饶晓峰
2002,12公布于潜科学网站（ http://potentialscience.org )
现在我们来谈最有趣的问题，这就是在一个障碍屏上开两个狭逢，来观察一个原子的运行。前面说过从一个狭逢看一个原子，看到的就是一个波，看两个原子就看到了两个波。现在从两个狭逢来看一个原子，看到的是什么呢，就看到两个波，原子波由于这种观察就好象发生了复制。并且是一个狭逢看中了一个波，而另一个狭逢看中了另一个波，看到两个波迭加在一起。有两个狭逢眼睛是看到自已所看中的原子波从远处接近自已，这两个原子波离狭逢很远时，看起来其波长是很大的（这波长与狭逢在远处的视野相等），但随着接近障碍屏，波长就越来越小，最后就小到只有狭逢那么大，并从各自的选主狭逢通过。当然这有一个条件，就是狭逢之间的距离足够地短，以致这个迭加波的波长接近两狭逢时，其波长的范围能够同等地接触到两个狭逢，这样两个波的迭加波就有同等的几率通过两个狭逢。概率上的结果就必定是两个波分开来，各自通过一个狭逢。狭逢后面的屏幕自然是感到两个波打了过来，于是就在屏幕上出现明暗相间的图景。
明白上述问题，我们就可以探讨薛定谔的那只猫。薛定谔说的是“一个盒子里存在一个辐射源，一个用来记录辐射粒子的检测器，一瓶毒药和一只猫。盒子中的装置使得检测器的打开时间仅足以使辐射材料中的一个原子有百分之五十的机会发生衰变，同时检测器将记录下这个粒子，如果检测器确实记录下一个这样的事件，那么玻璃瓶将破碎，因而猫将死去否则猫将活着，在我们打开盒子进行观察之前，是没有办法知道实验结果的，辐射衰变的发生完全是偶然的，除了在统计的意义上之外是不可预先知道的，根据严格的哥本哈根解释，就象在双孔实验中电子通过两孔的几率相同一样，这两种可能性的重叠将产生一个态的迭加，所以在这种情形下，辐射衰变与否具相同的概率，从而产生一个态的迭加。这整个实验，猫和所有的一切都受这样一个规则去配：只有当我们观察这个实验的时候，迭加才是真的，只有在观察盒子里的情形的一瞬间，波函数才坍塌为其中一个态。在我们向里面观察之前，辐射样品既是衰变的，又是不衰变的，毒药瓶既是不被打破的，又被打破。猫既是死的，又是活的。”
对此我们的分析是这样的：首先这个盒子圈定了一个空间范围，猫在这个空间范围内，且由于有盒子间隔，使得在盒外的人看不到猫，于是在盒子外面看来，这个猫就好比我们看不见的基本粒子，是属于不确定的东东，即是波。对于一个波，你从一个角度去看，也就是一个波，如果你从两个不同的角度看，那就是两个波。由于我们知道盒子里的装置会使盒子里的猫有死的状态和活的状态这两种同等几率的存在可能，于是我们在盒外观察那看不见的猫，也即观察猫波，就是从两个角度观察的，一个是猫死的角度，一个是猫活的角度。这样就将一个波看成了两个波，活猫波与死猫波。且这两个波是迭加在一起的，其迭加成的波便是猫不死也不活的波。这就是我们在盒子外看猫所看到的情况，其情形与屏幕通过两个等价的狭逢看基本粒子所看到的一样。现在我们打开盒子，进到盒子里面看猫，这时我们就能看到猫的实体，能确切地看到它，那么这时的猫就不是波了，而是粒子性的猫。粒子性的猫就只能有一种确切的状态，要么是死的状态要么是活的状态，不能是不死也不活的模糊状态。与此类似，若我们变成了基本粒子，观察到了粒子的实体，或者我们用一个探测器探到了粒子的粒子性，那么粒子的波动性就不表现，我们就看不到其波动性，更不能将一个波看成是两个波的迭加，这时一个粒子就不能同时穿过两个狭逢，也不会在屏幕后面产生干涉的图景。事实情况也是如此，只要我们在屏幕之前，两个狭逢之后，安上了一个能探到原子的粒子性的装置，那么屏幕上就不会有单个原子的干涉图景。
