1、 量子物理學是德國物理學家麥克斯普朗克于1900年在柏林提出的。起初是為了解釋一些光學現象而提出的，但經過薛定鍔、波爾、泡利等物理學者學家的努力，現在，量子物理學已經成為許多現代高科技的基礎。例如激光，如果不依靠量子物理學是無法解釋清楚的。并且還可以解釋某些化學現象。 盡管到現在為止，量子物理學已經發展的比較完善，并且以之為基礎的新技術，譬如量子計算、量子通訊已嶄露頭角，但它的發展并不平坦，并且從一開始就有著激烈的爭論，那就是波爾和愛因斯坦的對話。 愛因斯坦試圖保持關于世界的經典的觀點，但波爾認為這是不可能的。在這個爭論中，一個被稱為Gedanken的實驗問題占有顯著的地位。Gedanken的

2、意思是思想，也就是說只是在頭腦中進行的實驗，這受限與當時的實驗條件，但在激光出現之后，這個實驗才成為現實，即所謂的雙柵實驗。雙柵實驗雙柵實驗在高中的課程中就有上面的雙柵實驗，其實驗結果也比較容易理解： 光是一種光波，在滿足相干的條件下通過雙縫后出現干涉現象，即在屏上出現明暗相間的條紋。 1、暗條紋的地方是光通過雙縫后相互抵消的區域 2、明條紋的地方是光通過雙縫后相互加強的區域這個實驗是沒有任何問題的，但是當用單個的粒子，也就是光的單個量子進行這個實驗時就會產生哲學上的問題例如：粒子會從兩條縫中的哪一條通過？當粒子通過某一條縫時你怎么知道另一條縫此時是開著的還是關著的？ 事情往往如此：通過實驗，

3、又產生了一些新的在過去的討論中所沒有想到的新實驗的可能性，并以此為基礎產生了新的觀念。這是個普遍現象。 量子力學就是研究這種隨機事件的，但是它所研究的隨機性又不同于經典物理或日常生活中的隨機性，具有新的性質： 1、量子力學研究的隨機事件不但是沒有原因的，而且連隱藏在背后的原因也沒有 2、偶然事件也沒有任何原因 也正是這些原因，讓包括愛因斯坦在內的一些物理學家不舒服，在物理界引起很多分歧。 讓我們再回到雙縫干涉實驗。前面說從左面發射光線，通過雙縫后，形成了干涉條紋。我們知道光是由粒子產生的，那么就又有了下面的問題： 一個單獨粒子穿過縫隙，會有什么樣的情況出現？ 愛因斯坦試圖證明可以知道粒子是從那

4、條縫中通過的，而且如果收集許多粒子，就會形成要找的圖形。但是波爾已經證明他錯了。 而現在的觀點是： 信息對于解釋量子物理學起著至關重要的作用！ 一方面：如果對于粒子的路徑選擇有任何信息，那么就不會有干涉。人們能否知道這個信息不重要，關鍵是到底有沒有這種信息的存在。 另一方面：如果沒有任何信息，無論你花多少努力也得不到這種信息，那么就只能看到干涉。 這個理論很有意思，因為干涉條紋就包含著信息，所以可做如下選擇： 1、知道粒子選擇哪條途徑 2、在干涉圖形中獲得信息 在量子理論中，另一個很重要的概念是糾纏態。量子糾纏態是量子力學的本質和最主要的特征。下面解釋一下糾纏態。 現在有兩個系統（用兩個骰子表

5、示）。當去測量時，每個骰子都會給出一個完全隨機的結果。然而，一旦一個骰子被測定出來，對另一個骰子的測量 結果就被確定了。也就是說只要一個粒子被測定了，另一個粒子的量子態就立即被確定了，不論兩者相距多遠。 像這樣，多個量子位相互作用，就形成了糾纏態。 糾纏態現在已被應用到實際中，例如：量子計算機。我們再回到哲學的問題上： 首先，量子力學是非常正確的，問題是這意味著什么。信息是量子力學的中心概念，所以，量子力學不是關于現實的，而是關于信息的，關于知識的。 波爾說，無論量子現象超出經典的物理學解釋有多遠，但是對任何事情的描述，都必須用經典的術語來表達， 經典的術語是指邏輯的陳述，即一個判斷是正確的，

6、還是錯誤的。 因為沒有什么量子世界，只有一個抽象的量子物理學描述。 其次， 認為物理學的任務是去發現自然究竟是怎么樣的想法是錯誤的，物理學所做的只是關于自然的如何描述。人們不可能判斷自然是什么，只能討論如何描述自然。 這也是哲學家們很久以前就告訴過我們的。就是說人們根本不可能判斷自然到底是什么？我們只能討論如何來描述自然。 現在對于一個簡單的問題有一種很簡單的回答。這個問題是物理學家和生物學家韋勒提出的。 問題是：世界為什么是量子化的，最簡單的理由是什么？ 假定信息是最基本的概念，以此出發，那么當我們描述某種情況時，就必須做判斷，就必須使用邏輯的前提，這個前提必須是一、二、三個等等，不能一點五

7、個前提；在計算機化的情況下， 也只能使用一、二、三等整數個比特。 由以上的觀點看出，信息在作出判斷時是量子化的，所以世界就表現為量子化的。 如果用這種觀點判斷薛定鍔的貓的問題，那么這個問題就不存在了： 薛定諤設想了一個理想實驗：將一只貓關在箱子里，箱內還置有一小塊鈾、一個盛有毒氣的玻璃瓶，和一套由檢測器控制的榔頭所構成的執行機構。鈾是不穩定的元素，衰變時放出射線觸發檢測器，驅動榔頭擊碎玻璃瓶，釋放出毒氣將貓毒死。鈾未衰變前，毒氣未放出，貓是活的。鈾原子在何時衰變是不確定的，所以是處于疊加態。薛定諤挖苦說：按照量子力學的解釋，箱中之貓處于“死活疊加態” 既死了又活著！ 量子力學告訴我們，經過一段時間以后，這個原子就會處于一種衰變和不衰變的疊加狀態。因此，如果量子力學如人們所認為的那樣是普遍適用的，那么這個貓也就處于死與活的疊加狀態。這個問題經常被人們錯誤地表達為：量子力學預言，這只貓是處于一種既死又活的狀態。 以我們的觀點來看，我們所能說的只不過是我們所具有的信息是這樣的。因為并沒有客觀的方式來說明貓是死是活，所以不能說。我們對現實無法下判斷，只能對我們的知識下判斷。我們的知識說，兩種結果都有同樣的可能性，我們對此無法區別。所以只能用疊加態來描述這種情況，我們無法獨立于實驗而對真實發生的情況下判斷。 我們總是在談論未來，未來的發展，但