高敬亭

[拼音]:Gebenhagen Xuepai

[英文]:Copenhagen school

對量子論發展作出巨大貢獻的一個學派。以其量子力學的哥本哈根解釋而得名, 代表人物是N.H.D.玻爾、W.K.海森伯和M.玻恩。這個學派的核心思想形成於玻爾領導的哥本哈根大學理論物理學研究所。

形成

玻爾以其原子理論把舊量子論發展到最後階段,他的一系列工作特別是對應原理指導著從舊量子論向量子力學的過渡。海森伯沿著玻爾對應原理的思路提出矩陣力學的初期形式,他與玻恩、P.約爾丹合作完成了矩陣力學。稍後,E.薛定諤從與哥本哈根學派不同的思路出發,在L.V.de布羅意物質波思想的基礎上提出了波動力學,不久證明它同矩陣力學在數學上是等價的。這就有了一個一致的量子力學數學形式體系。但對於它是在什麼物理意義上描述原子還不甚清楚。隨後,玻恩採用了機率波的概念對薛定諤波函式作了統計詮釋,從而給出量子力學數學形式體系的物理解釋基礎。海森伯提出了測不準原理,玻樂提出了並協原理,對量子力學物理原理作了進一步的闡釋。1927年秋,在布魯塞爾召開的第五屆索爾維國際物理學會議上,玻爾、海森伯、玻恩關於量子力學的解釋被大多數物理學家接受,遂成為量子力學的“正統”解釋。這種解釋及其哲學觀點後來被稱為哥本哈根解釋。在關於量子力學的爭論中,堅持這種解釋的物理學家們被稱為哥本哈根學派。

基本觀點

哥本哈根學派的觀點是從這樣一個佯謬出發的:原子現象的實驗結果必須用經典物理學術語描述,而這些術語又不能準確地描述它們。他們認為,正是這兩個出發點之間的對立關係決定了量子力學的統計特徵。量子力學在本質上是統計理論,即單個量子過程是非決定論的,它不遵從任何動力學規律,也不能企圖把它歸結為次量子級實體的因果演化的結果。微觀事件的這種非決定論特徵需要由測不準原理和並協原理來把握,它們作為量子力學的物理原理是解釋微觀領域內一切現象的基礎,併為人類認識微觀世界的精度規定了界限。在這個意義上,量子力學不僅是一個完備自洽的理論體系,而且是不容再修改的終極形式。

對哥本哈根學派的批評

在第五屆索爾維會議上,布羅意的“雙重解理論”和薛定諤的“電荷波解釋”遭到冷遇,而哥本哈根解釋被普遍接受之後,A.愛因斯坦對哥本哈根學派關於量子力學的“非決定論”和“終極完備論”觀點進行了持續的批評,但大多數物理學家則埋頭於發展量子力學的應用。隨著微觀物理學的發展,到20世紀 40和 50年代,又興起了關於量子力學解釋的爭論,並形成了以D.玻姆為代表的反對哥本哈根解釋的新布羅意學派。這場爭論至今未息。對哥本哈根學派的批評不僅是針對其物理解釋,而且還特別集中於他們所作出的哲學結論。儘管哥本哈根學派的代表人物不承認他們的觀點是實證主義的,強調其哥本哈根解釋是把經典物理學概念描述的事物和過程看作任何物理學解釋的基礎,而不是把觀察者的感覺作為實在的要素,但是批評者們仍然認為,他們只注意觀察儀器的讀數而忘記觀察物件的客觀性質,從而表現了實證主義的哲學傾向。在關於量子力學解釋的爭論中,也發展出了不同於哥本哈根解釋的各種解釋。其中最有影響的是玻姆的“隱變數解釋”。這個理論把量子力學的統計特徵歸結為次量子級新型實體的無規漲落的結果。20世紀70年代以來的實驗檢驗表明,大多數實驗結果並不利於定域隱變數理論。