非相对论量子力学都是违背因果律的，这和哥本哈根解释无关，而是因为非相对论量子力学本身不是洛仑兹协变的，本质上，只要是存在超距作用

来源: marketreflections 于 2011-02-28 15:53:14 [] [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 阅读数 : (30955 bytes)

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量子力学违背因果律吗？

1楼

2楼

按照哥本哈根解释是违背的

3楼

你肯定吗？

4楼

无论按照什么解释，非相对论量子力学都是违背因果律的，这和哥本哈根解释无关，而是因为非相对论量子力学本身不是洛仑兹协变的，本质上，只要是存在超距作用的理论都是违背因果律的。

这没什么了不起，因为非相对论量子力学不牵涉因果问题。

5楼

顶4楼

6楼

----------本质上，只要是存在超距作用的理论都是违背因果律的。

上面引一下.量子的超距作用并没有破坏因果律.其实现实生活中我们也会存在超距作用.比如你定了两张电影票,1号和2号.你要和你的女友一起去看,你要让电影院把这两张票分别邮寄给你俩.可能当你在单位收到1号电影票的时候,你就会自然而然的认为你女友收到的电影票是2号.而实际上,信息处理都在你这边,你女友在没打开信封之前,他是不会知道电影票是2号的,除非你给她挂电话,告诉你是1号.而这种信息传递的方式不会超过光速,并没有什么超距作用,只要你女朋友不打开信封,而且彼此不通信,她不会知道自己是2号电影票.

量子力学不可能无条件的否定因果律.除非时间序列本身紊乱.空间和时间本身都是混乱的,这种极端情况下,因果律才可能不被遵守.因为这时候时空都是混乱的,混沌的.

7楼

路过~~

222.28.52.*

8楼

要回答这个问题首先需要讨论的是什么是因果律，
以及因果作用的类型和方式，
然后才能讨论量子力学是否违背它。

9楼

回4＃
伽利略变换是洛伦兹变换的近似，与此对应，非相对论量子力学是相对论量子力学的近似，正像牛顿力学不违背因果律，非相对论量子力学也不违背因果律。

回6#
分享共同历史的远离事件（例两张电影票）不归于存在超距作用。量子纠缠的数学表达式表观上似乎可以解释为存在超距作用，实际上，可以从实质分析得出并无超距作用（参见本坛帖子：谁说玻姆力学是非定域的--哪来的远距鬼魅作用）。

回1＃和2＃
量子力学不违背因果律，而哥本哈根学派对它的诠释（波函数坍缩）违背因果律。波函数坍缩是只是为圆该诠释需要的一个概念，波函数坍缩假设并无事实依据可言。

10楼

世界本没有错，错的是我们对它错误的认识。 
 世界本没有错，错的是现在的量子力学理论。
 
 量子力学中的几个简单例子：一维无限深势阱、一维线性谐振子和类氢原子，欲求解其能级和轨道，用现在的量子力学理论的方法求解其薛定谔方程，也是很复杂的事。 
 我只需要用一个普适关系，两三个代数式就能求解出来！ 
 创始量子力学的物理学家如爱因斯坦、德布罗意、薛定谔、狄拉克等老前辈们，万万没想到，几十年后，他们可以暝目了——量子力学将引起一场新的革命！ 
 以下这个式子就是我的重大发现，现在有请大家（最好是有名的物理学家）先对此试作解释，稍后再来看我的全部新理论《波函数的场意义》。(加为好友才能看到) 
 QQ：370773476

11楼

还是举几个例子来说明的比较好：
例一：
假设两个人甲和乙在打排球。甲击球给乙，因为球发出的（严格来讲是反射的）光到达乙的眼睛，所以乙看到了球。
设，甲乙两人相距L，球发出的光相对于球的传播速度是c，甲击球前，球相对地面静止，则球发出的光相对于地面的传播速度也就是c，而乙看到此情景的时刻比实际时刻晚delta（t1）=L/c，在甲发出球，球的速度达到v，如果由伽利略变换，球发出的光相对于地面的速度将达到c+v，乙看到球出手的时刻比实际时刻晚delta（t2）=L/(c+v)
很明显，delta（t2）<delta（t1）,也就是说根据伽利略变换，乙应该先看到球飞出甲的手，然后才看到甲击球，于是违背了因果律。
（此例来自杨维纮《力学》第二版8.1节）
更进一步地讲，伽利略变换本身就不是能保证时序的变换，牛顿力学也是违背因果律的，只不过它并不处理这方面的问题，所以我们注意不到而已。

