“隐变量理论”是特设性假说吗——兼论“可检验性”标准

从EPR佯谬理论的提出到贝尔不等式的实验检验,“隐变量理论”实现了从形而上学之争到可检验的科学理论的转变。“隐变量理论”的历史嬗变表明,假说的“可检验性”并非一成不变,而是随着历史条件的改变而发生变化。这意味着把“可检验性”当成一个纯粹的分析性概念是有问题的,“可检验性”也是一个兼具分析性和综合性的范畴。为了使“可检验性”标准能够更好地解释真实的科学历史,需要摆脱传统的分析性理解,以一种历史的眼光重新理解“可检验性”。

隐变量理论与语境选择——一个语境分析方法的案例

语境分析方法是语言分析方法的一个重要组成部分,是20世纪末"修辞学转向"的必然结果和后现代科学哲学发展的自然选择。语境分析方法在物理学中的映射,是语境分析方法与自然科学互动的很好案例。本文首先介绍隐变量理论的诞生、基本思想、目的和核心内容,然后以历史为线索,讨论隐变量理论的三种类型———非语境隐变量理论、语境隐变量理论和定域隐变量理论,展示了隐变量理论形式体系逐步语境化的过程,清晰再现了语境分析方法在物理学形式语言上的映射,案例性地理解语境分析方法在量子理论中的应用,是语境分析方法在自然科学领域深入渗透的体现,也是语境分析方法推广应用的案例性补充。

定域隐变量理论及其实验检验的历史和哲学的讨论

物理学界和哲学界都很关心的经由贝尔不等式检验定域隐变量理论的实验已经完成了十二个,只有两个不违反贝尔不等式,十个支持量子力学的预言而违反贝尔不等式(见附表)。在1979年,才完成了七个实验,当时法国物理学家埃斯帕纳就发表了《量子论和实在论》一文,断言实验证明了“定域实在论是有错误的”。在中国也有人响应。现在。

隐变量观念与科学实在论

自从1935年爱因斯坦、波多尔斯基和罗森关于量子力学不完备性的论证(EPR论证)发表之后,隐变量观念便成为科学实在论与工具主义、操作主义及实证主义这三大经验主义流派论争的一个焦点.尤其是自1971年以来,

D.玻姆的隐序观念简介

D.玻姆长期从事现代物理学理论基础的研究工作。他是西方一位富有哲学思想的反主流派理论物理学家。五十年代初,他提出量子力学隐变量因果解释,曾轰动东、西方理论物理学界与哲学界。六十年代中,J.s.贝尔利用玻姆所表述的E.P.R.悖论,提出了著名的贝尔不等式,从而证明了定域的隐变量理论是同正统的量子力学不协调的。玻姆高度重视这一理论结果,并且注意到后来关于量子现象非定域性的实验结果。

用双光子偏振纠缠态验证“Bell-Kochen -Specker”理论的理想实验

量子纠缠是近年来基础物理中的热点话题之一。“Bell-Kochen -Specker”理论表明“背景无关”的隐变量理论与量子力学不相容 ,从而揭示了量子系统的整体相关性。本文在两篇文献的基础上 ,对电子偶素湮灭产生的双光子偏振纠缠态作了分析 ,说明在这种情况下“背景无关”隐变量理论与量子力学的不相容性。

贝尔不等式及其实验验证

阐述了关于量子力学完备性问题的争论和EPR论证、尤其重点讨论了贝尔不等式的建立及其与量子力学基本解释的关系 ,也较详尽地介绍了 2 0世纪 70年代以来贝尔不等式的实验验证情况 (特别是奥地利因斯布鲁克小组的实验情况 ) .结果表明 ,贝尔不等式明显不成立 .这一事实既体现了对量子力学完备性的支持 ,同时也反映出更深刻的科学含义 .这些无论对量子力学的进一步发展 ,还是对未来的量子通信 ,都是具有重大意义的 .