我们这种分析看起来与哥本哈根学派的分析一样，但仔细一想还是有些不同的。薛定谔举这个例子是为了说明哥本哈根学派的缺陷，因为从常识讲猫是不可能既死又活的。然而哥本哈根学派则变本加历，干脆否定粒子世界甚至物质世界的真实性，你不去看猫，猫是一种状态，你去看猫，猫则是另一种状态，于是猫本来就没有一个真实的样子，完全是人的观察造就了猫的样子。这就更加不合人的唯物主义常识。然而我们的分析既能说明实验问题，也合乎常识。我们认为物质从不同的角度看，从不同的参照系看，是会看得不一样的，我们进入盒子里面看猫是从一个参照系观察，在盒子外面看猫则是从另一个参照系观察，观察的参照系不同，观察结果自然是不同的。这样的认识显然能为常识所接受。因为变换参照系看物质，看得样子不同，本身就是一个常识。比如你站在桌子近边看它，就看到一个清楚的桌子图景，而你站在桌子远处看它，就看到一个模糊的图景，如果你站在更远的地方看，那完全还可能看不见桌子，即将桌子看没有了。清楚的桌子图景就是一个粒子性的图景，而很模糊的桌子及看不见的桌子就是桌子波了。你从两个视野的角度看看不清的桌子，那桌子就是有两个，你从一个视野的角度看桌子，那桌子就是一个。然则桌子到底是个怎样的样子呢，就是我们站在桌子近边看到的样子，因为这个观察选对了参照系，因此是完全 正确的观察。而其它的观察所选的参照系不正确或不充分正确，因此所看到的不是桌子真实的样子。而看到的是相对这参照系来讲的样子。于是盒子里的猫到底是什么状态，也就是打开盒子具体地看，所看到的状态，打开盒子进到盒子里面看，这种观察方式是正确的，或者说这种观察的参照系是正确，而在盒子外面看猫，看到的既是死猫又是活猫的模糊样子，只能是相对于这种观察方式来讲的猫，并不是真实的猫。而是假象的猫。
我们的感性观察会制造假象，然而对于这种假象，我们通常察觉不了，往往熟视无睹，以致不认为它是假象，反而认为事物本来就没有一个真相。按照哥本哈根学派的逻辑，桌子本来就是没有一个真实的样子，它既可以是清楚的样子，也可以是模糊的样子，甚至可以是两个桌子迭加在一起的模糊样子。爱因斯坦在量子力学领域是坚决认为物质是客观实在性的，但是它的运动相对性原理，也制造出了一个唯心主义的观点，即运动不是真实，完全是依赖参照系的东东。关于这点我将在系统相对论一篇中详述。
我们的理性思维更会制造假象，而制造假象的原因也是选错了参照系。爱因斯坦有个至理名言：关健是我们选用什么理论来观察现象。实际上这个被用来观察现象（确切地说是观察隐含在现象中的本质）的理论就是一个理性的参照系。但是对于这理性观察所制造的假象，我们通常会承认它是假象，不象感性假象那样熟视无睹。比如，解一道平面几何题，正确的理性观察，就是用平面几何的定律来观察来解。如果你用牛顿定律来看这个问题，就明显是选错了观察的参照系，常识就会认为你的观察是错的。当然如果一个问题由于我们理性观察在目前来讲无法细致，以致看起来就是一个模糊的问题，那么对这个问题的理性看法，就可以是多种的，也不会有一个确定的答案，常识对于这种情形也是能接受的。所以研究世界本原（这对于人类现实的理性观察能力来讲实在是看不清楚的问题）的哲学就有多种相互矛盾的学派。不过常识要接受与此类似的感性观察就有些难，上述说的一个模糊的桌子可以说成是好多个模湖桌子的迭加，就难以为常识理解。
