量子史话（二十四）什么是哥本哈根学派？什么是哥本哈根诠释？

1927年，量子力学的基本形式已经确立，矩阵力学和波动力学两大力学体系为量子世界提供了基础性的理论支撑。

这两个力学的重要性与牛顿力学在经典物理学中的重要性是一样的。并且人们也发现了，牛顿力学只是矩阵力学的一种特殊形式，矩阵力学中包含了牛顿力学。

同时，新的机制也对物理现实做出了全新的诠释。总结起来主要有3点，波恩对波函数的概率解释，海森堡的测不准原理，玻尔的互补原理。

这三点就是我们常说的哥本哈根诠释是量子力学对世界本质的正统解释，现在已经成为量子力学的代名词，哥本哈根诠释等于量子力学。

那么哥本哈根口译这个词是怎么来的呢？

其实在1955年海森堡第一次使用这个名词之前，并没有这个名字。之后，这个词迅速传播开来，慢慢地成为了量子力学的代名词。

那为什么叫哥本哈根诠释呢？而不是请哥廷根翻译？慕尼黑口译？

原因是玻尔和他在哥本哈根建立的研究所吸引了一大批为量子力学做出贡献的青年才俊，培养了很多青年科学家。

当然有海森堡和泡利，他们最终成为莱比锡大学和苏黎世联邦理工学院物理系主任，包括哥廷根大学的波恩。他们对量子力学的解释都是一样的。

玻尔一直扮演着量子力学发展教父的角色。那时，所有年轻的研究生都流传着这样一句话：条条大路通“漂泊塘路17号”。研究所地址。

所以才有了哥本哈根诠释。当然，我们也将这些持有哥本哈根诠释的人称为哥本哈根学派。

说说什么是哥本哈根诠释？下面的内容很重要，这是你理解量子力学的很重要的一课。

概率解释和不确定性原理，它们直接粉碎了经典物理学的决定论和因果性，不确定性原理和互补性原理粉碎了经典世界的客观现实。

概率论解释了我们只能对量子物体的力学量进行统计描述。例如，我们不能准确地说出必须在哪里找到电子。电子出现的概率是多少。

电子出现在某个地方，没有任何因果关系，一切都是随机的，这不仅否定了现实的决定论，也否定了因果关系。

再比如，单个放射性原子的衰变时间是不确定的。我们无法准确判断单个原子的衰变时间。我们只能从统计学上给出大量原子衰变一半所需的时间。

而且没有理由说明为什么单个原子会在特定时刻衰变。这反过来否定了决定论和因果关系。

例如处于激发态的电子跳回的时间也是不确定的。你无法判断电子什么时候会跳回来，只能给出概率，电子会在某个时间跳回来。也没有理由。

等。这样的例子在微观世界中有很多，但没有一个满足宏观世界的决定论和因果论。

不确定性原理说，不仅量子物体的力学量必须用概率来描述，而且我们不能从一开始就准确地同时测量量子物体的位置和动量信息。

你的决定论不是说只要我们能测出宇宙中每一个粒子现在的运动状态，根据它们所经历的相互作用，只要计算能力足够大，我们就可以计算出过去，现在和未来。

现在你连粒子的初始状态都无法准确测量出来，所以不具有决定性。因此，不确定性原理从根本上否定了决定论。

测不准原理也说了，既然我们不能同时准确地测量出一个量子物体的动量和位置信息，那么我们就认为，测不到就没有意义。例如，我们无法同时准确测量电子的位置和位置信息。动量，即电子在任何时刻都没有同时确定的动量和位置信息。

这种说法直接否定了独立于观察者的客观现实，并将客观现实与观察者联系起来。只有我们可以测量的数量才能被认为是真实的。

玻尔的互补原则更加极端。他说客观实在不能独立于观察者，即没有观察就没有客观实在。

比如没有观察到电子的时候，它什么都不是，我们现在不知道它是什么？要描述这个问题，你甚至可以认为电子不存在。只有我们用实验手段观察到电子，我们才能说它是粒子或波。

因为微观粒子在观察之前是处于叠加状态，没有确定的特征值，所以我们甚至可以认为，在没有观察电子之前，它没有位置信息，没有速度信息，只有经过观察，才可以我们说电子存在，它们是波或粒子，而电子的其他力学量是客观存在的。

这种说法简直不可思议。事实上，爱因斯坦最不能接受的是哥本哈根否认客观现实的存在。就像对决定论和因果论的否定，虽然爱因斯坦不能接受。他也说过“上帝不掷骰子”，但这并没有让爱因斯坦的血压飙升。毕竟，早在1916年，爱因斯坦就发现了量子理论中因果律和决定论的违背。

但是否认客观存在，爱因斯坦真的没想到，于是爱因斯坦气呼呼的说，不看月亮月亮不存在吗？爱因斯坦认为客观现实是独立于观察者的。如果没有人类，地球就不能真实存在吗？

难道没有人类就没有宇宙？相信你听说过，哥本哈根对世界本质的解释也很难让人接受，但哥本哈根解释就是这样。它仍然是量子力学对世界的主流解释，至今没有发现违反实验的情况。

因此，我们现在有两条路可走，一是无条件接受哥本哈根解释，二是像爱因斯坦一样站出来反对哥本哈根解释。

如果你真的可以选择第一条路，无条件接受哥本哈根解释，不要怀疑，那么恭喜你，你已经理解了一半以上的量子力学，以及你在未来看到的惠勒延迟选择实验，量子擦除实验，薛定谔的猫等等，都可以很容易理解。

那么我就完成了普及量子力学的任务。事实上，您不需要继续阅读其余内容。

但我们相信大多数人都和爱因斯坦一样，不能接受哥本哈根解释，更不愿意抛弃客观现实。然后我们将继续寻求对现实本质的其他解释，并追随爱因斯坦的脚步。量子峰会。