试评量子力学解释之论争(下)

玻姆在《量子理论》[27]一书中对EPR实验作了有重大意义的重新表述。他考虑一对自旋1╱2的粒子所构成的单态系统。在两粒子分离之后,用斯特恩—盖拉赫磁铁对其中一个粒子选择任意方向测量自旋,必使另一粒子非定域关联地进入相应方向的反自旋态之中。我们将称这种经玻姆重新表述的实验为EPRB实验。显然,EPRB实验可直接用于级联辐射双光子和湮没辐射光子对的情形中,从而启示人们去做光子对偏振态的非定域关联实验。这样,EPRB实验就成了量子理论基础研究中一项重要的可行性实验了。

经典概率论与贝尔定理

本文证明 ,被双缝衍射实验否定的是如下先入为主的假定 :微观粒子通过某一条缝到达屏上某处的概率 ,与另一条缝是否打开无关。考虑到“概率的加法定理” ,这种看法可表成 :“当一个粒子束通过一个带有两条缝的隔板到达一个屏上时 ,在两条缝同时打开的条件下单个粒子落在屏上某处的概率 ,等于在两条缝轮流打开的条件下该粒子落在该处的两个概率之和。”把两条缝同时打开还是轮流打开这样的实验条件称为“通道条件” ,则上述命题可表成“概率不依赖于通道条件”。另一方面 ,按照上面的用语 ,量子力学中的“概率幅的迭加原理”应表成“概率幅不依赖于通道条件”。相应地 ,我们把“概率不依赖于通道条件”这一错误的命题称为“概率的迭加假定”。由于没有引进“通道条件” ,人们混淆了“概率的迭加假定”和“概率的加法定理”两个命题。经典物理学默认概率的迭加假定 ,从而不能理解双缝衍射实验 ;量子力学则相反 ,为了说明双缝衍射实验而否定概率的加法公式 ,从而遇到诠释上的困难。任何替代量子力学解释量子现象的理论都得说明双缝衍射实验 ,这就必须引进通道条件或引进概率幅。而贝尔定理涉及的隐变量理论却不满足这一先决条件 ,因此 ,它必然与实验事实相矛盾。这样我们就重新发现了洛查克的论据 :贝尔不?

贝尔定理与电子自旋

本文证明 ,在贝尔定理的证明过程中 ,实际上用到电子自旋 (或其他费米子的自旋 )的任意两个分量的联合概率 ,而这一联合概率却并不存在 ,因此 ,贝尔定理言之无物。贝尔的工作的意义是通过“自旋相关函数”的“隐变量表达式”或其他公式 ,在这种纯属子虚的联合概率与现实的跃迁概率之间建立一种人为的关系 ,并引出一个矛盾 ,从而证明这两种概率各自遵循不同的规律。这一工作既不涉及定域性原理也与经典概率论无关。

概率与贝尔定理

本文证明:贝尔不等式可以追溯到一个显然不成立的经典概率论的公式,而量子力学的自旋相关公式则可以追溯到一个已经被实验证实的量子力学公式。贝尔对贝尔定理有两点误解:第一,他把自己所用的特殊的隐变量理论当作一般的隐变量理论;第二,这个隐变量理论可以导出两个结论,其中的一个与量子力学相容,而另一个则导致贝尔不等式。而贝尔把前一个理解为贝尔不等式的前提,却把后一个结论看作不言而喻的。G·洛查克揭示了贝尔的第一个误解,但没有揭示其第二个。因此,他正确地指出贝尔不等式与定域性原理无关,却没有发现贝尔不等式其实也与隐变量理论无关。

由EPR佯谬说起——浅谈量子力学解释

从EPR佯谬出发,利用最新实验结论对量子力学解释作了详细的讨论。

牛顿和爱因斯坦的物理学研究纲领的比较——兼论EPR实验的意义

1935年,爱因斯坦(Einstein)与Podolsky和Rosen(简称EPR)联合发表了《能认为量子力学对物理实在的描述是完备的吗?》一文,他们论证了量子力学是不完备的这个结论。1964年,Bell在《论EPR佯谬》文中给出了一个不等式,现称为Bell不等式,从而有可能对定域隐变量理论和量子力学两种预言进行比较。