事物相对不同的观察方式或不同的参照系来讲有不同的样子，这是不错的，但事物本身也不是公说公有理，婆说婆有理，它确实有一个真实的样子，并且只有一个合适的参照系能够看到这真实样子。物质的客观实在性和世界的可知性是不能否定的。一个问题是为什么你说打开盒子看猫，看到的是真实情形，而隔开盒子看猫就看到的是假的（当然相对参照系来讲则又是真的）呢？关于这点我们还是比照理性观察来说吧。一个理论是否正确，当然要看它能否合理地解释现象，说明实践，但更主要地看它对现象的解释，对实践的说明是否具体细致详尽。如果象哲学理论那样只是空洞地说明问题，那么这理论虽然正确，也不是完全正确。只有象成熟的物理学理论那样，定量地几乎没有误差地说明问题，那才是正确的理论。现在我们将猫的状态当作科学要说明的问题，打开盒子看猫产生的看法是一种理论，而隔开盒子看猫产生的看法是另一种理论，大家来比较一下哪种理论更正确。要将问题看细致看清楚，那就要站得问题的近旁来看，在能将问题都看全的前提下，站得越近看，就越能看得细致详尽，看到的就越正确。我们打开盒子看猫，就是站在猫近旁看，就看到鲜明的事实，由此产生的看法就是象物理学那样成熟的真理，而隔开盒子看猫是完全看不见猫，只是凭着一些已知的信息进行理性上的观察，这种观察结果就好比空洞的哲学，虽谈不上完全错误，但肯定不是真理，不充分合乎猫的真相。与此类似，站在桌子近旁看桌子，看到的是真相，而远远地看桌子，看到的模糊的桌子图象就不是充分的真相，这种看法就不是充分正确的看法，而站在更远的地方看桌子或者用一个障碍物挡着我们的视野来看，以致完全看不见桌子，那么这时看法就更不正确，更不合真相。如果这时你从两个角度来看，以致将看不见的桌子猜成了两个桌子的迭加态，那就越偏离真相。再与此类似，你变成原子，从而能站在原子近旁看原子，那么这时你看到的原子就是原子的真相，如果你从一个比原子的体积大得多的狭逢来看原子，那就看不清原子了，就将原子实体看成弥散的波了，就不是原子实体的真相，进一步你从两个狭逢来看原子，将原子看成了两个波的迭加，那就越不是原子的真相。
你变成基本粒子看基本粒子，看见的是这主要还是实体性的基本粒子有确切的位置同时也有在这位置上的速度。然而我们事实上不能变成基本粒子，我们只能从宏观看微观，最多想象着用与电子个头在同一数量级的光子来看电子，但这种观察方式显然就不是合适的正确的观察方式，所以我们就将基本粒子看成了没有运动轨道的东东，看成了既占这个位置又在另一位置上的东东，看成了运动与位置上的存在可以分割的东东。我们看到的肯定不是基本粒子的真相。哥本哈根学派硬要说量子力学中的电子图景是电子本身的真相就是错误，其错误就好比，将亚里士多德（也即空洞的自然哲学）眼里的物理世界的图景看成是物理世界的真相一样错。然而这种不是真相的错误并不影响量子力学的实际应用，因为我们对基本粒子的观察是宏观看微观，我们对基本粒子的实践也是宏观对微观的实践。我们这种实践检验的并不是检验粒子世界的真相，而是检验基本粒子真相相对于我们这个宏观参照系来讲的图景。而量子力学正确地反映了这个图景，所以能为实践检验。
明白了上述，就让我们更进一步，更清楚地来谈狭逢的问题。
