分裂的科学共识
当代物理学界普遍接受一个惊人的观点：在量子世界中，因果律崩溃了。延迟选择实验、量子纠缠、虚粒子涨落——这些现象被解释为因果关系在微观世界的失效。然而，这个结论可能是物理学史上最大的误判之一。
真相是：因果律从未消失，消失的是量子力学频谱表示描述因果关系的能力。这不是自然界的神秘性，而是我们所选择的数学框架的根本缺陷。当我们用傅里叶变换将物理过程转换到频谱空间时，我们主动抛弃了时间和空间的局域信息——而这些恰恰是因果关系的载体。
这就像用黑白照片研究彩虹，然后宣称"颜色不存在"。问题不在彩虹，而在我们选择的观察方式。
第一章：频谱变换——因果信息的系统性抹除
1.1 傅里叶变换的信息损失
让我们从数学本质开始。傅里叶变换将时域信号f(t)转换为频域信号F(ω)：
F(ω) = ∫ f(t) e^(-iωt) dt
这个积分从负无穷到正无穷。注意这意味着什么：
要得到任何一个频率分量，必须知道所有时间的信息
时间的局域性完全丢失——无法说某个频率"发生"在什么时刻
因果序列被压缩成频率振幅——先后顺序信息被抹除
这不是物理过程的特性，而是数学变换的必然结果。傅里叶变换的设计目的就是提取全局频率信息，代价是牺牲时间局域性。当量子力学选择频谱表示作为基础时，它就注定无法描述因果关系。
1.2 能量本征态：超越时间的数学构造
量子力学的能量本征态|E⟩满足： Ĥ|E⟩ = E|E⟩
这些态的时间演化极其简单： |E(t)⟩ = e^(-iEt/ℏ)|E⟩
只是相位旋转，没有任何变化。为什么？因为能量本征态本质上是频谱模式，而频谱模式不包含时间演化信息。
这就像用音符来描述一首歌的演奏过程——音符（频率）是静态的，它们不能告诉你何时按下琴键，何时松开。量子力学选择了音符作为基本描述，然后惊讶地发现无法描述演奏的时间顺序。这是方法的缺陷，不是音乐的神秘。
1.3 不确定性原理：数学限制而非物理限制
海森堡不确定性原理ΔE·Δt ≥ ℏ/2常被解释为自然界的基本限制。但实际上，这只是傅里叶变换的数学性质——频率分辨率和时间分辨率不能同时达到。
在信号处理中，这叫做时频不确定性，与量子力学无关：
短脉冲（Δt小）必然包含宽频谱（ΔE大）
单频信号（ΔE小）必然持续长时间（Δt大）
这是选择频谱表示的必然代价，不是物理世界的内在限制。如果我们坚持用频谱描述，就必须接受时间信息的损失——包括因果信息。
第二章：量子"悖论"的真相——频谱框架的必然困境
2.1 延迟选择实验：频谱描述的自然结果
延迟选择实验看似表明未来能影响过去。但让我们重新审视：
在频谱框架中，光子的状态是所有可能路径的频率叠加。当我们进行"延迟"测量时，我们在选择观察哪个频率分量。由于频谱表示本来就不包含时间信息，所谓的"延迟"失去意义。
真实情况是：
光子在空间中有确定的传播过程（保持因果性）
频谱描述无法捕捉这个过程的时间结构
当我们用频谱语言解释时，不可避免地得出"逆因果"的错误结论
这不是光子违反因果律，而是频谱描述无能为力。就像用温度计测量颜色，然后宣称"颜色不存在"。
2.2 量子纠缠：全局频谱模式的误导
EPR纠缠被认为展示了"超光速影响"。但仔细分析：
纠缠态在频谱表示中是： |Ψ⟩ = (|↑↓⟩ - |↓↑⟩)/√2
这是一个全局的频谱模式，不可分解为局域部分。但这是表示方法的限制，不是物理现实。
类比：一个立体声音频文件包含左右声道的关联信息。如果我们只看频谱，会发现左右声道"神秘地"关联。但实际上，这种关联在录制时就确定了，通过声波在空间中的正常传播实现。没有任何"超距作用"。
