論愛(ài)因斯坦玻爾爭(zhēng)論之癥結(jié)

在1925年海森伯和1926年薛定諤建立不同形式的量子力學(xué)之后，玻爾在1927年科摩會(huì)議的報(bào)告"量子假設(shè)和原子理論的新近發(fā)展"中提出了"互補(bǔ)性"觀點(diǎn)，報(bào)告次年發(fā)表在《Nature》上.文中寫(xiě)道："承認(rèn)經(jīng)典物理概念用于原子現(xiàn)象的根本局限性，是量子理論的特征.如此產(chǎn)生的情況有特殊的性質(zhì)，因?yàn)槲覀兊膶?shí)驗(yàn)資料的解釋根本上基于經(jīng)典概念.盡管量子理論表述中有因此涉及的困難，我們即將看到，似乎理論的本質(zhì)可以用所謂的量子假設(shè)表達(dá)，這個(gè)假設(shè)賦予任何原子過(guò)程以本質(zhì)上的不連續(xù)性，或更確切地說(shuō)，個(gè)體性，它完全越出經(jīng)典理論，而由普朗克作用量子表征....現(xiàn)在，量子假設(shè)意味著，原子現(xiàn)象的任何觀察涉及與觀察機(jī)構(gòu)不可忽視的相互作用，因此，通常物理意義上的獨(dú)立實(shí)在性既不能賦予現(xiàn)象，也不能賦予觀察機(jī)構(gòu)....一方面，一個(gè)物理體系的態(tài)的定義，如通常理解，要求排除一切外部干擾.但是假使那樣的話(huà)，按照量子假設(shè)，任何觀測(cè)將不可能，而且時(shí)間和空間觀念首先失去它們的直接意義.另一方面，如果為了使觀測(cè)成為可能，我們?nèi)菰S這體系與不屬于它的合適的測(cè)量機(jī)構(gòu)的某些相互作用，則這體系的態(tài)的明確定義自然不再可能，而且不可能有通常意義上的因果性.就是量子理論這個(gè)性質(zhì)，如此地迫使我們把聯(lián)合描述經(jīng)典理論的時(shí)空坐標(biāo)和因果性要求看作是這描述的互補(bǔ)而排斥的特性，它們分別表征觀測(cè)和定義的理想化."文中以光現(xiàn)象對(duì)互補(bǔ)性作了解釋?zhuān)?一方面，試圖按量子假設(shè)追溯光的時(shí)空傳播規(guī)律，我們離不開(kāi)統(tǒng)計(jì)考慮.另一方面，為滿(mǎn)足作用量子刻畫(huà)的個(gè)別光過(guò)程的因果性要求，不得不放棄時(shí)空描述.理所當(dāng)然，時(shí)空觀念和因果性觀念不可能完全獨(dú)立地應(yīng)用.光性質(zhì)的這兩種觀點(diǎn)寧可認(rèn)為那是對(duì)實(shí)驗(yàn)證據(jù)解釋的不同企圖，其中經(jīng)典觀念的局限性以互補(bǔ)方式表達(dá)."至于海森伯不確定關(guān)系式，玻爾把它"看作是時(shí)空描述和因果性要求互補(bǔ)性質(zhì)的簡(jiǎn)單符號(hào)表示".玻爾把光的波粒二象性認(rèn)作互補(bǔ)觀點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)證據(jù).在1949年的文章"關(guān)于原子物理中的認(rèn)識(shí)論問(wèn)題與愛(ài)因斯坦討論"中寫(xiě)道："輻射的任何簡(jiǎn)單粒子圖像顯然與干涉效應(yīng)不相容，干涉效應(yīng)那樣基本地呈現(xiàn)輻射現(xiàn)象的一個(gè)方面，它只能用波動(dòng)圖像描述....在這種情況下，不可能去嘗試對(duì)輻射現(xiàn)象做因果分析，而只能聯(lián)合利用這截然不同的兩種圖像去估計(jì)個(gè)別輻射過(guò)程發(fā)生的幾率.然而，最重要的是認(rèn)識(shí)到，在這種情況下對(duì)幾率規(guī)律的求助在目的上根本不同于統(tǒng)計(jì)考慮的熟悉應(yīng)用，那種統(tǒng)計(jì)考慮是作為說(shuō)明結(jié)構(gòu)上非常復(fù)雜的力學(xué)體系的性質(zhì)的實(shí)用方法....從在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到的證據(jù)，不可能綜合在單一圖像里，而必須在這個(gè)意義上看作互補(bǔ)，即僅僅現(xiàn)象的整體窮盡關(guān)于這些物體的可能信息."