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QT 为非定域隐变量理 论 所 包 容 容
最近我们发现:整个QT 能为含有“ 非定域”“ 隐变量”的经典理论
所包容。换句话说,假如存在某种尚未知道的非定域性的
的经典理论
所包容。换句话说,假如存在某种尚未知道的非定域性的“ 隐变量”,
原则上可以构造这样的经典理论,使它含有这种

原则上可以构造这样的经典理论,使它含有这种 “非定域性”的“隐
变量

变量”,从而不但能以客观确定论的经典方式解释叠加态在测量塌缩
中的随机性,而且能以客观确定论的、符合定域因果律的经典方式解
释量子纠缠中关联塌缩的非定域性和随机性。考虑及此,就不能说迄
今所有实验也已否定了非定域类型的隐变量。就是说,至今仍然难以
,从而不但能以客观确定论的经典方式解释叠加态在测量塌缩
中的随机性,而且能以客观确定论的、符合定域因果律的经典方式解
释量子纠缠中关联塌缩的非定域性和随机性。考虑及此,就不能说迄
今所有实验也已否定了非定域类型的隐变量。就是说,至今仍然难以
确定上帝玩不玩掷骰子!假定在非定域隐变量的理论框架中看问题的
话,不仅关联塌缩是遵守定域因果律的,而且所有塌缩中的随机现象,
其性质将是经典的:上帝是不玩掷骰子的!
确定上帝玩不玩掷骰子!假定在非定域隐变量的理论框架中看问题的
话,不仅关联塌缩是遵守定域因果律的,而且所有塌缩中的随机现象,
其性质将是经典的:上帝是不玩掷骰子的!

然而,只当主张非定域隐变量理论的人能够说出非定域隐变
量的物理根源,以及指出它们的任何可观测效应,否则即便是非定域
的隐变量理论也是不值得认真对待的。
一个物理量,或是一种相互作用,如果它的数值
或进行过程不仅依赖于当时当地的时空变数,而且还以一定方式依赖
于别时别地的时空变数,就称它为(就时间而言是非Markovian )非
定域的量,或是非定域作用过程。这表明,它不但是个在时空中进行
。 的过程,而且是体现着(在时空域中的)非局域作用的非定域过程
不可否认,这些空间非定域性质有着不同的根源。有的来自基本
相互作用的内在性质(即非定域型相互作用,比如,某时空点的相互
作用并不只和该点上各场量或它们导数有关);有的来自微观粒子的
内禀性质——波粒二象性;有的又来自具体拉氏量中参数空间的拓扑
性质;有的则来自我们所处空间可能具有的整体拓扑性质(宇宙有限
无界、无限无界等)。由于根源不相同,它们所显示的现象以及出现
的范畴也不尽相同。有些非定域性质体现在局部空间无法察觉的、只
依赖于空间整体拓扑性质的现象上(比如各种拓扑相因子);有的则
在塌缩——关联塌缩之间显示出一种超空间的关联现象
不可否认,这些空间非定域性质有着不同的根源。有的来自基本
相互作用的内在性质(即非定域型相互作用,比如,某时空点的相互
作用并不只和该点上各场量或它们导数有关);有的来自微观粒子的
内禀性质——波粒二象性;有的又来自具体拉氏量中参数空间的拓扑
性质;有的则来自我们所处空间可能具有的整体拓扑性质(宇宙有限
无界、无限无界等)。由于根源不相同,它们所显示的现象以及出现
的范畴也不尽相同。有些非定域性质体现在局部空间无法察觉的、只
依赖于空间整体拓扑性质的现象上(比如各种拓扑相因子);有的则
在塌缩——关联塌缩之间显示出一种超空间的关联现象( 参见
Teleportation 和 和 Swapping 实验);有的仍然遵守相对论性定域因果律,
有的则表现出令人困惑的似乎与这个基本规律的不相容性
;有的仍然遵守相对论性定域因果律,
有的则表现出令人困惑的似乎与这个基本规律的不相容性 (也参见
[13]);等等。正是由于空间非定域性有不同来源,因而就有不同种
类,并有着不同的物理表现。
就本质而言,无论非相对论量子力学或相对论量子场论,都是在
定域描述外衣下的空间非定域理论
就本质而言,无论非相对论量子力学或相对论量子场论,都是在
定域描述外衣下的空间非定域理论[10 、11 、14 、15 、16] 。可以发
现这主要体现在以下方面:
。可以发
现这主要体现在以下方面:
a) Feynman 公设。此公设对整个QT普遍适用,已广泛
用于近代量子场论。对非相对论量子力学来说,所有路径可区分
为两类:遵守相对论性定域因果律的;不遵守相对论性定域因果
律的。注意,后者是稠密的,而前者(遵守经典力学或经典场方
程的经典路径及其附近)测度几乎为零。就是说,
为两类:遵守相对论性定域因果律的;不遵守相对论性定域因果
律的。注意,后者是稠密的,而前者(遵守经典力学或经典场方
程的经典路径及其附近)测度几乎为零。就是说,Feynman公设
中包含着大量不遵守定域因果律的显示量子涨落的路径。正是这
些量子涨落成份导致了
公设
中包含着大量不遵守定域因果律的显示量子涨落的路径。正是这
些量子涨落成份导致了QT的空间非定域性。

