看完量子力学,似乎有一种感觉,整个理论的基本原理都是建立在承认波粒二象性的基础上的.但是对波粒二象性这种现象,真的很困惑.不知道学理论物理的人是怎么理解它的.是承认它,还是自己找到了一个比较圆融的理解?

物质有类似粒子的性质，也有类似波的性质，这已经是实验早就证实的，并不存在什么问题

所以弦论把它解释成即非点粒子也非波，但同时具有这两种性质的一根根弦

按照标准的量子力学的几率解释，波粒二象性并不是说微观粒子既是粒子又是波，而是：微观粒子确实是例子，有质量、电荷、轻子数等实实在在的属性，而且观测的时候，只能观测到一个单独的定域的粒子，它并没有像波动那样弥散到全空间！波动性是它的运动规律的体现，是在空间找到某个粒子的几率按照波动的规律分布。所谓的波，是指几率分布的波，而非粒子本身分散成了波。

我很赞同楼上朋友所说的,我个人纯属初学.

不知道量子力学的波粒二象性真正应该何解,希望各位老师深层指点.

对这个问题我的理解是这样的.

基于对客观世界的描述的要求,哲学家很早就引入粒子的概念.这种思想建立在一种信仰之上,那就是世界是由简单粒子组成的. 接下来的问题就是,什么是粒子? 在牛顿甚至更早的年代,人们就相信, 所谓的粒子就是有质量的,可能有电荷的一种抽象物理实体.他的运动可以通过一些数学方程来精确描述.所以他的未来状态可以通过计算完全刻画(理论意义上,不考虑对初始状态知识不够导致的混沌).

然而,事实上微观物理世界并不是我们想象的这样简单,物理的实体并不是以我们想象的粒子那样存在.也就是说,微观世界里根本就没有我们理解的粒子.真正存在的东西就是那种有波粒二象性的实体.由于人类语言的贫乏和思维的惯性,我们还是叫他基本粒子.

所以很多的困扰,是不是在于人类的语言呢?

数学上原来也有这样的困扰,比如什么是直线,什么是点等等.自从希尔伯特著名的公理化被广泛接受以后,这种思考就没有意义了.

真晕了,看完道德兄的回复我都不知所措了,那岂不是说这是人类语言的问题了?

Wave-particle duality is a vague concept constructed during the early days of quantum mechanics. It was useful when people tried to understand several experimental results, in particular, the existence of interference, standing wave-like eigenstates (which are the properties we observe in classical waves), as well as discrete energy of free states (such as photon, which is more like some kind of classical particle).

It is a vague concept with mostly philosophical value (If there is such kind of value at all). It has been useful historically.

The advent the quantum mechanics tells us that neither classical particle, nor classical wave (or some kind of mysterious duality between them) is the right way to think about quantum world. There are particles. However, they do not behave like classical particles. This means things like classical position, momentum, velocity with definite c-number values are not the fundamental (or easy) variables to talk about the behavior of quantum particles. The correct dynamical variable to describe them are wavefunctions (which are not classical waves). Experiments are interpreted using superposition principle and measurement theory of quantum mechanics.

This is the right (or standard ) way to describe quantum mechanics. Talking about wave-particle duality is somewhat confusing and not very useful.

Sage老师应该可以给我们一个很好的答案的,我就是想看他写的.
可惜偏偏写英文,而我的英文又太差了,真是苦恼啊

观测之前，可以把粒子看作是虚的，它会以几率波的形式弥散在任何可能的位置，并且以几率波的形式参与相互作用和演化（不会导致波函数塌缩的前提下）。这个波不是任何经典的波，是几率波，描述粒子处在某个位置和动量的几率。

观测的时候，波函数塌缩，粒子随机地被观测到处在某个确定的位置，粒子实化，在胶片上留下光点。打在胶片上留下光点的过程就是一个观测的过程。

Sage老师means the Wave-Particle Duality has already been trash now.

波粒二象性是哥本哈根学派极力鼓吹的东西，都可以扯上太极图，这是我一直看Bohr不顺眼的原因，正如sage兄所说，这是一个模糊且只有哲学意义的东西。

我们还是要面对粒子，但是无法用经典粒子图景来理解而已。

远看是粒子，近看是波。
远：大于一纳米；近：小于等于一埃的时候。
看：是测量的意思。
测量：通过相互作用完成的；感光底片只是一种，粒子间的散射是另一种。

粒子属性：空间位置和动量的概念可同时适用；将经典电动力学应用到云室中的粒子是这种情况。

物质波的属性：衍射和干涉。88年以前的双缝干涉都是假想的实验，直到中子干涉实验证明之[Rev. Mod. Phys. 60, 1067 - 1073 (1988)]。不过衍射性质早就在晶体散射实验中证明过。别忘了：小孔量级一定得小于十分之一纳米的阿。

即使是子弹也有它的de Broglie波长。这和尺度没有关系。

感觉sage兄说的跟Bennett基本是同一个意思

概率幅的相干叠加，似乎是量子力学中最本质的东西。在一次量子化的意义上，量子力学的方程，其实就是概率幅演化的方程，所有信息就包含在概率幅中。对于概率幅而言，是决定论的；对力学量而言，是随机的。

弦论既然把各种粒子解释为了弦的不同谐振模式，说实话我比较关心它对波函数还有量子理论其他基础的一些解释，不知道搞超弦的人有没有人做过这方面工组？