第一个问题是凭什么说从两个角度看同一个质量性的粒子性的东西，看到的是一个粒子，而从两个角度看同一个能量性的波动性的物质，看到的就是两个波的迭加。原因是两个或两个以上的质量性的物质不能同时占据同一个空间位置，而一个质量性的物质也不能同时占据两个不同的位置。然而波是弥散的，一个空间位置上的波本身就可以说成是两个或两个以上的波的迭加成的，一个波在实际运动上，也是可以作为波源，分解成两个或两个以上的波的。于是从两个不同的角度看一个质量性的物质，无论如何都不能说这个物质其实是两个物质迭加的，对于清楚确定的质量性的现象，正确答案是不依赖观察参照系的（不正确的答案才依赖参照系），必须客观。而从两个不同的角度看一个波，由于能量性的波本身就可以是一个波，两个波或多个波的迭加的，本身就没有一个确定性的答案，所以答案到底是如何就只能取决于观察的参照系了，你从一个角度看波，那就是一个波，从两个角度看波，自然就是两个波。打个不太准确的比方，这有些象盲人摸象，对于盲人来讲，这象就是模糊不清的，是看不见的，就好比波，本身就是有多种答案的，盲人从不同的角度去摸象，有多少种角度，那就有多少种关于象的形象的答案。然而对于正常人，象就是清楚确定的东西，就相当于质量性的粒子，所以象的形象就是确定性的一种，你硬要将象说成象一堵墙，或象柱子什么的，那就是错误的。
第二个问题，记录屏通过粒子探测器和两个狭逢是如何对粒子进行观测的？所谓观测就是观测者对粒子产生感觉，这里的感觉显然是属于触觉，是两个狭逢，粒子探测器，和记录屏接触到粒子波所产生的触觉。现在我们要具体地谈这样的触觉是如何形成的。当粒子达到两个狭逢时，由于狭逢分辩能力差，差得象摸象的盲人一样，它们触觉到的粒子不是其粒子性，而是其波动性。也就是说，相对狭逢来讲，粒子主要表现波动性。波是可以作为波源将自已分解开来，向空间各向同等几率地传播的，于是这粒子作为波，必然不能只从一个狭逢通过，而是从两个狭逢都通过。于是在两个狭逢的感受中，粒子就表现出两个波来了，那么狭逢这样的感受又如何会传导到记录屏上呢？实际上狭逢与记录屏并没有什么联系，不过不要忘记，粒子本身就是狭逢与记录屏的联系者。粒子打到两个狭逢上，是彼此相互感受，粒子本身到底是几个波，本来是说不清的，可以说成或表现为一个波，也可以说成或表现为N个波，到底为几个波，完全取决于环境条件，现在波的环境是两个狭逢，相对两个狭逢来讲，波就是两个，然而这两个波还不只是有相对的意义，不只是相对于两个狭逢来讲的。在这两个狭逢的观测下，或诱导下，粒子在“客观上”也就真的表现出两个波来了。记录屏的分辩能力与狭逢一样差，也只能感受到粒子的波动性。对于一个本来就不知道是一个波或是几个波迭加成的波，到底是一个波，还是N个波，是完全取决于参照系，在一个参照系看来，就是一个波。现在，粒子已为狭逢分辩成了两个波，并作为两个波客观地表现，那么记录屏这一个观测者，也不能将客观上的两个波说成是一个波，客观上是模糊的东西，那由着参照系主观，客观上是清楚的东西，参照系就只能客观地反映，而不能主观。所以表现为两个波的粒子打到记录屏上，就显示出两个波的迭加图象。
如果在狭逢与记录屏之间有一个粒子探测器，探测器的分辩率高，可以分辩出粒子所存在的粒子性，那么当探测器触觉到粒子时，他就会象正常人看大象看到了一个完整的大象一样，发现粒子其实是一个有着粒子性的波，而不是两个波。探测器这么一探也就使粒子的粒子性有所表现，人类的探测器不可能很细致，不可能使含在波里的粒子性充分地表现出来，以致探测器较清楚地感受到粒子的实体形态，但至少可以感受到一个粒子的存在，从而感受到粒子波不能是两个，而只能是一个。而通过两个狭逢的粒子经探测器这么一感受或诱导，也就从原来的客观上表现为两个波的状态，改变为只表现一个波或者回复为原先的那种说不清是几个波的状态（到底如何取决于探测器所探到的粒子性之程度）。这样的状态再为一个分辩率不高的记录屏所感受，其感受无疑就是一个波。波的迭加必定是发生在两个或两个以上的波，所以一个波打在屏幕上不会有干涉的图景。
