上帝擲骰子嗎 網路作家

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的，但他們始終沒能給出“坍縮”這一物理過程的機制，而且對於“觀測者”的主觀依賴也太重了些，最後搞出一個無法收拾的“意識”不說，還有墮落為唯心論的嫌疑。是否能夠略微修改薛定諤方程，使它可以對“坍縮”有一個讓人滿意的解釋呢？

1986年7月15日，我們提到的那3位科學家在《物理評論》雜誌上發表了一篇論文，題為《微觀和宏觀系統的統一動力學》（unifieddynamicsformicroscopicandmacroscopicsystems），從而開創了grw理論。grw的主要假定是，任何系統，不管是微觀還是宏觀的，都不可能在嚴格的意義上孤立，也就是和外界毫不相干。它們總是和環境發生著種種交流，為一些隨機（stochastic）的過程所影響，這些隨機的物理過程——不管它們實質上到底是什麼——會隨機地造成某些微觀系統，比如一個電子的位置，從一個瀰漫的疊加狀態變為在空間中比較精確的定域（實際上就是哥本哈根口中的“坍縮”），儘管對於單個粒子來說，這種過程發生的可能性是如此之低——按照他們原本的估計，平均要等上10^16秒，也就是近10億年才會發生一次。所以從整體上看，微觀系統基本上處於疊加狀態是不假的，但這種定域過程的確偶爾發生，我們把這稱為一個“自發的定域過程”

（spontaneouslocalization）。grw有時候也稱為“自發定域理論”。

關鍵是，雖然對於單個粒子來說要等上如此漫長的時間才能迎來一次自發過程，可是對於一個宏觀系統來說可就未必了。拿薛定諤那隻可憐的貓來說，一隻貓由大約10^27個粒子組成，雖然每個粒子平均要等上幾億年才有一次自發定域，但對像貓這樣大的系統，每秒必定有成千上萬的粒子經歷了這種過程。

ghirardi等人把薛定諤方程換成了所謂的密度矩陣方程，然後做了複雜的計算，看看這樣的自發定域過程會對整個系統造成什麼樣的影響。他們發現，因為整個系統中的粒子實際上都是互相糾纏在一起的，少數幾個粒子的自發定域會非常迅速地影響到整個體系，就像推倒了一塊骨牌然後造成了大規模的多米諾效應。最後的結果是，整個宏觀系統會在極短的時間裡完成一次整體上的自發定域。如果一個粒子平均要花上10億年時間，那麼對於一個含有1摩爾粒子的系統來說（數量級在10^23個），它只要0。1微秒就會發生定域，使得自己的位置從瀰漫開來變成精確地出現在某個地點。這裡面既不要“觀測者”，也不牽涉到“意識”，它只是基於隨機過程！

如果真的是這樣，那麼當決定薛定諤貓的生死的那一刻來臨時，它的確經歷了死/活的疊加！只不過這種疊加只維持了非常短，非常短的時間，然後馬上“自發地”精確化，變成了日常意義上的，單純的非死即活。因為時間很短，我們沒法感覺到這一疊加過程！

這聽上去的確不錯，我們有了一個統一的理論，可以一視同仁地解釋微觀上的量子疊加和宏觀上物體的不可疊加性。

但是，grw自身也仍然面臨著嚴重的困難，這條大道並不是那樣順暢的。他們的論文發表當年，海德堡大學的e。joos就向《物理評論》遞交了關於這個理論的評論，而這個評論也在次年發表，對grw提出了置疑。自那時起，對grw的疑問聲一直很大，雖然有的人非常喜歡它，但是從未在物理學家中變成主流。懷疑的理由有許多是相當技術化的，對於我們史話的讀者，我只想在最膚淺的層次上稍微提一些。

grw的計算是完全基於隨機過程的，而並不引入類如“觀測使得波函式坍縮”之類的假設。他們在這裡所假設的“自發”過程，雖然其概念和“坍縮”類似，實際上是指一個粒子的位置從一個非常不精確的分佈變成一個比較精確的分佈，而不是完全確定的位置！

換句話說，不管坍縮前還是坍縮後，粒子的位置始終是一種不確定的分佈，必須為統計曲線（高斯鐘形曲線）所描述。所謂坍縮，只不過是它從一個非常矮平的曲線變成一個非常尖銳的曲線罷了。在哥本哈根解釋中，只要一觀測，系統的位置就從不確定變成完全確定了，而grw雖然不需要“觀測者”，但在它的框架裡面沒有什麼東西是實際上確定的，只有“非常精確”，“比較精確”，“非常不精確”之類的區別。比如說當我盯著你看的時候，你並沒有一個完全確定的位置，雖然組成你的大部分物質（粒子）都聚集在你所站的那個地方，但真正描述你的還是