没有量子哲学的量子物理学

量子力学的诞生导致对自然界经典认识的终结.在量子力学中,粒子概念失去了通常意义,粒子的运动路径的概念从根本上被否定了,经典决定论被否定了,客观实在也被否定了.而正是量子哲学提供了这种量子物理学的哲学基础.量子力学的测量与观测的阐释构成了这种哲学的核心内容,它对于量子力学的奇妙的随机行为给出解释.但是对于这种解释——也即对量子哲学——的争论,从量子力学诞生之日起就从来没有停止过.特别是,波尔与爱因斯坦两位大师之间的历史性著名论战旷日持久,影响极为深远.其中由EPR佯谬引发的关于量子力学描写的完备性的讨论以及其后玻姆隐变量理论的提出和贝尔不等式的建立及其实验检验等,证明了量子力学的非定域性,从而大大促进了对于量子力学深入理解和研究.正是在这一论战的基础上,以玻姆为首,在德布罗意于1927年提出的导波理论基础上发展起来一种人们称之为玻姆力学,或玻姆-德布罗意理论的决定论的量子理论.它试图取代传统的量子力学理论,力求摆脱量子哲学带来的种种烦扰.

本书是玻姆力学的几位追随者,在他们几十年研究工作的基础之上,为推广和普及玻姆力学而撰写的一部专著.作者们认为,玻姆力学是纳入了隐变量概念的一种精确的物理理论,一种对于自然界量子描述的客观理论,一种没有量子哲学的量子理论.它坚持了量子理论必须描写客观实在.其基本思想是粒子被一个波导引,在物理空间中运动,这个波的波函数满足薛定谔方程,而粒子在组态空间的运动由依赖于波函数的速度通过引导方程确定.本书从这两个联立方程出发,详细地阐述了玻姆力学在各个方面的应用,它的相对论推广以及如何获取人们所熟知的量子力学规则.

全书内容在第1章引言之后分成3部分,总共12章：第1部分为量子平衡,含第2-4章：2. 量子平衡和绝对不确定性起源；3. 量子平衡和量子理论中算符作为可观测量的作用；4. 量子哲学：鸟瞰科学推理.第2部分为量子运动,含第5-8章：5. 通向经典世界的七个步骤；6. 关于穿过表面的量子概率流；7. 关于玻姆力学中速度的弱测量；8. 从玻姆力学导出的拓扑因子.第3部分为量子相对论,含第9-12章：9. 超面玻姆-狄拉克模式；10. 玻姆力学和量子场论；11. 没有观察者的量子时空：本体论行为和量子引力的概念基础；12. 实在性和量子理论中波函数的作用.

这是一部对近20年分布在各种期刊和书籍中的相关文章修改补充而成的高水平量子理论专著.作者选择的内容尽可能做到了全面和广泛,概念准确,推导简洁.全书自成一体,很便于有一定量子力学知识的数学家、物理学家和自然哲学家阅读.对量子理论的深刻含意和量子哲学感兴趣的所有的教学及研究人员,特别是高年级的大学生和研究生,本书都是一本很有价值的参考书.

丁亦兵,教授

（中国科学院大学）

Ding Yibing, Professor

（University of CAS）