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爱因斯坦文集
1.122 关于完备的描述和实在的问题——1939年8月9日给E.薛定谔的信

关于完备的描述和实在的问题
——1939年8月9日给E.薛定谔的信(1)

〔上略〕

现在谈物理学。我仍旧确认物质的波动表示是状态的一种不完备的表示,尽管实际上已证明它本身是多么有用。揭示这一点的最妙的办法,就是你所提出的关于猫(同爆炸结合在一起的放射性衰变)的考查。(2)在一定的时间,一部分Ψ函数对应于活猫,而另一部分Ψ函数却对应于被炸得粉身碎骨的猫。

如果人们企图把Ψ函数解释成为一种关于状态(同是否被观察到无关)的完备描述。那么这不过是意味着:在特定时间,猫既不是活的,也没有被炸得粉身碎骨。但是,无论是哪种情况,都是可以通过观察而实现的。

如果人们拒绝这种解释,那就必然要假定:Ψ函数并不表示实在的状态,而是表示我们关于状态知识的容量。这是玻恩的解释,今天大多数理论家大概都赞同的。可是这样一来,那些能够用公式列出的自然规律,就不能应用于某种存在物随着时间而进行的变化,而只能应用于我们正当期望的容量的时间变化。

这两种观点在逻辑上都是无可非议的;但是我无法相信其中究竟哪一种观点将会最终得到证实。

也有这样的神秘主义者,他认为,凡是要探究某种同观察无关而独立存在着的东西,也就是说要究问猫在对它进行观察之前的一个特定时刻是否活着这样的问题,都是不科学的,该加以禁止(玻尔)。由此,这两种解释就融合成为一种温和的迷雾,我觉得它并不比上述任何一种解释要好些,在这两种解释中都采取了实在概念这种观点。

我仍旧确信,这种最值得注意的情况之所以会发生,是由于我们还没有得到一种关于实在状态的完备的描述。

当然,我承认,关于单个状态的这样一种完备的描述不是全部都可以观察的,然而从一种合理的观点来看,人们也绝不能作这样的要求。

我写这封信给你,并不幻想要说服你,唯一意图是让你了解我的观点,而这种观点已经使我陷于十分孤立。我也已经把它带到一种可以说是真正数学理论的地步,不过对它的检验自然是很困难的。

 

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(1) 译自薛定谔、普朗克、爱因斯坦、洛伦兹:《关于波动力学的通信集》,德文版,1963年,32—33页。标题是我们加的。——编译者

(2) 这是指薛定谔的“杀猫”的理想实验。见《自然科学》(Naturwissenschaften)周刊,1935年,23卷,812页上薛定谔的论文《量子力学的现状》。文中讨论波动力学的几率解释时,提到这样一个理想实验:“把一只猫和一个破裂装置封闭在一只钢箱中(必须防止猫同破裂装置直接接触),在盖革计数器中有小量放射性物质,其量很小,以致在一小时内可能只有一个原子衰变,也可能不发生衰变;如果发生衰变,计数器便作出反应,并通过继电器,操纵一个小锤,把一个盛有氢氰酸的小瓶打碎。如果整个体系经过一小时,在这段时间里没有任何一个原子发生衰变,我们就可以说,猫还活着。如果有原子衰变发生,猫就应该被毒死。因此,整个体系的Ψ函数(波动函数)将是这样的形式:代表活猫的那个部分的波动函数同代表死猫的那个部分的波动函数相等地混合在一起,或者是模糊不清。”但是爱因斯坦在这里把这个实验装置简化了,用炸药爆炸来代替毒药毒杀。——编译者