無盡的探索(30)_卡爾·波普爾

三〇

　　關於量子物理學，數年來我一直是不抱信心的。我不能忘卻我的錯誤的思想實驗，並且，雖然我認為為自己所犯的任何錯誤感到痛心是對的，但現在我認為我過分重視這個錯誤了。只是在1948或1949年，與一位量子物理學家阿瑟·馬爾赫進行了一些討論之後（我在《研究的邏輯》一書中引用了他的《論量子力學基礎》一書的觀點），我似乎才重新鼓起勇氣再次回到這個問題上來。

　　我又深入研究了原有的論據，並得出了以下結論：

　　（A）決定論和非決定論問題

　　（1）不存在任何反對決定論的特殊的量子力學論據。當然，量子力學是一種統計學理論，而不是一種乍一看就是決定論的理論，但這並不意昧著它與一種乍一看就是決定論的理論不相容。（尤其是馮·諾依曼對這種所謂的不相容性——所謂「隱變量」的不存在——的著名證明是無效的，正如戴維·玻姆以及前不久由約翰·S·貝爾以更直接的方式表明的一樣。）。我在1934年達到的立場是：量子力學中沒有任何東西可以證明這種論點：決定論被反駁了，因為它與量子力學不相容。從此以後，我不止一次地改變了想法。

　　1951年，戴維·玻姆提出的一個模型表明：乍一看是決定論的理論的存在，確實在形式上是與量子力學的結果相容的。（構成這個證明基礎的基本思想是由德布羅意先提出的。）

　　（2）在另一方面，沒有任何可靠的理論斷言決定論在物理學中有基礎；實際上存在著反對這種斷言的強有力的理由，正如C·S·皮爾斯，弗朗茨·埃克斯納、薛定諤以及馮·諾依曼所指出的那樣：所有這些理由都引起人們注意這一事實：牛頓力學的決定論性質與非決定論是相容的。此外，雖然把乍一看是決定論的理論的存在解釋為以非決定論的和概率的微觀理論為基礎的宏觀理論是可能的，但反之卻是不可能的：只有借助於概率的前提才能推導出有價值的概率結論來（並因而得到解釋）。（在這方面，朗代的一些十分有趣的論據應該予以考慮。）

　　（B）概率

　　在量子力學中，我們需要詮釋概率計算。

　　（1）概率計算是物理的和客觀的（或「實在論的」）；

　　（2）概率計算得出的概率假說能接受統計學的檢驗。此外，

　　（3）這些假說可應用於單個事例；以及

　　（4）它們與實驗設計有關。

　　在《研究的邏輯》一書中，我發展了概率計算的「形式主義」詮釋，它滿足所有這些要求。從那時起我已對這種詮釋作了改進，用「趨向性解釋」來代替了它。

　　（C）量子論

　　（1）實在論。雖然我不反對有關「波粒子」（波與粒子）或者類似的非經典的實體的原理，但我沒有看到（現在仍未看到）有任何理由去偏離經典的、樸素的和實在論的觀點，即電子等等就是粒子，即它們是定位的，並且具有動量。（當然，理論的進一步發展可能表明那些不同意這一觀點的人是正確的。）

　　（2）海森堡的所謂「測不准原理」是對斷言統計學散射的某些公式的一種曲解。

　　（3）海森堡的公式沒有涉及測量；他的公式暗示目前流行的全部「測量量子論」都充滿了曲解。根據海森堡公式的通常詮釋被「禁止」的測量，按照我的結果不僅是允許的，而且實際上還要求對這些公式本身進行檢驗。然而，這種散射關係又與量子力學系統狀態的準備有關。在準備某種狀態時，我們總是要引入一種（共軛的）散射。

　　（4）對量子論來說確實獨特的是概率的（依賴時相的）干擾。可以設想我們也許不得不把這一點當作某種最終的東西來加以接受。然而情況似乎並非如此：早在波動力學產生之前，當人們在反對康普頓對愛因斯坦光子理論的判決性檢驗時，杜安就於1923年提出了一種新的量子定律，這個定律可被看作是類似普朗克能量定律的動量定律。杜安的動量量子化定律不僅可以應用於光子，而且（正如朗代所強調的）也可應用於粒子，因而它也對粒子的干擾提供了一個合理的（雖然只是定性的）解釋。朗代進一步論證波動力學的定量干擾定律，可以從簡單的補充假定中推導出來。

　　（5）因此，許多哲學幽靈現在可驅除了，並且關於主體或精神侵入原子世界的所有那些使人驚愕的哲學斷言現在也可以消除了。這種侵入主要可以解釋是由於人們對概率計算的傳統的主觀主義曲解所致。

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