物理学|为了理解一个复数，物理学家努力了100年，还是没人知道它的内涵
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物理学数百年的发展史 ， 就是创建一个个物理概念的全过程 。 那些伟大的自然哲学家们 ， 每提出一个物理概念 ， 总会为其赋予一个实实在在的物理对象或物理性质 。 例如牛顿提出的绝对空间、绝对时间、质量、万有引力等 ， 都对应着明确的物理内涵 。
到了20世纪初 ， 即便是爱因斯坦提出的革命性理论——相对论 ， 其中的每一个概念也都对应着明确的物理内涵 ， 例如时空曲率、能量动量张量、引力波等 。
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20世纪初期 ， 物理学家发现了一系列反常的微观现象 ， 其中最著名的要数粒子的双缝干涉实验了 。 实验中 ， 即便微观粒子一个一个地通过双缝 ， 最终也会形成明暗相间的干涉条纹 ， 这就表明 ， 微观粒子具有波动性 ， 发生了自我干涉！
和微观粒子联系在一起的到底是什么波呢？粒子被“抹开”并以波的形式在空间中演化吗？“抹开”的物质波怎么又会在测量中表现出粒子性？物质波的本质是什么？
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没有人能彻底弄明白这些问题 ， 以至于费曼说 ， “没有人懂量子力学！”薛定谔在搞不清楚物质波本质的情况下 ， 对照经典力学的哈密顿形式 ， 提出了薛定谔方程 ， 首次描述了现代物理学的“灵魂”概念——波函数——的演化规律 。
但薛定谔心中一直存在一个疑问 ， 波函数到底是什么 ， 物理内涵是什么 。 即便天才的玻恩于1926年提出了波函数的概率诠释 ， 薛定谔也表示拒绝接受 ， 另一方面 ， 玻恩也表示 ， “波函数的物理内涵不明 。 ”
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确实 ， 对波函数的物理内涵的追求 ， 不能仅仅停留在概率波的层面上 ， 况且 ， 波函数自身并不代表概率 ， 它是一个复数 ， 它的模（绝对值 ， 或复数的“长度”）的平方 ， 才代表着相应物理量的某个值的概率密度 。
遗憾的是 ， 一直到现在 ， 波函数的物理内涵仍然被大自然所隐藏 ， 这个神奇的复数函数 ， 可以确定微观粒子的状态 ， 可以计算出粒子各种状态下的概率 ， 可以被薛定谔方程、狄拉克方程所精确描述 ， 但是 ， 方程所描述的对象——波函数的本质是什么 ， 一直是个迷 。
我们也许会自以为是地说 ， 波函数不就是描述粒子状态（或概率）的一种数学工具吗 ， 只要我们能够用它准确地预言粒子的概率不就行了 ， 何必去追求它的物理内涵？这样的想法是错误的 ， 为什么？
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要知道 ， 量子力学的基本原理——态叠加原理表明 ， 粒子的状态可以由许多不同的状态线性叠加而成 ， 这里叠加的对象 ， 并不是不同状态所具有的概率 ， 而是不同状态的波函数 ， 并且只有这样 ， 粒子才能够产生自我干涉的波动效应！这意味着 ， 粒子的概率只是波函数的表观性质 ， 唯有波函数（粒子的状态）才能作为某种物理实在而存在！显而易见 ， 对于一个我们已经用符号写在了黑板上的物理实在 ， 我们不去进一步探求它的物理内涵 ， 是不符合物理学的精神的 。
至于现代物理学的“灵魂”概念——波函数 ， 对应的物理实在到底是什么 ， 什么是粒子的状态 ， 量子力学基本原理层面以下的图像是什么 ， 最终揭晓答案的那一天 ， 量子力学的基本框架将被重建 ， 而100年来基础物理学发展的瓶颈 ， 也将被突破！
【物理学|为了理解一个复数，物理学家努力了100年，还是没人知道它的内涵】
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