b) 量子测量导致的状态塌缩都是非定域的,无论是空间
波函数塌缩或是自旋波函数塌缩。
c)多粒子体系空间波函数或自旋波函数的“塌缩——关
联塌缩”。多粒子体系的量子纠缠
多粒子体系空间波函数或自旋波函数的“塌缩——关
联塌缩”。多粒子体系的量子纠缠 ® 关联测量 ® 各类Bell型空间非定
域性。
型空间非定
域性。
d) 自旋态的内禀性质是空间非定域的。
自旋态的内禀性质是空间非定域的。
f) 所有本征值、平均值的决定方式是非定域的。
所有本征值、平均值的决定方式是非定域的。
g) 本质上说,微观粒子波粒二象性的内禀性质就和空间
定域描述方式不兼容。这表现在:不确定性关系、全同性原理——全
对称或全反对称的量子纠缠、不可能精确定位(
本质上说,微观粒子波粒二象性的内禀性质就和空间
定域描述方式不兼容。这表现在:不确定性关系、全同性原理——全
对称或全反对称的量子纠缠、不可能精确定位(
compton
x l ³ D )等等。
)等等。
h) 相对论量子场论的众多发散正凸显出QT空间非定域
性质与所用定域描述方法之间的矛盾。
通常对某种性质的非定域描述,区分为三层不同的含义:
其一,不违背定域因果律的定域弥散性描述。对过程的描述还
是借助时空变数进行,只是此时的描述具有时空变数描述下的某种弥
散(比如,有某种积分核的时空积分,如推迟的
是借助时空变数进行,只是此时的描述具有时空变数描述下的某种弥
散(比如,有某种积分核的时空积分,如推迟的Green 函数等),使
, 得任一点处的相互作用也以一定方式依赖于别点处的场量;特别是,
这种弥散积分只局限于满足相对论性定域因果律的光锥内部或锥体
上。这是一类披着定域描述外衣、并遵守相对论性定域因果律的非定
域理论(甚至仍是定域理论)。

其二,违背定域因果律的定域弥散性描述。 过程描述还是借
助某种弥散的时空变数进行,只是实施这种弥散的积分不局限于光锥
内和锥体上,还扩及到不满足定域因果律的锥外部分。这是一类披着
定域描述外衣的违反相对论性定域因果律的非定域理论。应当说这是
真正的非定域理论。
过程描述还是借
助某种弥散的时空变数进行,只是实施这种弥散的积分不局限于光锥
内和锥体上,还扩及到不满足定域因果律的锥外部分。这是一类披着
定域描述外衣的违反相对论性定域因果律的非定域理论。应当说这是
真正的非定域理论。

其三,拓扑性描述:在势场中,粒子所受的力常常以势场的各
类微分量来表示,微分量的计算总是在局域范围内进行的,只会涉及
场的局域性质;但这个势场也许还有非平庸的整体性质,一类难以用
定域描述方式表达的整体拓扑性质。
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