量子纠缠的"神秘性"来自于：
频谱表示抹去了空间局域信息
相关性看起来是"瞬时"的，因为频谱中没有时间
我们错误地将数学表示的特性当作物理实在
2.3 量子隧穿：频谱分析的时间盲区
量子隧穿常被描述为粒子"瞬间"穿过势垒。最近的实验甚至声称隧穿时间为零。但这个结论基于什么？基于频谱分析。
在频谱框架中：
粒子波函数是不同能量本征态的叠加
每个本征态延展到全空间
不存在"穿过"的时间概念
但这不意味着隧穿真的是瞬时的。这只意味着频谱方法无法描述隧穿的时间过程。就像用年度平均气温研究每日天气变化——工具不对，结论必然荒谬。
第三章：虚粒子——频谱方法制造的幽灵
3.1 虚粒子的数学本质
虚粒子被描述为可以违反能量守恒、逆时间传播的神秘实体。但它们到底是什么？
虚粒子是频谱展开中的数学项，不是真实的物理实体。
当我们用频谱方法计算相互作用时：
需要对所有可能的中间态求和
这些中间态包括"离壳"（off-shell）的频率分量
这些离壳分量被诠释为"虚粒子"
实际上，这只是频谱展开的数学技巧。就像傅里叶级数中的高频项——它们是数学工具，不是物理实体。
3.2 真空涨落：频谱噪声的误读
量子场论描述真空充满虚粒子对的不断产生湮灭。但这个图像来自哪里？
在频谱表示中，场算符包含所有频率模式： φ(x,t) = Σ [a_k e^(ikx-iωt) + a_k† e^(-ikx+iωt)]
即使在真空态，这些模式仍然存在零点振动。频谱方法将这解释为"虚粒子涨落"。
但这可能只是频谱表示的artifacts。就像数字信号的量化噪声——它来自表示方法，不是信号本身。真空可能是真的空，"涨落"只是我们选择的数学框架强加的。
3.3 卡西米尔效应：边界条件而非虚粒子
卡西米尔效应常被作为虚粒子存在的证据。但仔细分析：
两个导体板之间的吸引力可以完全用边界条件对电磁场模式的限制来解释，无需引入虚粒子。这就像管风琴的共振频率由管长决定——我们不需要假设管内有"虚声子"。
频谱方法坚持用虚粒子语言，因为它只能看到频率模式，看不到空间中的实际场分布。这是方法的局限，不是物理的真相。
第四章：时间对称性——频谱框架的数学假象
4.1 格林函数的误导性对称
量子场论使用推迟和超前格林函数的组合。这被解释为"时间对称性"的证据。但让我们看清真相：
格林函数是频谱空间的传播子。在频谱空间中，e^(iωt)和e^(-iωt)是数学上对称的。但这不意味着物理过程时间对称。
类比：在复平面上，i和-i是对称的。但这不意味着向北和向南在地理上是对称的。数学对称性≠物理对称性。
4.2 CPT定理：形式对称vs物理因果
CPT定理说，物理定律在电荷共轭(C)、宇称(P)、时间反演(T)的联合变换下不变。这常被用来论证时间的对称性。
但CPT对称是拉格朗日量的对称性，不是实际过程的对称性。就像牛顿定律F=ma在时间反演下不变，但这不意味着打碎的杯子会自动复原。
频谱框架看不到熵增、耗散等不可逆过程，因为这些需要时间局域信息。它的时间对称性是选择性失明的结果。
受篇幅限制，全文：
https://faculty.pku.edu.cn/leiyian/zh_CN/article/42154/content/2666.htm#article
英文版本：
https://faculty.pku.edu.cn/leiyian/en/article/7733/content/2667.htm#article
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