返朴 2019-04-01
对于量子事实是什么，不存在争议。存在争议的是如何诠释这些事实。你更喜欢哪个诠释，归根结底通常是个审美问题。也就是什么样的古怪特性更得你心。或者，也许更准确地说，什么样的古怪特性让你觉得最不成问题。
撰文 |理查德·德威特（Richard DeWitt）
翻译 | 孙天
量子理论是一个容易让人迷惑的理论，因此，如果我们想准确地了解其概况，就需要非常谨慎。我们的策略是，首先解释三个相关命题之间的一个关键性区别，这三个命题分别是①涉及“量子实体”的经验事实，②量子理论本身，也就是量子理论的数学核心，以及③与诠释量子理论有关的命题。
事实、理论和诠释
在任何关于量子理论的非技术性探讨中，至少需要区分三个独立的命题，分别是①量子事实，也就是涉及量子实体的经验事实，②量子理论本身，这里我所指的是量子理论的数学核心，以及③对量子理论的诠释，这与一系列哲学问题有关，比如什么样的现实可以产生量子事实，以及什么样的现实可能与量子理论本身保持一致。不幸的是，在通常关于量子理论的非技术性探讨中，这些命题往往都被混为一谈。举个例子，经常可以看到有观点称量子理论表明西方科学和某些东方哲学在对宇宙的看法上由于观点相同而融合了。但这其实是错误的，或者往好里说，是相当容易让人产生误解的。某些对量子理论的诠释认为有这样的融合存在，但是对一个理论的诠释和理论本身，两者应该是保持相互独立的命题。再举一个例子，同样经常可以见到有观点表示量子理论表明宇宙在持续分裂成多重平行宇宙。然而，同样地，某些对量子理论的诠释表达了这种情况的存在，但量子理论本身并没有。
围绕量子理论的命题非常复杂，这已得到公认。但是，如果我们逐步而又谨慎地探讨这个话题，那么我们就可以很好地概括了解量子理论及其相关命题，重点是，这种概括了解也会相当准确。我们的第一步将是简要描述上面提到的三个命题之间的区别。
量子事实
当我谈到量子事实时，我所指的只是涉及量子实体的经验事实。这样的事实将包括有关电子、中子、质子和其他亚原子粒子的实验结果；有关光子，也就是光线单元的实验结果；以及有关放射性衰变时释放出的粒子等的实验结果。
在下文中，我们将看到这些事实都非常出人意料，但并不存在争议，也就是说，对于这些事实是什么，不存在争议。存在争议的是如何诠释这些事实，比如，什么样的现实可以带来这样不同寻常的事实。但是，涉及诠释的命题需要与对量子事实本身的描述区分开来。
值得指出的是，对于什么物体可以被精确归为量子实体，我故意保持了模糊。前面提到过的实体，也就是包括电子和质子在内的亚原子粒子和光子及与放射性衰变有关的粒子，都很明确是量子实体。因此，在接下来的大部分讨论中，我们讨论的量子事实都将是关于这些粒子的事实。但是，请记住，所有物体，包括你、我、桌椅等，都是由这些较小的实体组成的。然而，正常大小的物体是否应该被当作量子实体，存在一定争议。因此，接下来，我将主要强调的量子事实所涉及的都是不存在争议的量子实体，比如上面提到的那些粒子。
加入了电子探测器的双缝实验
量子理论本身
与大多数自牛顿著作和其他17世纪晚期科学家著作问世以来出现的物理学成果一样，量子理论是一个以数学为基础的理论。当我谈到“量子理论本身”时，我脑中出现的主要是在量子理论中处于核心地位的数学部分。量子理论的核心数学部分发现于20世纪20年代末期，它与其他物理学分支中的数学差不多。最值得注意的是，量子理论数学是用来预言和解释前面提到的那些量子事实的。最后，我还想简要讨论的一点是，量子理论数学到目前为止取得了巨大成功。量子理论数学在过去70年中几乎从来没有发生过变化，也没有做出过不正确的预言。在预言和解释方面，量子理论可以说是我们所遇到过的最成功的理论了。
对量子理论的诠释
对量子理论的诠释实际上是一个关于现实的本质的哲学话题，具体来说，对量子理论的多种不同诠释，其核心都围绕一个问题，那就是“什么样的事实可以同时与量子事实和量子理论本身保持一致”。也就是说，可能量子事实是由某种业已存在的现实造成的，而且鉴于量子理论数学在预言和解释这些量子事实方面非常成功，那么认为量子理论数学从某种意义上说与现实有联系就是非常合理的。因此，诠释所围绕的问题就变成了“什么样的现实既与已知量子事实和量子理论数学相一致，又可以导致这些量子事实”。
薛定谔的猫的思想实验
关于量子理论诠释的最后几点意见
我们在前面强调过，量子理论诠释肯定受制于已知量子事实，而且应该至少会与量子理论数学保持一致。然而，正如我们已经看到的，量子事实本身就相当奇怪，而量子理论数学与常识性的现实也不一致。在很大程度上说，正是由于这些原因，所有量子理论解释通常都与常识相当矛盾。唯一例外的是爱因斯坦的诠释（编注：爱因斯坦关于量子论的观点主要体现在其与玻尔的数次论辩及其1935年的EPR佯谬文章中），但是在前面我们也提到过了，这个诠释已经站不住脚了。
我们必须看到，对于诠释问题，秉持工具主义态度是很常见的。也就是说，如果你用工具主义态度来对待量子理论，那就不会遭遇诠释问题。（编注：此种工具主义态度体现在David Mermin的 “Shut up and calculate” 一语中，此语曾被误传为出自Richard Feynman之口。）从工具主义角度来看，量子理论是一个便于做出预言的工具，就像托勒密的本轮被当作是一个便于做出预言的数学工具。但是，如果面对的问题是理论背后的现实，那么工具主义者将会采取不可知主义态度。同样地，这也是一种看待量子理论的值得尊重的态度。确实，关于这个态度有很多值得讨论之处，而且这也是物理学家进行研究时，至少是在他们的工作时间内，可采用的最为实用的态度。
但是，对我们这些不是物理学家的人来说，甚至是对结束了一天的工作、离开实验室后的物理学家来说，有一个问题自古希腊时期就在西方思想中占据一席之地，让人难以拒绝，那就是：我们究竟生活在怎样的宇宙中？这个问题的答案一直为每个时代的尖端科学所左右，量子理论当然是我们的历史上最重要和最成功的理论之一。因此，量子理论自然会影响我们目前如何认识自己所处的宇宙。然而，值得注意的是，当前的量子理论诠释所展示的宇宙，与我们一直所认为的宇宙相比，是相当不同的。
标准诠释（编注：即哥本哈根诠释）的各个版本、玻姆诠释（编注：即经玻姆发展了的pilot …
