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“常无常有”和量子力学“互补原理”
送交者: 似有还无 2007年04月05日14:49:28 于 [教育学术] 发送悄悄话

"道可道,非常道;名可名,非常名。无,名天地始; 有,名万物母。 常无,欲观其妙; 常有,欲观其徼。此两者,同出而异名,同谓之玄。玄之又玄,众妙之门。" ---《道德经》第一章

在通过各种科学实验对微观客体的研究中,人们发现微观客体(原子、电子等)在某些条件下表现出粒子性的一面,而在另一些条件下又表现出波动性的一面,这就是所谓的“波粒二象性”问题。微观粒子在某种意义上既是粒子又是波,既不是粒子又不是波,也不是粒子和波的简单综合。这种“波粒二象性”在经典物理学框架内是难以理解的。物理学家们在原子物理学初期面临的境遇与老子《道德经》第一章的"常无常有"惊人地相似。

尽管物理学家们无法在逻辑上解决“波粒二象性”问题,但是经过许多人的努力,最终在数学上建立起了一套完备的理 论体系——量子力学来描述微观客体的运动。在量子力学体系中,微观客体一般表现为一个数学上含虚数的态函数,它可以通过薛定谔方程来确定。但是,量子力学的数学形式理论本身并不能给出关于微观客体波粒二象性的物理解释,因为数学上的虚数是难以同外在的客观存在相对照的。1927年,物理学家玻尔提出了所谓的“互补原理”来解释微观客体的“波粒二象性”问题。玻尔把两种图象——粒子图象和波动图象——看作是同一个实在的两个互补的描述。这两个描述中的任何一个都只能是部分正确的,使用粒子概念以及波动概念都必须有所限制,否则就不能避免矛盾。不难发现玻尔的互补性解释类似道家的"有无相生"、"阴阳互补"的理论。

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