與史蒂文·溫伯格的問與答

鄧雪梅/編譯

史蒂文·溫伯格（Steven Weinberg），這位杰出理論物理學家的新量子力學教科書——《量子力學教程》——給這個領域帶來了一個獨特的視角，其中便包括了他對現有量子力學的解釋感到不滿

●史蒂文·溫伯格的研究領域覆蓋了量子場論、基本粒子物理學以及宇宙學等內容。他同謝爾登·格拉肖（Sheldon Glashow）和阿卜杜勒·薩拉姆（Abdus Salam）一起，因對基本粒子標準模型的貢獻而贏得了1979年的諾貝爾物理學獎。目前溫伯格是得克薩斯大學奧斯汀分校的一位物理和天文學教授。

溫伯格曾在康奈爾大學、尼爾斯·玻爾研究所以及普林斯頓大學學習過，并在哥倫比亞大學、加州大學伯克利分校、麻省理工學院以及哈佛大學從事過教學和研究工作。同時，他也是一位優秀的科學作家，他最近撰寫的一本教科書——《量子力學教程》——是專門給一年級研究生授課用的。

《今日物理》雜志對此書的描述是：該書“以高水平精準和清晰地論述來呈現相關內容，其中涉及到許多相關物理學的討論，這在其他同類教材中幾乎很難找到”。對于教程中沒有任何圖片，《今日物理》的評論是：或許“這是該書最有吸引力的地方，特別是對那些有些許基礎的學生而言”。以下是溫伯格就教程與《今日物理》之間的對話。

《量子力學教程》的特點

記者：到底是什么激起您寫這本教課書的？就其難度和目標受眾而言，這本書似乎介于《湖畔靜思》和《量子場論》之間。

溫伯格：在過去的十年里，我斷斷續續地給一年級研究生講授量子力學一課。當多次在講授同一門課的時候，似乎我的講稿慢慢積累成一本書的內容。因此，教課書是針對學物理的研究生就不足為怪了。但在部分大學里，一些聰明的物理專業本科生也在學習研究生課程，這本書對這些人會有所幫助。或許，正在該領域從事研究的物理學家也可以從中找到一些有用的東西。

記者：目前的一些基本量子力學入門教材，甚至其中一些題目都同您的書一樣。那么您的這本書的主要特點是什么呢？

溫伯格：在講授量子力學課程的過程中，我總是會指定某本書讓學生從中找到一些公式。我發現現有的這些書籍都是相當不錯的教材，但是沒有一本書涵蓋了我所涉及的題目。雖然我也在探究標準的波動力學計算，但是我更加強調對稱原理。我也試著呈現諸如散射等更加普遍的理論。

記者：這本書沒有任何圖表；您能闡述一下您對物理教科書中圖表使用的觀點和實踐嗎？

溫伯格：我并不反對那些真正有用的圖表。《宇宙學》就充滿了圖表，這些圖表顯示了近似計算和精確計算間的一致性或理論與觀測間的一致性。我只是在這本書中找不到任何需要圖表的理由。試想，如果我通過愛麗絲和鮑勃之間的通訊圖來闡述我對于糾纏系統通訊的討論，肯定會生動不少。但這幅圖會澄清我想要澄清的東西嗎？我既不用為不必要的圖表減少而操心，也不用為這本書多花費時間或價格而操心。

致力于量子力學的解釋

記者：網絡上有關于您對量子力學解釋的“進步”觀點。在現有解釋中，您看到的普遍缺陷是什么？您會致力于一個更加令人滿意的解釋或看到了新的起點嗎？

溫伯格：一些非常好的理論家似乎非常滿意一個關于量子力學的解釋，解釋中僅僅波函數才會讓我們計算出測量的結果。然而，測量儀器以及物理學家們大概也受到量子力學的支配，因此最終我們需要解釋一些假設——假設不區分任何測量儀器或是來自任何地方的物理學家，甚至從諸如玻恩定則等這些假設就能夠被推廣。這種嘗試似乎導致了類似“多重世界”的產生，而這種解釋恰恰是我所排斥的。又或者，一位物理學家試圖修改量子力學以至于波函數確實能夠描述真實情形以及隨機和非線性坍縮，但這似乎只是打開了瞬時通訊的可能性。我不時地致力于量子力學解釋的研究中，但是卻沒有任何進展。

記者：還有什么是您目前從事的研究工作？

溫伯格：我最近有兩篇即將發表在《物理評論快報》上的論文，一篇是關于宇宙學的，另一篇是關于強子物理學的。我也剛剛完成一本從泰勒到牛頓時期物理學和天文學問世的書籍。

記者：您最近在看一些什么書？

溫伯格：為了我所要研究的那段物理學和天文學問世的歷史，我正在閱讀托勒密和笛卡兒光學的一些書籍。對于在奧斯汀的讀書會而言，我正在閱讀由伊麗莎白·斯特勞特（Elizabeth Strout）撰寫的《伯吉斯男孩》；作為消遣，我通常轉向通史。現在，我正在讀羅伯特·麥西（Robert Massie）關于《彼得大帝的生活和世界》（1991年版），包括我又重讀了托馬斯·B·麥考利（Thomas B.Macaulay）的經典之作 《詹姆斯二世即位以來的英國史》（2003年版）。