浅议量子力学中的因果性

本文运用马克思主义的哲学原理,对爱因斯坦和玻尔关于量子力学的因果性的观点进行系统评述,从而阐明量子力学中的因果性是客观存在的。     

物理学中因果性概念的演变

本文考察了物理学中因果性概念的演变过程，阐述了亚里士多德自然哲学、牛顿力学、相对论和量子力学中的因果性概念．     

粒子物理学中的因果性问题

本文在简要论述狭义相对论、广义相对论及量子力学关于因果性问题的基础上，探讨和评述量子场论和粒子宇宙学的因果性问题，从而对时间单向性与因果律之间的关系，提出了新的见解     

量子力学发展史之浅见

量子力学在１９２６年就已建立起它的形式体系，它的诠释问题却至今尚未解决。两大学派、两个纲领，其分歧集中于量子解释的因果性、连续性和时空直观描述的可能性上。从这种深奥真理的对立中找出秩序性并澄清一些问题，在今天仍是我们应予努力的方向。     

关于量子力学的一些哲学问题的思考

量子理论中有许多哲学问题值得思考和研究。本文首先讨论了量子力学的创建过程中体现出来的有关“理性原则”，“实践”以及“真理的相对性”的几个问题，然后对量子理论与经典物理之间存在的“决定论”，“因果性”等两个问题上矛盾的本质进行分析和研究，最后总结了有关这些问题本质的哲学思想。     

动力学因果性与统计因果性

本文考察了动力学因果性和统计因果性的发展，指出了它们之间的相互关系     

试论互补原理—兼论量子力学的哥本哈根诠释

本文讨论了N.玻尔的互补原理及其评价,批判地分析了量子力学的哥本哈根诠释中关于“被观测对象和测量仪器之间不可控制的相互作用”以及量子力学中的因果性和决定论问题。认为,互斥又互补的两种属性,当一种属性显现出来时,另一种属性是潜藏着的。阐述了从潜在的可能性向现实的可能性转化的问题以及测量的意义,因果律的非决定论形式等。最后,分析了互补原理的辩证本质。提出,除了不可调和的矛盾之外,还可能存在可以调和的矛盾。对于互补原理,应该采取实事求是的态度予以扬弃,肯定它在方法论上的指导意义,以推动理论的发展。     

影响物理学发展的8个问题

本文论述影响物理学发展的8个问题：①在波粒二象性理论中，何处是“波有粒子性”的频率（波长）分界；②如何看Newton力学与相对论力学的分歧；③非相对论性量子波方程与相对论性量子波方程是否对立；④狭义相对论与量子力学究竟有无矛盾；⑤因果性是不是“自然科学家的底线”；⑥负速度是什么；⑦超前波、引力波是否存在；⑧基本物理常数会不会变化。本文认为对这些基本问题作梳理和澄清是很重要的．有助于找到物理学界再次陷入迷茫的原因。     

因果性、因果反常和快子

本阐述了物理学中因果性和因果反常的涵数，指出在闭合系里快子的存在可以和相对论因果性要求一致，但是适合作信号的快子实验的可能性必须被排除。     

预测未来的科学

"未来无法预测"的说法肯定是错误的。在科学基础上预测未来是常见的事,并不奇怪。典型例子如天气预报,而对地震的研究导致了地震学科的建立。客观世界遵循自然规律,但又是无规、随机、非线性和有突变的,因而预测未来既可能又很难成功。不能用因果性要求批评量子物理实验;可以用因果性对待经典物理实验,但不应死守"因先于果"的时序限制。因果律的精髓应是"在任何情况下果都不能影响因"。在Maxwell-d’Alembert方程求解过程中,完整的数学分析结果是有一个滞后解和一个超前解。过去的习惯作法是抛弃超前解而只留下滞后解,虽然从逻辑上的因果性出发而这样做并不合理,能被人们接受的理由只是"滞后解才与实验情况相符合"。现在已出现了众多的负波速实验,证明了超前波存在,并且在实验中"果超前于因"。这些实验体现了"进入未来"的意蕴,或许可以看成是"时间机器"设想的某种体现。一般认为经过时空隧道可作时间旅行;也可利用量子力学现象,例如纠缠态和后选择。量子隐形传态传送的是量子态而非实体物质,从逻辑上讲量子后选择传态与时间旅行是一致的。因此旅行者实际上未动,而传送的是描写旅行者的全部信息。很明显,在量子理论中时间旅行是可能的。量子力学是未来学发展的动力。……然而未知事物大量存在,要承认未来充满了不确定性;对未来学的研究面临巨大困难,道路是漫长的。     