這里的"窮盡"是指互補(bǔ)描述是對(duì)量子現(xiàn)象的完備描述.關(guān)于這個(gè)完備性，他在1958年的文章"量子物理和哲學(xué)--因果性和互補(bǔ)性"中寫(xiě)道："強(qiáng)調(diào)在明確實(shí)驗(yàn)條件下的永恒記錄作為量子論形式體系一致性詮釋的基礎(chǔ)，是與經(jīng)典物理陳述中隱含的那個(gè)先決條件相對(duì)應(yīng)，即事件的因果序列的每一步原則上都允許驗(yàn)證.[量子論]描述的完備性，也還是像經(jīng)典物理所針對(duì)的那樣，為有考慮一切實(shí)驗(yàn)安排的那種可能性所提供."1935年愛(ài)因斯坦等（EPR）向量子力學(xué)描述的完備性觀點(diǎn)發(fā)起挑戰(zhàn)，發(fā)表了標(biāo)題為"量子力學(xué)對(duì)物理實(shí)在的描述能認(rèn)為是完備的嗎？"的文章.文中先提出理論的完備性判據(jù)"物理實(shí)在的每一個(gè)元素必須在這物理理論中有一個(gè)對(duì)應(yīng)量"和實(shí)在性判據(jù)"如果對(duì)一個(gè)體系無(wú)任何方式的擾動(dòng)，我們可以確定地預(yù)言（即幾率為1）一個(gè)物理量的值，那么就存在一個(gè)物理實(shí)在元素對(duì)應(yīng)于這個(gè)物理量."接著論證了量子力學(xué)對(duì)實(shí)在的描述不完備.對(duì)于EPR的挑戰(zhàn)，一個(gè)多月后玻爾在《Nature》上發(fā)表"量子力學(xué)與物理實(shí)在"短文做了回應(yīng)，五個(gè)月以后在《PhysicalReview》上發(fā)表了一篇與EPR的同標(biāo)題文章.關(guān)鍵之點(diǎn)是，EPR的實(shí)驗(yàn)中刻意避免"任何擾動(dòng)"，玻爾要直接否定EPR思想實(shí)驗(yàn)中的"無(wú)擾動(dòng)"簡(jiǎn)直不可能.他避開(kāi)在EPR的挑戰(zhàn)布局上對(duì)抗，而用他的互補(bǔ)性觀點(diǎn)進(jìn)行反駁.他考慮電子先經(jīng)過(guò)隔屏上一個(gè)單縫衍射，接著又在后面放置的隔屏上的若干個(gè)狹縫上衍射，電子最后落到照相板上.玻爾認(rèn)為電子與那組縫的作用，即動(dòng)量交換，在觀念上是不可能加以分析的，因?yàn)榭紤]動(dòng)量交換的可能性與由所有狹縫的位置決定的達(dá)到照相板上一給定面元的幾率這個(gè)事實(shí)不相容.他再改變這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，把前面的隔板懸掛起來(lái)，以便測(cè)量電子在縫上與這隔板的動(dòng)量交換.測(cè)量是利用動(dòng)量和能量守恒定律，由于海森伯不確定關(guān)系，為測(cè)準(zhǔn)交換的動(dòng)量，要求所有空間維的尺度和時(shí)間間隔都很大，這意味著完全去除干涉效應(yīng).他因此寫(xiě)道："現(xiàn)在從我們的[互補(bǔ)性]觀點(diǎn)看到，愛(ài)因斯坦，波多爾斯基和羅森提出的物理實(shí)在的上述判據(jù)的言詞，在"對(duì)一個(gè)體系無(wú)任何方式的擾動(dòng)"的表達(dá)方面，包含著一種含糊性.當(dāng)然在像剛才考慮的情形中，在測(cè)量步驟的最緊要階段不可能有研究的體系的力學(xué)擾動(dòng)，但甚至在這階段根本上存在對(duì)條件的影響問(wèn)題，就是這些條件定義了關(guān)于體系未來(lái)行為預(yù)言的可能類(lèi)型.因?yàn)檫@些條件成為任何現(xiàn)象描述的固有元素，對(duì)這元素才能合適地加上"物理實(shí)在的名稱(chēng)"，所以我們看到，上述作者的論證不能證明量子力學(xué)描述根本不完備的結(jié)論....事實(shí)上，只是允許互補(bǔ)物理量明確定義的任何兩種實(shí)驗(yàn)過(guò)程的互相排斥給新物理定律提供機(jī)會(huì)，乍一看，其共存似乎與科學(xué)的基本原理不相容."