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Degree:Doctoral degree
Status:Employed
School/Department:Institute of Theoretical Physics

Lei Yian

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Education Level: Postgraduate (Doctoral)

Administrative Position: Associate Professor

Alma Mater: Peking University

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Current position: Lei Yian Homepage / Blog
自然量子论
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自然量子论:回到科学实在,告别量子神秘

科学不是制造谜题,而是解开谜题。

一百年来,量子力学被包装成一个“不可理解”的奇迹:
“电子没有轨迹。”
“观测创造现实。”
“宇宙分裂成无数平行世界。”
“意识影响物质。”

这些说法,有的来自对数学的误读,有的来自媒体的夸张,有的甚至出自物理学家自己的哲学迷失。它们共同制造了一个量子神秘主义(Quantum Mysticism)的幻象。

但真相是:量子现象并不神秘——它们只是自然界在微观尺度下的自然表现
而我们要做的,是拨开迷雾,回归科学的本来使命:理解实在

这就是自然量子论(Natural Quantum Theory,也可以成为实在量子论,Realistic Quantum Theory)的核心。

自然量子论不引入任何额外假设(如隐变量、多世界、坍缩机制、意识作用等),而是对已有物理理论与实验事实的重新梳理、辨别与整合。其目标是清除百年来因诠释混乱而堆积的概念错乱,让量子理论回归其本应具有的清晰、连续、实在的物理图像

一、科学的初心:理解实在,而非制造神秘

科学从伽利略、牛顿、麦克斯韦、到爱因斯坦,始终有一个坚定信念:

世界是客观存在的,独立于我们的观察;科学的任务,是揭示它的结构与规律

这叫科学实在论(Scientific Realism)。

然而,在量子力学的发展中,这一信念被动摇了。
面对新现象,一些物理学家放弃了“理解”,转而拥抱“计算”:

“别问电子在哪儿,只要算对概率就行。”
“如果你不困惑,说明你没懂量子力学。”

于是,工具量子论(Instrumental Quantum Theory)诞生了——它把量子力学当作一台“黑箱计算器”,只关心输入(实验设置)和输出(测量结果),拒绝回答“中间发生了什么”

更糟的是,这种“不可知论”为神秘量子论(Quantum Mysticism)打开了大门:

  • “量子意识”

  • “量子疗愈”

  • “佛学与量子力学相通”

这些伪科学披着“科学外衣”,正是科学放弃实在论的恶果

二、自然量子论:一场回归实在的科学革命

自然量子论不是新魔法,而是一次拨乱反正。它坚持:

量子力学的成功,不是因为它神秘,而是因为它无意中捕捉到了自然的真实结构

它基于两个已被实验反复证实的自然事实

1. 电荷是量子化的

所有电荷都是基本电荷 e 的整数倍。
→ 电磁相互作用天然具有“离散性”,无需额外“量子化假设”。

2. 受限波动必然分立

吉他弦只能发出特定音高;微波腔只有某些频率能共振。
→ 电子在原子中如同被“关”在势阱里,只能以特定频率振动——这就是能级分立的真正原因!

而Planck常数,仅仅是自然离散度的度量因子量子化不是公设,而是自然规律的必然结果


三、核心分歧:自然 vs 工具 vs 神秘

问题 神秘量子论 工具量子论 自然量子论
波函数是什么 “意识的投影”“宇宙信息场” “计算概率的工具” 物理波动场(如驻波、共振模式)
电子有轨道吗 “在平行宇宙中所有轨道都存在” “轨道无意义,只有概率云” 有真实轨迹(延展电荷的振荡运动)
测量的作用 “意识使现实坍缩” “引发波函数坍缩”(无物理解释) 物理相互作用,系统与仪器达到新平衡
量子纠缠 “心灵感应”“超光速通信” “非定域关联”(接受但不解) 共享波动模式,严格局域,无信息超光速
科学目标 “证明古老智慧” “预测测量结果” 理解客观实在的结构与机制
哲学立场 神秘主义、主观唯心 工具主义、反实在论 科学实在论

✅ 自然量子论明确划清界限:
我们反对神秘主义,也拒绝工具主义——我们要的是可理解的物理世界

四、自然量子论如何“恢复实在”?

1. 粒子有结构

电子不是数学点,而是具有康普顿波长尺度的延展实体,电荷分布其中。

2. 自旋是旋转

电子磁矩源于电荷分布的经典旋转(经相对论修正),不是“内禀魔法”。

3. 轨迹真实存在

在原子中,电子沿稳定振荡轨道运动,满足驻波条件——这自然导出玻尔量子化。

4. 场是实在的

电磁场携带能量、动量,局域分布;磁能不会“消失”,而是储存在场中。

5. 过程有因果

跃迁不是“瞬时跳跃”,而是从一个共振模式过渡到另一个,有连续动力学。

五、为什么这是一场“认识论的救赎”?

工具量子论让我们相信:

“世界本质上是随机的、不可知的。”

神秘量子论更进一步:

“科学最终会证明:东方智慧是对的。”

但自然量子论说:

“复杂不等于神秘,未知不等于不可知。”

量子力学之所以“难懂”,不是因为自然诡异,而是因为我们用错了语言——
频谱分析的数学工具(如波函数、算符)当成了物理实在本身

就像把乐谱当成音乐,把地图当成领土。

自然量子论的任务,就是把领土还给地图,把音乐还给乐谱

六、结语:科学的使命是解秘,不是造秘

“大自然从不故弄玄虚。她只是等待我们用正确的方式去理解。”

自然量子论不是要推翻量子力学的数学,
而是要为它找回丢失的灵魂——物理图像与实在基础

它让我们重新相信:

  • 月亮在没人看时依然存在;

  • 电子在原子中真实地运动;

  • 宇宙是一个连续、局域、因果、可理解的整体。

这不仅是物理学的进步,
更是科学精神的回归真正的科学,永远站在神秘主义的对立面