关于一些基本概念的绪论
——祝贺德·布罗意六十岁生日的赠文⁽¹⁾

对本论文集中那篇由我同考夫曼（B．Kaufman）夫人合作的论文⁽²⁾，我想预先用比较易于表达我的思想的唯一语言来说几句话。这些话都是我为自己辩解的。这些话应当说明：尽管我同德·布罗意在颇为年轻的时候，就令人羡慕地已经共同经历了不连续的量子态和共振态之间的内在联系的幻想般的发现，但是为什么我仍然要不息地探索着另一条道路，希望由此解决，或者至少有助于着手解决量子之谜。这种探索是由于统计性量子理论的基础使我感到在原则上的一种深刻的不安。而我也十分了解，L．德·布罗意本人对此也不是完全没有这种感受的。这从他对那个业已从事了二十多年的波动性量子理论的补充研究中，就可以明显地看出来，这种研究是企图在古典力学概念（质点、势能）的框架里，来完备地描述体系随时间而变的位形，而这一思想——波导理论（Théorie de l'onde pilote）——玻姆（D．Bohm）先生不久前在不知悉德·布罗意工作的情况下也想到了。

我毫不怀疑，只要人们把质点和势能这两个基本概念作为描述的基础，那么现在流行的量子理论（更准确地说，是“量子力学”）就该算是最完善、最符合经验的理论了。然而我对这理论感到不满，那是因为这理论中对“ψ函数”的解释是因人而异的。而我的见解无论如何是从一个为现代大多数理论家所坚决拒绝的命题出发的，这命题是：

像物理体系的“实在状态”这样的事是存在的，它不依赖于观察或量度而客观地存在着，并且原则上是可以用物理的表述方法来描述的。（然而究竟应当采用什么合适的表述方法和基本概念呢，（质点？场？还是首先一定要找出规定方法？）在我看来，现在还不知道。）这一关于实在的命题，由于它带有“形而上学”的性质，所以不具有自明的命题所具有的那种意义；实在说来，它只有纲领式的（Programmatisch）性质。但是一切人，包括量子理论家在内，只要他们不论及量子理论的基础，也都坚持这个关于实在的命题。比如，谁也不会怀疑，即使不存在现实的或潜在的观察者，月球的重心在某一确定时刻总有一个确定的位置。如果人们放弃这个从纯逻辑看来是任意的关于实在的命题，那就很难回避唯我论了。根据以上所论述的精神，我不会因为把“体系的实在状态”作为我思考的中心而感到羞愧。

毫无疑问，ψ函数是一种关于“实在状态”的描述。然而问题在于：关于实在状态的这种描述所表征的，究竟是完备的，还是不完备的呢？人们在回答这问题时总是要陷入困境。首先假定：这种描述是完备的。这样，一个飘浮在空间里的不受力的物体，它——听其自然地——遵照薛定谔方程变化得愈久，它（相对于惯性系）的位置就愈不确定。但是以后用光所作出的观察却报道它有一个近乎确定的位置。如果由ψ函数所作的描述确实是对于这个体系的完备的描述，那么，人们必定会作出这样的结论，说所观察到的近乎确定的位置，正是观察的结果，而在观察之前，这是不存在的。可是，如果问题所涉及的是一个宏观物体，而不是一个电子或原子，那么直觉上就会感到上述结论是无可容忍的。（根据这种理论，如果物体具有相当大的质量，要产生一个十分不确定的位形就需要很长时间，这件事在这里也帮不上忙；因为，对于那些仍可用显微镜来观察的物体来说，这样的时间也绝不是怎么可观的。）而且，按照这种理论的精神，绝不能认为初始时间的位形必须是近乎确定的。