有意思的是，他在上述1935和1949年的文章中，對(duì)愛(ài)因斯坦等強(qiáng)調(diào)的"分離性"只字不提，即對(duì)"既然在測(cè)量時(shí)兩個(gè)體系不再相互作用，那么，無(wú)論對(duì)第一個(gè)體系做什么事情，第二個(gè)體系都不會(huì)有實(shí)際變化"的說(shuō)法不做正面回應(yīng).因?yàn)?分離"是時(shí)空描述的語(yǔ)言，如果放棄時(shí)空描述，"分離性"當(dāng)然也就可以閉口不談，如果談分離，就勢(shì)必落入EPR設(shè)計(jì)的圈套.值得注意的是，他在1939年的"原子物理中的因果性問(wèn)題"文章中提到，愛(ài)因斯坦的"態(tài)"觀念與量子力學(xué)中的態(tài)觀念不同是EPR佯謬的來(lái)源.他寫(xiě)道："事實(shí)上這個(gè)佯謬能在量子力學(xué)形式體系中找到圓滿(mǎn)的解答，按照此體系，關(guān)于同這個(gè)物體曾接觸過(guò)的分離的那個(gè)物體，沒(méi)有"態(tài)"觀念的任何明確使用被允許，直到涉及這個(gè)觀念的定義的外部條件明確地被對(duì)這個(gè)從屬物體的進(jìn)一步適當(dāng)控制所確定."玻爾認(rèn)為不可分性(indivibility)是整體(wholeness)特性的顯示，他所謂的整體性是指其中的部分間存在不可能在觀念上加以分析的聯(lián)系.為深入一點(diǎn)了解他的整體性思想，這里我們摘錄了一些有關(guān)陳述.他在1952年發(fā)表的文章"醫(yī)學(xué)研究和自然哲學(xué)"中寫(xiě)道："那是不令人驚奇的，在不同實(shí)驗(yàn)安排下得到的證據(jù)，不可能以慣常方式聯(lián)合.尤其是，明確的量子過(guò)程不可能被表示成事件的因果鏈，那是因?yàn)榉殖雒鞔_定義的步驟的任何細(xì)分，要求實(shí)驗(yàn)裝置有一個(gè)與我們想要研究的現(xiàn)象的面貌不相容的改變.這里向我們呈現(xiàn)完全越出經(jīng)典物理的原子過(guò)程中獨(dú)具的整體特性，而且其表現(xiàn)形式與原子物體行為的定義中所包含的限度天然地聯(lián)在一起."在1955年的"科學(xué)和知識(shí)的統(tǒng)一性"文中寫(xiě)道："這一[普朗克作用量子]發(fā)現(xiàn)揭露了完全越出機(jī)械自然觀的原子過(guò)程中的整體特性，而且使經(jīng)典物理理論是僅在現(xiàn)象描述中有效的理想化這個(gè)事實(shí)變得很明顯，在那現(xiàn)象的分析中全部作用量都足夠大以致可以將普朗克作用量子忽略....在經(jīng)典物理學(xué)和量子物理學(xué)中現(xiàn)象分析的基本的區(qū)別在于，前者中測(cè)量對(duì)象和測(cè)量?jī)x器之間的相互作用可以忽略或補(bǔ)償，后者中這種作用構(gòu)成現(xiàn)象整體的必要部分.正規(guī)的量子現(xiàn)象的本質(zhì)整體性在這種情況下得到合乎邏輯的表達(dá)，即企圖對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行任何明確定義的細(xì)分，要求實(shí)驗(yàn)裝置有一個(gè)與現(xiàn)象本身面貌不能相容的變化."在1957年的"物理科學(xué)和生命問(wèn)題"文中寫(xiě)道："經(jīng)典物理描述是以無(wú)限可分性要求為基礎(chǔ)，這個(gè)要求也顯然和典型量子現(xiàn)象中的整體特性不相容，該特性包含的意思是，任何可定義的細(xì)分都要求實(shí)驗(yàn)裝置有一個(gè)產(chǎn)生新個(gè)體效應(yīng)的改變."至此，我們?cè)僖貌栐谌ナ狼安痪冒l(fā)表的文章"索爾維會(huì)議和量子物理學(xué)的發(fā)展"中的一些概括性論述："既然在完全一樣的裝置中一般能觀察到數(shù)個(gè)不同的個(gè)體效應(yīng)，故在量子物理中對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的依賴(lài)原則上不可避免.