“不确定性”，而产生的诸如：“颠覆认知哲学”，“不确定的世界”等，否定“因果论”、“决定论” 的一切错误哲学观点，也就不攻自破了。

(未完待续)