例二：传播子和跃迁几率
（这个例子涉及到量子场论的必要性。）
考察自由粒子传播子U(t)=<x|exp(-iHt)|x0>
它表示自由粒子从x0点传播至x点的几率幅。
非相对论性量子力学中，自由粒子色散关系：
E=p^2/(2m)
则
U(t)=<x|exp[(-ip^2/2m)t]|x0>傅立叶分波展开：
=int{((d^3p)/(2pi)^3)<x|[exp(-ip^2/2m)t]|p><p|x0>}
=1/(2pi)^3*int{(d^3p)exp[-it*sqrt(p^2+m^2)]*exp[ip*(x-x0)]}
=1/(2pi^2*|x-x0|)*int{dp psin(p|x-x0|)exp[-it*sqrt(p^2+m^2)]}
而后面的积分int项可由贝塞尔函数展开得到，对于x^2远远大于t^2的类空间隔，可由驻相法或者最陡下降法得到U(t)的渐进展开：
U(t)正比于exp(-m*sqrt(x^2-t^2))
于是，类空间隔中存在非零的传播子，因果律被破坏。

12楼

以上的推导，不涉及任何“量子力学的解释”。
所以非相对论性量子力学是一定破坏因果律的，和采取它的什么解释无关。
第二个例子没有数学功底的朋友可以这样初步理解：
对于一个波包，学过量子力学的都知道，它由分波线性叠加构成，而由于本征动量p不同的分波成分的群速度不同，则波包在时域演化的时候会“散开”也就是变扁平。
一个非常极端的情况:delta函数波包，它由所有p的分波平权叠加而成，考察它在时域中传播的情况，你会发现，这个波包是闪电性的散开，t=0的时候，它是一个非常非常尖而窄的波包，而一旦t>0，无论过了多么短的一小段时间，它立刻变成最扁平的情况：整个时域的常函数，没有任何隆起的平“波包”。
这显然违反因果律，因为这个波包可以瞬间传递到无穷远。而这个现象在相对论量子场论中不会出现。

14楼

对于楼上的第1点意见:要考虑运动和时间是连续的，对相对我们静止的物体来讲，我们看到的现象总要比它发生的时间晚δ（t1），但是对于和我们相向运动的物体，我们看到的现象就要比它发生的时间晚δ（t2），而δ（t2）<δ（t1）很明显地表示对于从静止开始加速朝向我们运动的物体，我们应该先看到运动的物体，再看到它静止时刻的现象。
就好比一列火车如果超过了声速运动，火车上的人喊1-2-3，而站台上的人会听见3-2-1一样。
对于排球，由伽利略变换，由加速向我们相向运动时候发出的光会超过它之前较慢速度那一刹那发出的光，所以我们会先看到速度较快的状态。
至于楼上的第2点意见，球在空间任意一点虽然位置固定，但位置的变化率——速度v是存在的，要不然岂不是飞矢不动了？
对于楼上第3点意见，我的意思是，无论低速还是高速，伽利略变换都是近似成立，只不过在低速的时候这个近似很好罢了（比如说那个排球，即使伽利略变换给出了奇怪的结果，我们也不在乎，因为我们根本看不出来那一点点时间差，它也不重要）。但是绝对不能说牛顿力学，或者非相对论量子力学是不破坏因果律的。因为信号的速度是光速，只要伽利略变换存在超光速信号，它就一定破坏因果律。

16楼

晕倒。。我的主要目的是说明：采用绝对时空观的牛顿力学是违反因果律的。排球没有以光速运动。

干脆把这个例子完全具体化吧：

设甲站在原点，t=0时，球的速度是0，甲朝x正向击球。
t=1秒时，假设球的速度已经达到0.1光速向x正向。

按照伽利略变换：绝对时空下：球拿在甲手里的那个光信号的速度是c，而球以0.1c向x正向飞的光信号的速度是1.1c，这两个光信号之间有1光秒的距离。

则：飞行球的信号将在10秒后超过静止球的信号。
也就是，如果有一个观察者乙，他站在10光秒外观察这个球，他就会观察到：球先飞起来，然后甲才击球。因而，牛顿力学破坏了因果律。

非相对论性量子力学也存在这个问题。只不过它说的是概率，按照非相对论量子力学，无论多短的时间内，粒子传播无论多长距离的传播概率都不为0，从而破坏因果律。

楼上关于飞矢不动的解释。。。我感觉似乎不太贴题。。就不讨论了： ）
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