而且，在不同條件下得到的且不能綜合在單一圖景中的證據(jù)，盡管明顯大不相同，必須在這個(gè)意義上看作是互補(bǔ)的，即它們合起來(lái)窮盡關(guān)于原子物體的一切明確定義的信息.從這點(diǎn)看，量子理論形式體系全是用來(lái)推導(dǎo)給定實(shí)驗(yàn)條件下得到的觀察期望值.在這一點(diǎn)上過(guò)去強(qiáng)調(diào)過(guò)，所有矛盾的消除為形式體系的數(shù)學(xué)一致性所保證，而且那描述在其范圍內(nèi)的窮盡性為對(duì)任何可想像的實(shí)驗(yàn)裝置的適應(yīng)性所表明....愛(ài)因斯坦特別表示不愿意原則上放棄決定論的描述，他用一些暗示原子物體和測(cè)量?jī)x器間相互作用更清晰考慮可能性的論據(jù)向我們挑戰(zhàn)....我們對(duì)此不指望可能性的回應(yīng)未能說(shuō)服愛(ài)因斯坦."互補(bǔ)觀點(diǎn)是一種哲學(xué)觀點(diǎn)，也稱(chēng)互補(bǔ)原理.它不是一種物理觀點(diǎn)，所以"互補(bǔ)原理"不像疊加原理和不確定原理那樣稱(chēng)得上是量子力學(xué)的一個(gè)原理.在玻爾自己的著作中從不稱(chēng)它為原理，而把它看作是一種新的普遍的認(rèn)識(shí)論觀點(diǎn).玻爾除用互補(bǔ)性觀點(diǎn)詮釋量子力學(xué)，還推廣應(yīng)用到物理學(xué)的一些其它分支，甚至其它領(lǐng)域.約翰·惠勒稱(chēng)它是我們時(shí)代最革命的哲學(xué)觀念，量子化學(xué)家查爾斯·柯?tīng)柹p稱(chēng)它打開(kāi)理解我們生活宇宙的新篇章.3.愛(ài)因斯坦的觀點(diǎn)和論斷這里的介紹也盡量羅列愛(ài)因斯坦的原話(huà)，有利于讀者自己分析判斷.愛(ài)因斯坦一生耿耿于懷量子力學(xué)描述的不完備性，關(guān)于這一點(diǎn)，在他的文章、報(bào)告、通信、談話(huà)中常要論及，請(qǐng)參閱許良英和范岱年兩位學(xué)者編譯的《愛(ài)因斯坦文集》第一卷.除容易找到原文的資料外，這里有許多引語(yǔ)直接摘自這個(gè)文集.愛(ài)因斯坦在1953年紀(jì)念馬克思·玻恩退休的文章開(kāi)頭寫(xiě)道："目前形勢(shì)的特點(diǎn)，我看是：對(duì)于[量子]理論的數(shù)學(xué)形式體系是無(wú)可懷疑的，但是對(duì)于它的陳述所作的物理解釋卻不能那樣說(shuō)了.psi函數(shù)究竟同一個(gè)具體的一次出現(xiàn)的狀況有什么關(guān)系呢？也就是說(shuō)，psi函數(shù)同單一體系的單個(gè)狀況有什么關(guān)系呢？或者說(shuō)：psi函數(shù)關(guān)于（單個(gè)的）"實(shí)在狀態(tài)"究竟說(shuō)了些什么呢？"文末強(qiáng)調(diào)："物理學(xué)必須努力求得單個(gè)體系的實(shí)在描述，這一觀念是絕對(duì)無(wú)法避免的."他一生也常提那個(gè)EPR佯謬，在1953年12月給玻恩的信中說(shuō)："在空間一個(gè)部分中所進(jìn)行的測(cè)量，居然會(huì)決定以后對(duì)空間另一部分所進(jìn)行測(cè)量的預(yù)言的性質(zhì)（空間中遠(yuǎn)離體系各部分的耦）."在1954年一月給玻恩的信的附件中又說(shuō)："我的斷言是這樣：psi函數(shù)不能認(rèn)為是對(duì)體系的完備描述，而只是一種不完備的描述.換句話(huà)說(shuō)：?jiǎn)蝹€(gè)體系有一些屬性，它們的實(shí)在性誰(shuí)也不懷疑，但是用psi函數(shù)所作的描述并沒(méi)有把它們包括在內(nèi)."這個(gè)完備性問(wèn)題與物理實(shí)在的觀念有關(guān).