预测未来的科学

“未来无法预测”的说法肯定是错误的。在科学基础上预测未来是常见的事,并不奇怪。典型例子如天气预报。而对地震的研究导致了地震学科的建立。客观世界遵循自然规律,但又是无规、随机、非线性和有突变的,因而预测未来既可能又很难成功。不能用因果性要求批评量子物理实验;可以用因果性对待经典物理实验,但不应死守“因先于果”的时序限制。因果律的精髓应是“在任何情况下果都不能影响因”。在Maxwell—d’Alembert方程求解过程中,完整的数学分析结果是有一个滞后解和一个超前解。过去的习惯作法是抛弃超前解而只留下滞后解,虽然从逻辑上的因果性出发而这样做并不合理,能被人们接受的理由只是“滞后解才与实验情况相符合”。现在已出现了众多的负波速实验,证明了超前渡存在,并且在实验中“果超前于因”。这些实验体现了“进入未来”的意蕴,或许可以看成是“时间机器”设想的某种体现。一般认为经过时空隧道可作时间旅行;也可利用量子力学现象,例如纠缠态和后选择。量子隐形传态传送的是量子态而非实体物质,从逻辑上讲量子后选择传态与时间旅行是一致的。因此旅行者实际上未动,而传送的是描写旅行者的全部信息。很明显,在量子理论中时间旅行是可能的。量子力学是未来学发展的动力。……然而未知事物大量存在,要承认未来充满了不确定性;对未来学的研究面临巨大困难,道路是漫长的。     

自然科学中的因果性与随机性——学习札记《必然与偶然》之一

因果性与随机性的矛盾,几乎在现代科学技术的一切领域中发生着。从宏观的航天计划中所出现的一系列问题,到微观的量子力学中非决定论解释与因果解释两大学派的争论;从现代控制论中的最优控制与最优滤波,到系统识别的理化模型与“黑箱”方法,从地质学领域的地质力学与数学地质,到大气物理学的数值予报与统计予报,从医学中的病因分析与计量诊断,到生命起源的种种假设;……等等,无处不面临着因果律     

量子力学基础：适用于固态电子学和光学

量子力学以往是纯物理学的应用对象，现在已应用到许多其他领域。本书论述适用于固态电子学和光学的量子力学基本概念，重点介绍量子力学的关键思想，并用一些应用实例来阐述量子力学的基本原理，再从基本概念来讨论量子力学在现代半导体电子学和光学中的一些重要应用。     

量子力学“研讨型教学”研究

通过对量子力学教学的过去和现状分析，提出了量子力学“研讨型教学”模式。阐述“研讨型教学”的深刻内涵，指出量子力学“研讨型教学”是具有极大现实意义和重要价值的教学模式，并讨论了搞好“研讨型教学”所需的客观因素，指明搞好量子力学“研讨型教学”是我国高等学校量子力学教学的重要发展方向。     

量子力学体系的建立、发展与应用

本文简要回顾了量子论的提出和量子力学的建立与完善，量子力学对交叉学科的发展与推动，以及量子力学在高新技术上的应用．最后简要阐明了量子力学对科学哲学和人类历史的贡献。     