感性认识与理性认识是一对矛盾，矛盾的双方有同一性，所以我们可以来比照上述的感性认识的情形，说一说人类的理性认识。将一个科学问题比做一个波粒二象性的粒子。当人的理性认识能力还很差时，即人的理性分辩力很差时，这个科学问题的答案看起来就很模糊，人们就主要看到问题的表面或现象，而看不到其本质。人们从不同的角度（不同的角度就好比不同的狭逢）去看，看到的答案就不同，这不同的答案在科学研究的屏幕上彼此间进行争论，就形成了理性的干涉图景。现在有一个人理性认识水平很高，就如那个能探到波粒二象性的物质粒子性存在的探测器。他可以看到问题的本质，看到问题的唯一正确的答案，只要他基本上看到了这个答案（由于真理是相对的，所以他不可能将答案看得绝对透彻）甚或他只要指出大家的争论都是由于参照系的不同造成的，只在现象层面上争下去没有意义。那么在科学研究的屏幕上，这个正确的看法就会统一或平息那些现象层的争论，在科学研究的屏幕上也就不会有理性的干涉图景的发生。
一个波源，到底是表现为一个波还是表现为若干个波，这与环境是很有关系的，如果让它通过一个狭逢，它就表现为一个波，通过N个狭逢，它就表现为N个波。基本粒子是波粒二象性的，到底是表现波动性，还是表现粒子性，这也与环境条件有关，当人变成基本粒子钻到粒子世界里而去看粒子，粒子就主要表现为粒子性，人就能看到粒子的实体形态，而它的波动图景就不明显，在粒子性的人眼里，粒子的行为就好象动物的行为，动物的运动虽是活动，但有清楚确定的运动轨迹。只要有清楚确定的轨迹，两个实体性的粒子又不能迭加，就说明粒子主要是粒子性的，不过其波动性也不是完全不表现，运动的随意活动性就是波动性的表现。当我们处在人的地位，就是用个头与基本粒子处在同一数量级的光子去探粒子，也主要是探到粒子的波动性，实际上是探到粒子的波束，即粒子的活动空间。因为光子到底是有波长的，波长是空间范围的概念而不是具体位置的概念，所以用光子去探，实际上也是探不到粒子的真实的位置，粒子的真实位置是含在探测光子的波长范围里面的。然而尽管我们不能确切地探到粒子，但这种粒子性的存在还探得到的，这表现在人类的探测器能分辩粒子的数量。当探测器完全分辩出粒子是一个时，那么它表现出来的波的（确切地说是波束）数量就不能是两个或两个以上。粒子的波粒二象性是一至矛盾，但矛盾双方不是完全对立的，不是如一与二的矛盾，是一就不能是二，是二就不能是一。当粒子主要表现出波动性时，粒子性也能作为矛盾的次要方面表现，当粒子主要表现粒子性时，其波动性也能作为矛盾的次要方面表现。所以波尔认为当人们探到粒子波动性时，就不可能同时探到其粒子性，而当人们探到其粒子性时就不可能同时探到其波动性的观点是不对的，波动性与粒子性不是绝对不相容的。来自Aqmkita Hamamqtsn 光学所的两位日本物理学家，做了一个同时显示波动性与粒子性的实验，这个实验与双逢实验的不同主要在于，它不是通过波的干涉图景来检验波的存在，而是随过遂道效应来检验波的存在，他们是让一个光子通过一个必须发生隧道效应才能穿过的间隙，同时他们也用上探测器来探测这光子的数量。实验结果表明光子是波，因此果然发生隧道效应穿过间隙，同时探测器的探测表明光子又是粒子，它没一分为二。这种检验显然要比双逢的干涉图景对波的检验好，由于一个波不能发生干涉图景，所以对于一个波来讲，干涉图景是检验不到的。