關(guān)于世界的實(shí)在性，愛(ài)因斯坦在1931年發(fā)表的紀(jì)念文章"麥克斯韋對(duì)物理實(shí)在觀念發(fā)展的影響"開(kāi)頭就說(shuō)："相信有一個(gè)離開(kāi)知覺(jué)主體而獨(dú)立的外在世界，是一切自然科學(xué)的基礎(chǔ)."在1940年的文章"關(guān)于理論物理學(xué)基礎(chǔ)的考查"中講到："有些物理學(xué)家，包括我自己在內(nèi)，不能相信我們竟然必須永久放棄在空間和時(shí)間里直接表示物理實(shí)在的想法；或者說(shuō)，不能相信我們必須接受這樣的觀點(diǎn)，說(shuō)自然界中的事件類(lèi)似于靠碰運(yùn)氣取勝的游戲."在1949年回答批評(píng)的文章中寫(xiě)道："以"感官印象"（及其回憶）為一方，以純粹的概念為另一方，二者之間的區(qū)別是觀念上的基本區(qū)別，它是科學(xué)思想和前科學(xué)思想的必要前提....為了克服唯我論，我們需要做這種區(qū)別..物理學(xué)中的"實(shí)在"必須被看作是一種綱領(lǐng)，然而我們并不被迫先驗(yàn)地抱住它不放.在"宏觀"領(lǐng)域里，大概沒(méi)有人會(huì)傾向于放棄這個(gè)綱領(lǐng)（...）.但是，"宏觀"和"微觀"是如此相互聯(lián)系著，以致單獨(dú)在"微觀"領(lǐng)域中放棄這個(gè)綱領(lǐng)似乎講不通.我也不能在量子領(lǐng)域的可觀察事實(shí)范圍內(nèi)的什么地方看到有這樣做的任何機(jī)會(huì)，但除我們真的先驗(yàn)地抱住這個(gè)論點(diǎn)不放之外，即量子力學(xué)的統(tǒng)計(jì)方案對(duì)自然的描述是終極的."在1950年給維斯康特·塞繆爾的信中說(shuō)："斷定"實(shí)在"獨(dú)立于我的感覺(jué)而存在是理智構(gòu)造的結(jié)果.我們恰好相信這種構(gòu)造，要超過(guò)用我們的感覺(jué)所作的那些解釋.由此使我們相信"那幾棵樹(shù)在能被我們知覺(jué)到它們以前很久就已經(jīng)存在著."他在1952年祝賀路易斯·德布羅意60歲生日的文章中談到："像物理體系的"實(shí)在狀態(tài)"這樣的事是存在的，它不依賴(lài)于觀察或測(cè)量而客觀地存在，并且原則上是可以用物理的表述方法來(lái)描述.當(dāng)然究竟應(yīng)當(dāng)采用什么合適的表述方法和基本概念呢？（質(zhì)點(diǎn)？場(chǎng)？還是首先要規(guī)定方法？）在我看來(lái)，現(xiàn)在還不知道."關(guān)于光量子，由于具有波動(dòng)性，愛(ài)因斯坦認(rèn)為它不同于質(zhì)點(diǎn)，對(duì)它的本性曾提出一些探討性意見(jiàn).早在1909年，他在講演"論我們關(guān)于輻射的本性和組成的觀點(diǎn)的發(fā)展"中談到："我總是認(rèn)為，目前最自然的觀點(diǎn)是：光的電磁場(chǎng)的出現(xiàn)是同奇點(diǎn)相聯(lián)系的，就像靜電場(chǎng)的出現(xiàn)遵循電子理論一樣.不能排斥在這樣的一個(gè)理論中，電磁場(chǎng)的能量，可以看作是定域于這個(gè)奇點(diǎn)，完全像過(guò)去的超距作用理論那樣.我設(shè)想，也許每一個(gè)這樣的奇點(diǎn)都被一個(gè)力場(chǎng)圍繞著，這種力場(chǎng)在本質(zhì)上具有平面波的特性，而其振幅隨離奇點(diǎn)距離的增長(zhǎng)而減小."在1936年的文章"物理學(xué)和實(shí)在"中寫(xiě)道："事實(shí)上，到目前為止，用不帶奇點(diǎn)的場(chǎng)的理論來(lái)描述微粒，我們還未取得成功，而且我們不能先驗(yàn)地?cái)嘌赃@種實(shí)體的行為.但：如果有一種場(chǎng)論對(duì)微粒終于做出了不帶奇點(diǎn)的表示，那末這些微粒在時(shí)間上的行為，就唯一地由場(chǎng)的微分方程來(lái)決定了."在1938年與里奧波德·英費(fèi)爾德合著的《物理學(xué)的進(jìn)化》中寫(xiě)道："最大部分的能量集中在實(shí)物之中；但是圍繞微粒的場(chǎng)也代表能量，不過(guò)數(shù)量特別微小而已.