噶瑪蘭

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关于真实性及惠勒实验论述的商榷


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金观涛认为惠勒的延迟干涉实验是一个“证明了世界非真实性的真实实验”。其实,惠勒实验并不是关于真实性,而是关于因果性。惠勒对其实验所做的结论是,光子出发时就已经对观察者之后具体的决定先知先觉,从而颠覆了因果律。我以前在《量子力学的康德哲学思考,从上帝不玩骰子说》中有过简单讨论,惠勒这个结论是错误的。因为惠勒的推理是基于波尔和哥本哈根对量子力学的概率波解释。按照波尔们的解释,光子(以及其他基本粒子)与经典粒子不同仅仅在于其具体时刻的具体位置并不是唯一确定的,而是按波函数迭加后的或然分布。同时,按照他们的解释,量子力学粒子仍然具有经典粒子作为粒子的定域性质。比如,一个给定的光子或电子只能由一条具体时空轨迹所刻画。因此,他们认为量子干涉现象是一个以上的光子(电子或其他基本粒子也类似)各自经过不同时空轨迹之后群体波函数迭加的干涉效应。比如双缝干射中,单个光子是不能同时即走过左边的光路,又走过右边的光路,自己与自己产生干涉,而必须是由一个以上分别各自选择了左右不同光路的光子在最终被观察而“塌陷”至某处的群体波函数互相迭加后的结果。惠勒在对其实验的论述中,对光子恰恰下意识地继承了哥本哈根解释中这个定域性假设。从而他错误地以为,每一个光子出发时必然已经为自己选择了某一具体光路,且总是恰好就是观察者滞后选择的那条光路。

哥本哈根解释中量子力学粒子的这种定域性已经在单光子干涉实验中被证伪了。也就是说,哪怕只有一个单独的光子,那么这个光子也会按波函数描述,遍布所有可能路径,自己与自己经过不同路径到达终点的波函数自我迭加产生干涉。而这种非定域性的物质形态不但不违背物质世界的真实性,也是经典物理中早就为人所熟悉的形态,比如电磁场就是最经典的例子。甚至量子力学中的费曼积分这种纯粹定域性的路径表述也不过是300多年前就已经为人所知的非定域性光传播的惠更斯原理(及稍后的惠更斯-菲涅尔积分)改头换面的形式而已(将对波前的面积分,交换积分次序变换为对想象中的路径积分)。


现代的量子缠绕实验也再次证明了这种“非定域实在性”。而波尔/哥本哈根/惠勒的“定域非实在性”解释也好,爱因斯坦的隐变量“定域实在性”解释也好,其实也都已经被实验所证伪。惠勒实验也恰恰是对非定域实在性的又一个证明。对其最简单的解释就是,并不是光子在出发时就先知先觉,预见并选择了观测者后来才决定的某个具体观察路径,而是光子(哪怕只有一个)非定域地遍布所有可能路径,无论观察者最后如何选择,都不会扑空。


回到金观涛讨论的“真实性”问题。惠勒实验并没有证明光子作为客观物质形态的非真实性,而只是证明了人们想象中的那种“定域性光子”以及费曼积分中那种“光子定域性路径”的非真实性。


那么有没有其他什么实验证明我们意识之外的世界不具有真实性?即使抛开惠勒实验因为误用哥本哈根解释所得出的错误结论,我也不认为该实验能够证明客观世界的非真实性。因为如果一旦对客观世界的真实性予以怀疑,那么该实验本身也就不再可以被确定具有真实性了。任何这类实验本身,以及其结果,也都完全可以被视为是南柯一梦中的虚幻。一个“能够证明外部世界是虚幻的真实实验”完全是一种自相矛盾的概念。


类似地,像缸中脑,他心问题这类对意识之外世界的真实性质疑的讨论,其实反应了一种无聊的哲学病。任何一个精神正常的人,如果他>确实是认认真真地向他人阐述他为什么认为意识之外的世界是虚幻,那么他或者是认为自己在对着一个虚幻的世界面壁自语,或者已经自相矛盾地承认了其意识之外的那个世界中的读者和听众都是真实的存在。所以,正如维特根斯坦所说的,对这种无聊的问题最佳答桉就是干脆闭嘴。

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