为爱因斯坦质疑量子力学几率解释解惑

范洪义

       爱因斯坦在世时，对量子力学有两个不满，一是觉得量子力学的数学不够完善；二是不满几率假设，认为目前的量子论只限于阐述关于存在的某些可能性的规律。按照量子理论，知道一个体系的概率就能算出另一时间值的概率；这样一来，所有物理定律都和客观的实体无关，只和概率有关。他写道：“似乎很难看到上帝的牌。但是我一分钟也不会相信他玩着骰子和使用 ‘心灵感应’ 的手段。” 在另一场合他又说：观察微观世界时，其结果用统计的方法表示是可以理解的。。。。电子存在的概率—以 A 点 50%、B 点 30% 、C 点 20% 表示（好比扑克的三张牌）。但认为观测的电子在 A，B，C 三点共同存在岂不可笑？“ 当玻尔去抽牌时，爱因斯坦认为上帝不会愚蠢到那样做，上帝早就知道是那张牌了，只是不说而已。）

      而物理学家玻恩反驳说：“假如说上帝给这个世界创造了一种完美的机制，那至少是他对我们不完美的智力作了大大的让步：为了预言这世界的小小一部分，我们用不着去解数不清的微分方程而可以相当成功地利用骰子。”但是，这并没有说服爱因斯坦。我在这里尝试就此争论为爱翁解惑，读者也许以为我这小子狂妄，竟然想为伟大的爱因斯坦解惑。其实呢，智者千虑，必有一失。愚者百思，偶有一得。爱翁所说“观测的电子在 A，B，C 三点共同存在岂不可笑", 其实这是可能的， 因为在数学上，粒子处在某点是由狄拉克Delta函数描写，量子力学的坐标测量算符是|X》《X|=Delta（x-X），若仅仅停留在Delta函数看，自然会觉得爱翁说得有理。但是，若将|X》《X|在粒子的产生-湮灭空间表述出来，那就是正规排序下的高斯分布，即为|X》《X|=：exp{-（x-X}^2]:/pai,（这里：：代表正规序），高斯分布是一种典型的概率分布。所以设想观测者是外星人，他能自动的将所观察之物以某种方式有序化，他看到的点粒子分布就是概率分布，在 A，B，C 三点共同就不可笑了。即便不提外星人，地球上很多动物的视觉都不同于人类。

      可见，换一个角度看量子力学，就会有不同的心像。数学的新形式会带来新的物理心像。这也就是我发明了有序算符内的积分技术的一点好处。