量子力学解释再探讨

本文在《量子力学解释》的基础上，进一步分析了量子力学解释问题，提出量子力学空间不是作用力为零的空间，而是平均作用力为零的空间。     

离散广义系统的因果性

通常具有非因果性的离散广义系统在物理上是无法实现的,但实际系统中往往存在这种情况.本文首先讨论离散广义系统具有因果性的充要条件.然后针对不具有因果性的离散广义系统,证明存在状态反馈控制器和输出反馈控制器使闭环离散广义系统具有因果性的充要条件,并采用构造性方法分别针对rank(B)=r和不限制矩阵B秩的两种情况,给出状态反馈控制器和输出反馈控制器的设计方案,确保闭环离散广义系统具有因果性.     

在量子力学到经典力学过渡中的应用

在经典极限h→0条件下，量子力学可以回到经典力学，这一说法曾经被很多物理学者所接受。随着量子力学的发展，这一结论出现了很多的不合理因素，甚至在有些情况下被认为是错误的。文章以经典极限为条件，从两个方面来讨论h在量子力学到经典力学过渡中的应用：一方面，在经典极限条件下，量子效应忽略不计，以测不准关系、对易关系、量子能量来说明经典力学可以过渡到量子力学；另一方面，以经典极限h→0为条件，得出量子力学在过渡到经典力学时出现困难。     

论电磁学中的负波速和超前波

波动是物质运动的特殊形式,波动力学具有独特的内容、方法和意义,其概念和内涵都和经典力学有重大区别。例如,波速度(无论相速或群速)都是标量,“负波速”并不表示运动方向反了过来,而是一种从表面上看与因果性不相符的特殊现象。无论如何,最近几十年的研究已证明,负波速不仅在理论上可行,在实验中也多次证明其存在。而且,负波速是超光速的一种特殊形态。……本文指出,具有负波速的波动是超前波。它对应电磁场与电磁波基本方程的超前解;过去的做法是抛弃超前解,这是不合适的!关于超前波,虽然早就有这一概念,但从未有人明确指出这个波是真实存在的。本文认为已有的许多负群速实验正是超前波存在的证明。有人用“违反因果律”作为理由,说超前波不可能存在。但是,中国科学家已经对因果性作了更深刻、更全面的解释,这对波动力学和量子光学都是重要的贡献。众所周知,在量子力学中经典的因果律已丧失其合理性和至高无上的地位。2022年的Nobel物理学奖被授予Alain Aspect等3人是很不平常的,因为Aspect的关于Bell不等式的实验完成于1982年,今天来看它仍然是一个证明Einstein的EPR论文错了、而量子力学正确的关键...     

论电磁学中的负波速和超前波

波动是物质运动的特殊形式,波动力学具有独特的内容、方法和意义,其概念和内涵都和经典力学有重大区别。例如,波速度(无论相速或群速)都是标量,“负波速”并不表示运动方向反了过来,而是一种从表面上看与因果性不相符的特殊现象。无论如何,最近几十年的研究已证明,负波速不仅在理论上可行,在实验中也多次证明其存在。而且,负波速是超光速的一种特殊形态。……本文指出,具有负波速的波动是超前波。它对应电磁场与电磁波基本方程的超前解;过去的做法是抛弃超前解,这是不合适的!关于超前波,虽然早就有这一概念,但从未有人明确指出这个波是真实存在的。本文认为已有的许多负群速实验正是超前波存在的证明。有人用“违反因果律”作为理由,说超前波不可能存在。但是,中国科学家已经对因果性作了更深刻、更全面的解释,这对波动力学和量子光学都是重要的贡献。众所周知,在量子力学中经典的因果律已丧失其合理性和至高无上的地位。2022年的Nobel物理学奖被授予Alain Aspect等3人是很不平常的,因为Aspect的关于Bell不等式的实验完成于1982年,今天来看它仍然是一个证明Einstein的EPR论文错了、而量子力学正确的关键...