笑看世間的楊
量子理論並沒有回答波函數到底是什麼，以及是否可以把它當做真實存在的波動這樣的問題。所以，我們觀察到的隨機性是大自然的內在性質還是表面現象這一問題也有待解決。對於這個問題，你如何回答？
各位波函數既然符合描述，就應當被看作實在性理論。即可以把它當做真實存在的波動。不是虛擬的粒子的波動！我們所觀測到的隨機性其實不是隨機的。繼續來看下文。
維爾納·海森堡把波函數想象成掩蓋了某種物理實在的迷霧。如果靠波函數不能精確地找出某個粒子的位置，實際上是因為它並不位於任何地方。只有你觀察粒子時，它才會存在於某處。波函數或許本來散開在巨大的空間中，但在進行觀測的那個瞬間，它在某處突然坍縮成一個尖峰，於是粒子在此處出現。
當你觀察一個粒子時，它就不再表現出確定性，而是會“嘣”的一下突然跳到某個結果，沒有什麼定律可以支配坍縮，沒有什麼方程可以描述坍縮，它就那樣發生了，僅此而已。
波函數的坍縮是哥本哈根詮釋的核心，這個詮釋由玻爾和他的研究所所在的城市命名，海森堡也在此處完成了他早期的大部分工作（諷刺的是，玻爾自己從來沒有接受波函數坍縮的觀點）。哥本哈根學派把觀察到的隨機性看作量子力學表面上的性質，而無法做出進一步解釋。大多數物理學家接受這種說法。
各位，海森堡的描述，你可以想象嗎？不可以想象！我相信這也是玻爾自己沒有接受這個觀點的原因。
這就是愛氏反對哥本哈根詮釋的原因，他不是在反對量子力學。他不喜歡測量會使得連續演化的物理系統出現跳躍這種想法，這就是他開始質疑“上帝擲骰子”的背景。“愛因斯坦在1926年所惋惜的是這一類具體的問題，而並沒有形而上地斷言量子力學必須以決定論為絕對的必要條件，”霍華德說，“他尤其沉浸在關於波函數的坍縮是否導致非連續性的思考中。”
各位，這就是問題的關鍵部分了。愛氏的考慮絕對是值得的。但愛氏關於觀測對於物理系統的影響的認識，遠遠沒有今天的我們深刻。觀測可以影響結果。如果我們承認事物的聯繫性，就必須承認此點。
愛因斯坦認為，波函數坍縮不可能是一種真實的過程。這要求某個瞬時的超距作用——某種神秘的機制——保證波函數的左右兩側都坍縮到同一個尖峰，甚至在沒有施加外部作用的情況下。不僅是愛因斯坦，同時代的每個物理學家都認為這樣的過程是不可能的，因為這個過程將會超過光速，顯然違背相對論。
我個人是贊同這個觀點的，以為海森堡的波函數坍縮是不可想象的。而且按照海森堡的思路的話，我們永遠也別想拿出一個理論來認識真實的世界了。那麼人類現在的繁榮是什麼？現在科學知識大廈是什麼？引力萬有難道會不確定？
所以哥本哈根學派認為量子力學是完備的、是永遠不被取代的終極理論，而愛因斯坦認為這種想法過於輕浮。他把所有的理論，包括他自己的，都當做是更高級的理論的墊腳石。
愛因斯坦認為，如果抓住哥本哈根學派未能解釋的問題，就會發現量子隨機就像物理學中其他所有類型的隨機一樣，是背後一些更加深刻過程的結果。愛因斯坦這樣想：陽光中飛舞的微塵暴露了不可見的空氣分子的複雜運動，而放射性原子核發射光子的過程與此類似。
那麼量子力學可能也只是一個粗略的理論，可以解釋大自然基礎構件的總體行為，但分辨率還不足以解釋其中的個體。一個更加深刻、更加完備的理論，或許就能完全解釋這種運動，而不引入任何神秘的“跳躍”。根據這種觀點，波函數是一種集體的描述，就像是說，如果重複擲一個公平的骰子，每一面向上的次數應該是大致相同的。波函數坍縮不是物理過程，而是知識的獲得。如果擲一個六面的骰子，結果向上的那面是4，那麼1至6發生的可能性就“坍縮”到了實際的結果，即4。如果存在一個神通廣大的魔鬼，有能力追蹤影響骰子的所有微小細節——你的手把骰子丟到桌子上滾動的精確方式——它就絕對不會用“坍縮”來描繪這個過程。
愛因斯坦的直覺來自他早期關於分子集體效應的工作，1935年愛因斯坦寫信給哲學家卡爾·波普爾：“你在你的論文中提出不可能從一個決定論的理論導出統計性的結論，但我認為你是錯的。只要考慮一下經典統計力學（氣體理論，或者布朗運動理論）就能知道。”