因此我們可以說(shuō)：實(shí)物便是能量密度特別大的地方，場(chǎng)便是能量密度小的地方."關(guān)于對(duì)新量子論的期望，他認(rèn)為，引力理論（非線(xiàn)性理論）方面的經(jīng)驗(yàn)指示了方向，在1946年的文章"自述"中寫(xiě)道："這樣的線(xiàn)性規(guī)律遵守其解的疊加原理，因此不包含元構(gòu)成物的相互作用的陳述.真正的規(guī)律不會(huì)是線(xiàn)性的，也不能從這樣的線(xiàn)性規(guī)律獲得."至晚年，愛(ài)因斯坦對(duì)光量子的本性還是不清楚，他在1951年給米歇爾·貝索的信中說(shuō)："整整五十年的苦思冥想,沒(méi)有使我更接近于解答'光量子是什么'這個(gè)問(wèn)題."量子力學(xué)描述的完備性問(wèn)題，還與對(duì)統(tǒng)計(jì)性規(guī)律和因果性的認(rèn)識(shí)有關(guān).他在1926年給玻恩的信中說(shuō)："量子力學(xué)的確是冠冕堂皇的.但是內(nèi)心聲音告訴我，它還不是真實(shí)的東西.這個(gè)理論講得很多，但是實(shí)在沒(méi)有使我們更接近'老天爺'的秘密.無(wú)論如何我確信他不在玩骰子."在1928年的一次講演"物理學(xué)的基本概念及最近的變化"中，談了對(duì)統(tǒng)計(jì)性理論的理解，例如對(duì)分子氣體，"直到最近還沒(méi)有誰(shuí)懷疑過(guò)，氣體分子相互之間以及氣體分子同容器壁之間碰撞的準(zhǔn)確的定律，是這種規(guī)律性的基礎(chǔ)...統(tǒng)計(jì)性定律只是把嚴(yán)格的因果性定律和被考查體系原來(lái)的實(shí)在狀態(tài)的不完備知識(shí)或不準(zhǔn)確估計(jì)組合起來(lái)的結(jié)果."并且表示："我的科學(xué)本能反對(duì)放棄嚴(yán)格的因果性."他在1932年同詹姆斯·墨菲的談話(huà)中說(shuō)："他[普朗克]承認(rèn)在目前情況下，因果原理不可能應(yīng)用到原子物理學(xué)的內(nèi)部過(guò)程上去；但他斷然反對(duì)這樣的命題：我們由這種不適用性（Unbrauchbarkeit）所得到的結(jié)論是，外界真的不存在因果過(guò)程.在這里，普朗克實(shí)際上并沒(méi)有提出任何確定的觀點(diǎn).他只不過(guò)反對(duì)某些量子物理學(xué)家的強(qiáng)詞奪理主張；在這里我是完全同意他的."在1930年的索爾維會(huì)議上愛(ài)因斯坦提出所謂光子箱的思想實(shí)驗(yàn)，企圖證明一個(gè)光量子通過(guò)快門(mén)的時(shí)刻和它的能量（或重量）是可以測(cè)準(zhǔn)的.玻爾認(rèn)為愛(ài)因斯坦企圖用這種思想實(shí)驗(yàn)置海森伯不確定關(guān)系于死地，挖空心思予以反駁，以至動(dòng)用廣義相對(duì)論，以其人之道還治其人之身.保羅·埃倫費(fèi)斯特在訪(fǎng)問(wèn)愛(ài)因斯坦后，1931年7月寫(xiě)信給玻爾，告知愛(ài)因斯坦的這個(gè)思想實(shí)驗(yàn)不是為了否定不確定關(guān)系的有效性.信中說(shuō)："他[愛(ài)因斯坦]對(duì)我說(shuō)，他已經(jīng)很久絕對(duì)不再懷疑不確定關(guān)系了，因此，例如，決不會(huì)發(fā)明那個(gè)"可稱(chēng)重的閃光箱"（簡(jiǎn)稱(chēng)L-F-Box）"反對(duì)不確定關(guān)系"，而是為了完全不同的目的."但他未講目的到底是什么.愛(ài)因斯坦曾以多種方式論證量子力學(xué)的描述不完備，最著名的是所謂EPR論證.EPR論文中提出一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)，考慮一個(gè)安排使得在其中能夠用觀測(cè)和理論推斷一個(gè)體系同時(shí)具有精確的動(dòng)量和位置，即設(shè)計(jì)企圖證明物理體系具有量子力學(xué)不能決定的同時(shí)性質(zhì)，借此證明這個(gè)理論是不完備的.