假如海森堡被挑战了。。。。

戴榕菁

刚才看了两个视频，第一个是介绍2023年物理学诺贝尔奖的视频：

其中提到说阿秒（attosecond）物理学将直接挑战海森堡，我看了之后不以为然。我心说或许海森堡在某个场合曾对电子运动的不可测性做过一些评论，但那个著名的海森堡测不准原理是两个误差的乘积的形式，它说的是时间测量越精确则能量测量误差越大。但是当我看了第二个视频，一个由这次的得奖者之一的Ferenc Krausz在十个月前拍的介绍他们的阿秒实验的视频后，我开始不那么淡定了，因为在该视频的8分23秒处他说了这样的话：尽管我们看不见电子本身，但是我们可以捕捉到电子在那个几阿秒片段的踪迹，从而得知电子在那个极微小的时间片段的运动状态：

这不正是经典物理中人类研究运动的基本方式吗？：测出距离和时间，然后由距离除以时间便得到速度，速度平方与质量乘积除以2就是动能。难道阿秒物理真的可以精准测量电子的时间和能量？难道在20年前海森堡就被打破了？那么这些年来量子力学，尤其是所谓的基本粒子标准模型，怎么还是把海森堡测不准原理作为基本的物理定律呢？

作为在物理学之外用哲学来诊断物理学问题的人，对于来自物理学界的上述表述我深感困惑。

假如海森堡测不准原理果真被打破了，那么整个量子力学就又要地动山摇了，首先受冲击的将是那个作为整个量子物理的奠基石的波粒二象性----这是因为海森堡测不准原理被认为是对波粒二象性的数学反映。

关于这一点如果你对具体的数学推导感兴趣，可以在网上找到从几何空间与相空间的对比来推导海森堡测不准原理的数学表达式的文章；但如果你只是对这里定性的原因感兴趣的话，你可以这样来理解海森堡测不准与波粒二象性之间的关系：当你把它当作一个粒子时，你可以比较精准地测得它的时间或位置，但因为它是一个波，所以你在具体的点上无法测得它的完整的动量或能量；但另一方面，当你把它当作一个波的时候，你可以测得它的完整的动量和能量，却无法测出一个精准的点位置或时间。

所以，海森堡测不准原理就是对于波粒二象性的数学反映。如果海森堡测不准原理受到挑战，那么直接冲击的就是波粒二象性。

或许有人会说，Ferenc Krausz在视频中说能测出电子运动的踪迹而不是电子本身，这应该没有违背海森堡测不准原理吧？这里就涉及到对于波粒二象性的几率解释了：海森堡测不准原理之所以会被认为是波粒二象性的数学表述是因为量子物理学家认为量子在本质上就不是确定性的，而是测不准的，相应地还搞出了所谓的哥本哈根诠释说量子的波函数只有被测量的瞬间才塌缩。。。。现在阿秒物理没有直接测量子本身而是捕捉到量子运动的精准的踪迹，这既不符合包括哥本哈根学说在内的所谓量子测量问题理论，又同时显示电子的运动从本质上根本不是随机任意的，而是有着确定的踪迹的------这就已经是将整个现有量子物理的大厦动摇得7扭8歪了。。。。

这将再一次引出那个敏感的问题：假如理论物理那么糟糕，怎么在技术领域还会取得诸如超导体技术量子计算量子通讯等那么多成就呢？答案其实既复杂又简单。复杂之处是：这里具体的原因，有待深入调查；简单之处是：如果理论物理没有那么多缺陷，技术领域的成就一定会更好！

。。。。。。