愛因斯坦眼中的概率同哥本哈根詮釋中的一樣客觀。雖然它們沒有出現在運動的基本定律中，但它們表現了世界的其他特徵，因而並不是人類無知的產物。在寫給波普爾的信中，愛因斯坦舉了一個例子：一個勻速圓周運動的粒子，粒子出現在某段圓弧的概率反映了粒子軌跡的對稱性。類似地，一個骰子的某一面朝上的概率是六分之一，這是因為六面是相同的。“他知道在統計力學中概率的細節裡包含有意義重大的物理，在這方面，他的確比那個時代的大多數人都理解得更深。”霍華德說。從統計力學中獲得的另一個啟發是，我們觀察到的物理量在更深的層次上不一定存在。比如說，一團氣體有溫度，而單個氣體分子卻沒有。通過類比，愛因斯坦開始相信，一個“亞量子理論”與量子理論應該有顯著的差別。
他在1936年寫道：“毫無疑問，量子力學已經抓住了真理的美妙一角……但是，我不相信量子力學是尋找基本原理的出發點，正如人們不能從熱力學（或者統計力學）出發去尋找力學的根基。”為了描述那個更深的層次，愛因斯坦試圖尋找一個統一場理論，在這個理論中，粒子將從完全不像粒子的結構中導出。簡而言之，傳統觀點誤解了愛因斯坦，他並沒有否定量子物理的隨機性。他在試圖解釋隨機性，而不是通過解釋消除隨機性。
各位朋友，讀到這裡，你應該有很明確的意識了。就像EPR之爭一樣，這裡面的矛盾性是不可消除的。愛氏說：“上帝不擲骰子！”玻爾用愛氏自己的話反駁說：“你又要來充當上帝擲不擲骰子的角色！”各位仔細體味這兩句話。我的問題是：“那句話中的上帝是自然的？”所以我在開篇時候，就說了：“上帝不擲骰子，上帝讓人類來擲骰子！”我時常思考，有人參與理論，人一定要謹慎自己。
雖然貝爾不等式沒有站在愛因斯坦這邊，但是他對於隨機性的基本直覺依然成立：非決定論可以從決定論中導出。量子和亞量子層次——或大自然中其他成對的層次——各自包含有獨特的結構，所以它們也遵從不同的定律。支配某個層次的定律可以允許真正的隨機性存在，即使下一層次的定律完全是秩序井然的。“決定論的微觀物理不會導致決定論的宏觀物理。”劍橋大學的哲學家傑里米·巴特菲爾德（Jeremy Butterfield）說。
雖然更高的層次建立（用術語來說，就是“隨附”supervene）於低層次上，但它是自己獨立運行的。為了描述骰子，你需要在骰子所在的層次上努力，而當你做這件事的時候，你只能忽略原子和它們的動力學。如果你從一個層次跨越到另一個層次，那麼你就出現了“範疇錯誤”，用哥倫比亞大學哲學家戴維·Z·艾伯特（David Z.Albert）的話說，就像是在詢問金槍魚的政治立場一樣。“如果有某種現象可以在多重層次上描述，那麼我們在概念上就要非常謹慎，以避免層次上的混淆。”利斯特說。
層次的邏輯反過來也管用：非決定論的微觀物理可以導致決定論的宏觀物理。組成棒球的原子隨機地運動，但棒球的飛行軌跡卻完全可以預測，因為量子隨機被平均掉了。同樣地，氣體中的分子有複雜的運動（實際上是非決定論的），但氣體的溫度和其他的特徵可由非常簡單的定律描述。還有更大膽的推測：一些物理學家，例如斯坦福大學的羅伯特·勞克林（Robert Laughlin）提出，低層次是完全無關緊要的。無論基礎組分是什麼東西，都能有相同的集體行為。畢竟，像水中分子、星系中恆星和高速公路上的汽車這些多種多樣的系統，都遵循流體運動定律。
當你從層次的角度思考，非決定論標誌科學的終結的顧慮就蕩然無存。我們周圍並沒有一堵牆，把遵守物理定律的宇宙整體與其他不遵守定律的部分隔開。相反地，世界是由決定論和非決定論組成的層狀蛋糕，而人類就存在於這個層狀蛋糕中。即使粒子的所有行為都是已經註定的，我們的選擇依然可以完全由我們自己決定，因為支配粒子行為的低層次定律與支配人類意識的高層次定律是不同的。這種觀點化解了決定論與自由意志的困境。
別忘了熱力學第二定律，它給出一個宏觀方向！世界是確定的！
摘自獨立學者，科普作家靈遁者量子力學科普書籍《見微知著》