他們提出一個(gè)完備理論的必要條件："物理實(shí)在的每一個(gè)元素必須在這物理理論中有一個(gè)對(duì)應(yīng)量."關(guān)于如何判斷一個(gè)物理量的實(shí)在性，他們提出一個(gè)充足條件："如果對(duì)一個(gè)體系無(wú)任何方式的擾動(dòng)，我們可以確定地預(yù)言（即幾率為1）一個(gè)物理量的值，那么就存在一個(gè)物理實(shí)在元素對(duì)應(yīng)于這個(gè)物理量."他們考慮一個(gè)力學(xué)體系由兩個(gè)體系1和2組成，在分離前曾有過(guò)暫短的相互作用，這合成體系的波函數(shù)為psi(x1,x2).按量子力學(xué)，在體系1上的測(cè)量必然對(duì)體系2有影響（所謂EPR關(guān)聯(lián)），例測(cè)量1的粒子的位置會(huì)對(duì)粒子2的動(dòng)量有影響.他們?cè)O(shè)想，如果兩個(gè)同樣的粒子開(kāi)始從一個(gè)地方以同樣的速度向反方向運(yùn)動(dòng)，則在某時(shí)刻測(cè)量粒子1的位置，就能預(yù)言粒子2的確定位置，如果測(cè)量粒子1的動(dòng)量，就能預(yù)言粒子2的確定的動(dòng)量，這表示對(duì)粒子2未作任何擾動(dòng)就得知它的確定位置和確定動(dòng)量，滿(mǎn)足實(shí)在性條件.既然它們都是獨(dú)立實(shí)在的，粒子2的動(dòng)量決不會(huì)受粒子1的位置測(cè)量的影響.因此被迫得出結(jié)論："波函數(shù)對(duì)實(shí)體提供的量子力學(xué)描述是不完備的."EPR思想實(shí)驗(yàn)給量子力學(xué)添上一個(gè)佯謬，他們?cè)谖闹姓f(shuō)："作為在第一個(gè)體系上進(jìn)行的兩種不同測(cè)量的推論，第二個(gè)體系可以處在兩個(gè)不同波函數(shù)的狀態(tài)中.另一方面，既然在測(cè)量時(shí)兩個(gè)體系不再相互作用，那么，無(wú)論對(duì)第一個(gè)體系做什么事情，第二個(gè)體系都不會(huì)有實(shí)際變化.這當(dāng)然只不過(guò)是兩個(gè)體系之間不存在相互作用這個(gè)意義的一種說(shuō)法而已."愛(ài)因斯坦在1946年文章"自述"中表示"堅(jiān)定不移地認(rèn)為"："體系S2的實(shí)在狀況與我們對(duì)那個(gè)在空間上同它分離的體系S1所采取的行動(dòng)無(wú)關(guān)."EPR文章由波多爾斯基執(zhí)筆，據(jù)悉在稿件投出之前愛(ài)因斯坦沒(méi)有看過(guò)，事后他表示對(duì)寫(xiě)法有所不滿(mǎn).他在1936年的"物理學(xué)和實(shí)在"文章中表達(dá)了自己對(duì)物理實(shí)在的認(rèn)識(shí)，其中不提那個(gè)實(shí)在性判據(jù)和實(shí)在元素.關(guān)于實(shí)在性，他寫(xiě)道："與心理學(xué)截然不同，物理學(xué)只直接論及感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)和對(duì)它們之間的聯(lián)系的"理解".但是，甚至連日常思維中的"實(shí)在的外在世界"這一概念也完全是以感覺(jué)印象為根據(jù)的....我相信，在建立"實(shí)在的外在世界"時(shí)，第一步是形成有形物體的概念和各種不同的有形物體的概念.在我們的許多感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)當(dāng)中，我們?cè)趦?nèi)心任意地取出某些反復(fù)出現(xiàn)的感覺(jué)印象的復(fù)合（部分連同被看作別人感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)記號(hào)的感覺(jué)印象），并且賦予它們一個(gè)意義--有形物體的意義....