联合概率与贝尔不等式

本文试图证明，贝尔不等式的玻坏，并未否定定域性原理和决定论．它只是再一次证朋“联合概率”这一概念不完全适用于微观物理学．

关于量子力学完备性的跨世纪之争

概述了关于量子力学完备性的跨世纪之争,包括爱因斯坦—玻尔论战、量子力学的几率诠释、"波包收缩"、"EPR论证"(在许多文章和书中被错误地称作"EPR佯谬")、"隐变量理论"和"贝尔不等式".建议采用一种时间、空间的新定义,以克服"波包收缩"解释的困难.

经典概率论与贝尔定理

本文证明,被双缝衍射实验否定的是如下先入为主的假定:微观粒子通过某一条缝到达屏上某处的概率,与另一条缝是否打开无关。考虑到“概率的加法定理”,这种看法可表成:“当一个粒子束通过一个带有两条缝的隔板到达一个屏上时,在两条缝同时打开的条件下单个粒子落在屏上某处的概率,等于在两条缝轮流打开的条件下该粒子落在该处的两个概率之和。”把两条缝同时打开还是轮流打开这样的实验条件称为“通道条件”,则上述命题可表成“概率不依赖于通道条件”。 另一方面,按照上面的用语,量子力学中的“概率幅的迭加原理”应表成“概率幅不依赖于通道条件”。相应地,我们把“概率不依赖于通道条件”这一错误的命题称为“概率的迭加假定”。 由于没有引进“通道条件”,人们混淆了“概率的迭加假定”和“概率的加法定理”两个命题。经典物理学默认概率的迭加假定,从而不能理解双缝衍射实验;量子力学则相反,为了说明双缝衍射实验而否定概率的加法公式,从而遇到诠释上的困难。 任何替代量子力学解释量子现象的理论都得说明双缝衍射实验,这就必须引进通道条件或引进概率幅。而贝尔定理涉及的隐变量理论却不满足这一先决条件,因此,它必然与实验事实相矛盾。

贝尔定理的评析

文章证明:导致贝尔不等式的是经典概率论,与定域性原理无关,也与隐变量理论无关;但应用经典概率论,也可以导出量子力学的自旋相关公式。这一事实表明:在某种情况下,经典概率论会得出与量子力学不同的结论,而在另一情况下,经典概率论也可能与量子力学殊途同归。更进一步的考察表明:经典概率论的各种概率运算规则,其中包括联合概率的运算规则,都适用于微观过程;而经典概率论的事件运算规则,即布尔代数,则不适用于微观过程。贝尔不等式的毛病在于对"非布尔"的微观事件空间应用了布尔代数的运算规则。

模仿量子纠缠的“伪造态”

Bell不等式是对一个系统的量子本质的最根本的检验．但实验表明，这个检验可以被欺骗． 在1935年，爱因斯坦、波多尔斯基（Podolsky）和罗森（Rosen）共同辩说量子力学并非完备，因为对某个系统进行测量会立即影响另一个系统的波函数，这与信息传输的光速极限相矛盾．若想避免此“鬼魅般的超距作用”，各系统实际蕴含的内容必须比波函数所描述的要多．量子力学也许需要增补，例如通过引入隐变量理论，使得每一次测量仅依赖定域的自由度．

对物理学中不可能性定理的哲学意义再反思--基于对冯·诺依曼不可能性定理的争论的考察

物理哲学家普遍认为不可能性定理对深入理解和正确构造物理学的理论及诠释有重要的指导作用。然而每个不可能性定理是否如其断言那样否定了某种理论可能性以及具体是在何种意义上否定的,则难以一概而论。冯·诺依曼提出隐变量不可能性定理数十年后,学界围绕它又展开新的争论。本文借助一个新分析框架重新考察此定理,探讨应该如何诠释和反思这类不可能性定理。