因此，人们觉得不得不把ψ函数对于体系的描述看成是一种对实在状态的不完备的描述。导致同一结论的，还有另一种考虑。量子理论的结构是这样组成的：在一个由两个局部体系所构成的体系中，其中一个局部体系的ψ函数，是随着人们对另一局部体系所采取的（完备的）量度方式的不同而不同的。如果在量度时，这两个局部体系在空间上是分隔开的，上述结论也该成立。如果ψ函数是完备地描述了实在状态，那就意味着，对于第二个局部体系所进行的量度，要影响第一个局部体系的实在状态，这也就等于说，空间上彼此分隔开的东西是直接耦合在一起的。人们也一定会直觉地认为这是不可能的。于是又得到了这样的一个结论：必须把ψ函数对状态所作的描述看作是一种不完备的描述。

其次假定：ψ函数的描述是不完备的。这样，人们就会感觉到自己亟须得出这样一个结论，说必定有一种完备的描述。由此，人们也会得到这样一种观点：真正的自然规律所必须概括的是完备描述的资料，而不是不完备描述的资料。进一步人们还很难避免这样的怀疑，即认为这理论的统计性是由描述的不完备性所决定的，至于事物本身究竟是怎样的，则同它毫不相干。

这样的考虑，在建立“波导理论”的过程中可能起过作用；无论如何，这理论可避免上述那些困难。L．德布罗意最近告诉大家，他为什么离开了这条出路。在我看来，统计性量子理论不是一个建立完备理论的有益的出发点，这就像那个以古典力学和渗透压定律为基础的布朗运动理论，不是一个建立运动分子力学的有益的出发点一样，倘使布朗运动理论在时间上是先于后一理论的话。

我的这个意见也从下面的考虑得到加强。统计性量子理论的建立，部分地是由于任意弱的相互作用似乎只能引起体系状态的非无限小的变化。比如在康普顿效应中，一个具有任意小的振幅和非无限小的广延的波列，似乎能够把某一非无限小的能量传递给电子。虽然，看来弱场并不能直接促使一份非无限小的能量的传递，而只能影响这种传递的微小几率。可是，为了能够把这变化的几率理解为电子的状态的实际变化，人们必须设想有“量子态”的变化，这种量子态在这里是由电子的各个具有不同能量的状态相叠加而成的，而每一个状态都具有一个几率振幅。这样，人们就有可能使弱场的作用符合于那个几率，即符合于状态的微小变化，并且从而能够在数学上把那种似乎是不连续的非无限小的速度变化过程归结为一种几率振幅的连续变化。

人们为这种归结所付出的代价是：引进一种由无限多个不同能量的状态所组合成的实在状态。这种代价之所以必要，是由于人们相信可以从本质上认识那种作用（这里是弱的但不是无限小的波场）的物理本性。同它有关的是，人们在量子理论中坚持了力和势能的古典概念，而只有运动定律才为某种全新的定律所代替。这个理论在数学结构上的完整性及其有意义的成果，使人们看不到我们所作的这种牺牲巨大。

然而，在我看来，人们终于会认识到，必定有某种东西可代替作用力和势能的作用（或者康普顿效应中的波场的作用），这种东西同电子本身一样，也具有一种原子性的结构，这样，就根本没有那些作为致动原因的“弱场”或力了，也没有那种混合状态了。

还有最后一点意见：我通过引力方程的推广，使广义相对论趋于完善，这种努力起始于这样的设想：合理的广义相对性场论也许能够为完备的量子理论提供一个解决办法。这是一个不算过分的希望，可是完全没有论证。有这样一条反对这意见的重要理由：以微分方程为基础的关于实在的描述（场论），可能根本为实在的原子性所不容许。但是就我所能论断的来说，这个想法并没有勉强的性质，而到今天为止，我还根本没有别的方法可用来表述广义相对性的规律。

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(1) 这是爱因斯坦于1952年为祝贺L．德·布罗意六十岁生日而写的论文，德文原文发表在1953年巴黎Albin Michel出版的论文集《路易·德·布罗意，物理学家和思想家》（Louis de Broglie, Physicien et Penseur），4—15页。这里译自该论文集。

L．德·布罗意（Louis Victor de Broglie），法国物理学家，生于1892年8月19日。——编译者

(2) 即《关于广义引力论的实际状况》（Sur l'étet actuel de la théorie générale de la grayitation），发表在上述论文集的321—336页。——编译者