第二步見(jiàn)之于這樣的事實(shí)，在我們的思維（它決定我們的期望）中，我們賦予有形物體這個(gè)概念以重要意義，它高度獨(dú)立于那個(gè)原來(lái)產(chǎn)生這個(gè)概念的感覺(jué)印象.這就是我們?cè)诎?實(shí)體的存在"賦予有形物體時(shí)所指的意思."關(guān)于完備性問(wèn)題，他寫(xiě)道："也許以前從來(lái)沒(méi)有一種理論發(fā)展成像量子理論那樣，能對(duì)如此龐雜的一群經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)象提供解釋和計(jì)算的鑰匙.盡管如此，我卻相信這理論在我們尋求物理學(xué)的統(tǒng)一基礎(chǔ)時(shí)，容易誘騙我們陷入錯(cuò)誤，因?yàn)樵谖业男拍钪?，它是?duì)實(shí)在事物的不完備表示，雖然它是僅有的一種能夠用力和物質(zhì)質(zhì)點(diǎn)這些基本概念建造起來(lái)的理論（對(duì)經(jīng)典力學(xué)的量子修正）.這種表示的不完備性必然導(dǎo)致定律的統(tǒng)計(jì)性(不完備性)."他做了如下說(shuō)明.考慮薛定諤方程的一系列周期解（能量本征解），設(shè)體系最初處在最低能量的態(tài)，在有限時(shí)間里受一個(gè)小的干擾力，由薛定諤方程我們得到的下一時(shí)刻的函數(shù)psi是那些周期解的疊加，系數(shù)是（復(fù)數(shù)）常數(shù).如果周期解是"歸一化"了的，那么最低能量態(tài)的系數(shù)的絕對(duì)值是接近于1，其余態(tài)的系數(shù)的絕對(duì)值同1相比是很小的.現(xiàn)在問(wèn)，psi是不是描述體系的一個(gè)實(shí)在狀態(tài)？如果是肯定的，那么我們除了給這個(gè)狀態(tài)以一個(gè)確定的能量E，簡(jiǎn)直不能有別的做法.具體地說(shuō)，E這個(gè)能量要比最低能量稍微大一些.但這樣的假定同弗朗克和赫茲所做過(guò)的電子碰撞實(shí)驗(yàn)矛盾，要是我們考慮到密里根關(guān)于電的分立本性的證明的話(huà).事實(shí)上，這些實(shí)驗(yàn)導(dǎo)致這樣的結(jié)論：在那些量子數(shù)值之間的能量數(shù)值是不存在的.由此得知，我們的函數(shù)psi無(wú)論如何不是描述體系的一個(gè)均勻狀態(tài)，而只不過(guò)是表示一種統(tǒng)計(jì)的描述，那里的系數(shù)表示單個(gè)能量數(shù)值的幾率.經(jīng)這番論證，他說(shuō)："psi函數(shù)無(wú)論如何不能描述會(huì)是單個(gè)體系狀態(tài)的一個(gè)狀態(tài)；不如說(shuō)它與多個(gè)體系相關(guān)，從統(tǒng)計(jì)力學(xué)上的意義說(shuō)，就是與一個(gè)"系綜"相關(guān).如果說(shuō)，除去某些特殊情形，psi只提供可測(cè)量的量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，其理由不僅在于測(cè)量操作帶進(jìn)了一些只能在統(tǒng)計(jì)上掌握的未知因素，而且也因?yàn)閜si函數(shù)在任何意義上都不描述單個(gè)體系的狀態(tài).不管單個(gè)體系有沒(méi)有受到外界的作用，薛定諤方程都決定著系綜所經(jīng)歷的時(shí)間變化."愛(ài)因斯坦的這個(gè)觀點(diǎn)被稱(chēng)為量子力學(xué)的系綜詮釋.他在1948年的文章"量子力學(xué)和實(shí)在"中表示傾向于相信這個(gè)觀點(diǎn)："這個(gè)（自由）粒子實(shí)際上具有確定的位置和確定的動(dòng)量，即使它們二者不能在同一個(gè)體情形中由測(cè)量來(lái)確定.按照這一觀點(diǎn)，psi函數(shù)體現(xiàn)實(shí)在事態(tài)的不完備描述."并認(rèn)為："有朝一日終究要被一種更加完備更加直接的描述所代替."他在1948年給玻恩的信中談到："如果一個(gè)物理體系鋪開(kāi)在空間