本书是量子力学的哲学研究著作。通过分析“薛定谔猫佯谬”的缘起和实质，近年来量子测量关于“薛定谔猫佯谬”在实验上和理论上取得的研究新进展，对作为哲学讨论基石的量子测量中“量子如何向经典过渡”的问题，量子力学为何会引发主观论与客观论、实在论与反实在论之争的问题，进行了深入细致的探讨，阐明了物质世界的量子本性，以及量子力学是表征物理实在的客观理论。本书对于弘扬辩证唯物主义，具有重要的理论和现实意义。

读者对象

本书对于科学哲学专业的研究生和教学科研人员，具有学术参考价值。

李宏芳的量子力学哲学研究专著《量子实在与“薛定谔猫佯谬”》获北京市社会科学理论出版基金资助，即将由清华大学出版社出版发行。我衷心地祝贺她。这是她到北京大学攻读博士学位，后到清华大学做博士后，经过６年持续研究完成的一项学术工作。作为她的博士论文导师，当她请我为她的著作作序时，我欣然同意。

近年来，由于时髦思潮的影响，马克思主义的阵地有所削弱，唯物主义哲学受到一些人的质疑。但李宏芳却坚定地站在唯物主义的立场上，用唯物主义的理论和方法，研究了一些令人困惑的哲学问题。她的《量子实在与“薛定谔猫佯谬”》一书就是运用辩证唯物主义哲学及其方法论于量子力学哲学问题研究的一篇力作。

在我国20世纪80、90年代，量子力学的哲学问题研究曾经在国内科学哲学界引起轩然大波。一些量子力学哲学问题的研究者大肆宣扬，量子力学证明了“主客体不可分的统一”。在量子力学的测量过程中必须有“主观介入”。甚而言之，“月亮在没人看它时确实不存在！”“唯物主义今天已经被证伪！”

然而，近年来，量子力学实验的和理论的研究新进展，使得长期以来停留在哲学思辨层面的量子力学的哲学问题之争，有了更为明确的科学实验的评判标准和科学理论的分析澄清，这些科学研究的实验的和理论的新进展都表明，科学包括量子力学是沿着唯物主义的方向发展的。

在《量子实在与“薛定谔猫佯谬”》一书中，研究对象不是过去所研究的一些简单的微观粒子，而是一个复杂的宏观态，即死活叠加的宏观猫态。这是一个纠缠态，而且不是两个微观粒子之间简单的纠缠态，而是微观与宏观的纠缠态，因而问题更为复杂。

量子实在与“薛定谔猫佯谬”根据量子力学的“哥本哈根解释”，由这个纠缠态所得出的结论是：若一只宏观的猫处在死态和活态的相干叠加上，猫的死活将不再是一种独立于观察者主体的客观实在，而是依赖于观察者的测量！这是有悖常理的。因此，除非存在某种机制来破坏猫的死活叠加态，否则量子力学的合理性和普适性均要受到责难和挑战。

对于这样一个长期以来颇为令人困惑的复杂的量子力学哲学问题，李宏芳博士深刻分析了“薛定谔猫佯谬”的缘起和实质，指出这实为长期以来科学上对于纠缠态，特别是对微观与宏观的纠缠态的理解不足，而导致的一个“哲学上”的“佯谬”。她根据近年来量子测量关于“薛定谔猫”研究的实验的和理论的新进展，对量子测量中“薛定谔猫”纠缠态的退相干过程，给予了内容详实、思路清晰的科学阐述和哲学分析，从而更为明确地回答了量子测量中的“波包塌缩”是否必须有“主观介入”，量子力学是否是一个客观的、描述物理实在的理论的哲学纷争。这对于唯物主义哲学及其方法论的发展无疑具有重要的理论意义和现实意义。

希望李宏芳继续在量子力学的哲学问题上进行更为深入和透彻的研究，在此基础上，也可以把触角伸向更为广阔的物理学哲学问题和科学哲学问题。

序Ⅰ

导论1

第一章“薛定谔猫佯谬”的缘起和实质20

一、 神奇的量子世界20

二、 “哥本哈根解释”25

三、 薛定谔的哲学观37

四、 “薛定谔猫佯谬”的提出41

五、 “薛定谔猫佯谬”的实质45

六、 “薛定谔猫”与纠缠态46

本章小结48

第二章“薛定谔猫佯谬”为何与哲学发生了联系50

一、 冯·诺依曼的“波包塌缩”假说和物理—心理平行主义50

二、 伦敦和鲍厄对物理—心理平行主义的发展53

三、 维格纳的朋友55

四、 量子测量的主观论解释的困境56

本章小结59

第三章从量子测量的实验新进展看“薛定谔猫佯谬”61

一、 C60大分子的量子干涉实验61

二、 单原子“薛定谔猫”的成功制备65

三、 “薛定谔猫”渐近退相干的微腔QED实验66

四、 “薛定谔猫”变胖了——SQUID宏观量子叠加实验69

本章小结72

第四章从量子测量的理论新进展看“薛定谔猫佯谬”74

一、 退相干观念的产生和发展74

二、 退相干理论的基本思想77

三、 从退相干理论看“薛定谔猫佯谬”82

本章小结88

第五章问题讨论和前景展望90

一、 物理学家对退相干理论的评价90

二、 我们对退相干理论的一点看法96

三、 一种可能的解决方案吗99

四、 “猫态”与量子信息105

本章小结110

第六章结语和开放性问题111

一、量子力学是否是一个客观的理论113

二、量子力学是否是一个实在论的理论116

附录一第五届索尔威会议119

附录二爱因斯坦—玻尔之争122

附录三冯·诺依曼的测量定理126

附录四D—L—P测量理论的简介130

附录五隐参量理论和量子力学的“模态解释”132

附录六爱因斯坦的哲学观述评138

附录七月亮在没人看它时是否不存在142

附录八“多世界解释”及其对“薛定谔猫佯谬”的解决151

附录九单个光子是否会产生干涉159

附录十“哥本哈根解释”是否等同于玻尔的观点163

附录十一“维格纳朋友”对于“薛定谔猫佯谬”的解决166

附录十二C60大分子干涉实验简介169

附录十三单原子级“薛定谔猫”的实验简介173

附录十四腔场“薛定谔猫”退相干的实验简介181

附录十五宏观“薛定谔猫”的实验简介190

附录十六退相干如何消解冯·诺依曼测量佯谬196

附录十七宏观物体为何空间局域化200

附录十八退相干的物理机制及其量化说明204

附录十九量子退相干的“因子化模型”简介208

附录二十从“因子化模型”看冯·诺依曼测量佯谬211

附录二十一量子测量可逆与不可逆的一种讨论213

附录二十二关于量子远程传态的简介217

参考文献222

外国人名译名对照表231

后  记234