关于量子理论
量子理论总是带着神秘的面纱,其实它并不神秘。首先,我们来分析一下这个理论的名字,量子的英语是 quantum, 巨大的意思,也就是说,量子理论研究巨大的变化。
大家可能马上就会反对。量子理论研究的是微小的世界,不是巨大的变化。确实,目前的量子理论,基本上研究的是微小的世界,比如电子。一个电子,每秒钟绕原子核好多亿圈。也就是说,一眨眼的功夫,电子已经绕着原子核走了很多圈,可能已经发生了很多事情,可能已经发生了巨大的变化。所以,描述微观粒子(都动得很快)的科学叫做量子力学。就象你看到一个刚出生的婴儿,过了十年,再一次见到,孩子有了巨大的变化。
量子理论的一个根本特征就是非连续性,我们常认为这是微观世界的特性。其实不是。比如说,你不能给我0.3分钱,你至少要给我一分。你可以争辩,理论上你可以给我0.3分钱,但这个理论不是对现实的准确描述,每一种货币,都有一个最小单位,准确描述现实的理论,必然是一个量子理论。
大家可能说,量子理论是描述微观世界的理论,量子理论是建立在普郎克常数基础上的,因为普郎克常数非常小,对于宏观世界,量子理论没有什么意义。
加拿大的货币和大多数国家的货币一样,一直以来,最小的单位是一分钱。但是前几年,加拿大停止流通一分钱硬币,现在现金交易,最小的单位是五分硬币。所以,最小的单位,是可以改变的。
量子世界也是一样,我曾在一篇文章中证明,普郎克常数对应的是电子和光子。而更大的世界,相对应的常数也不一样。比如说,太阳系中的行星,其轨道离太阳的距离就是量子化的。大家可以自己算一下,水星,金星,地球,火星,到太阳的距离之比分别为 3^2, 4^2, 5^2, 6^2。跟量子理论中,各个电子到原子核的距离之比一样。不同的物理系统,对应的是不同的量子常数。
实际上,我们现实中的所有系统都是离散的,而不是连续的。我们通常每月,或每周发一次工资,而不是每分每秒发工资。公司有年度报表,内部有月报表,但没有分报表,秒报表。谁能告诉我一个公司在这一分,这一秒的准确利润?这就是测不准原理!当我们把一个变量(时间)的区间设得很小,它的对偶变量(利润)就很难测准。测不准原理是一个宏观和微观都适用的原理,而不仅仅是微观世界的专利。
我们通常认为系统是连续的,因为我们通常讨论的是平均值。比如说,一个社会的生育率是1.72,这是平均生育率,落实到具体个人,生的孩子数目一定是 0,1,2,3,4, 一定是整数,一定是离散的。
量子理论源于对微观世界周期运动的思考。但周期运动也存在于宏观世界,行星围绕着太阳转了一圈又一圈,春夏秋冬一年又一年,我们每月都有,或希望有,拿到薪水,生命一代代的传下去。
量子理论,从普郎克起,已经一百二十年了。自从海森堡,德布罗意和薛定谔建立量子力学,也差不多一百年了。之后,量子理论的基础本身很少有人争论,争论的只是对理论的解释,象爱因斯坦和玻尔之间的争论。但是,我们可以把量子理论拓展到宏观世界,应用到很多问题上。量子理论中的数学方法也可以应用到更广的领域。
进一步的讨论,可参考
Chen, J, The Unity of Science and Economics: A New Foundation of Economic Theory, 2016, Springer.
Chen, J. A generalization of quantum theory, working paper,
https://www.researchgate.net/publication/332351262_A_generalization_of_quantum_theory