嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，任何科學(xué)都需要解釋。 然而，由于量子力學(xué)研究對(duì)象和理論構(gòu)建過(guò)程的特殊性，對(duì)量子力學(xué)形式體系的解釋就顯得尤為重要。
量子力學(xué)最需要解釋的問(wèn)題是量子概率、量子相關(guān)性（EPR和同質(zhì)粒子）和量子測(cè)量。 在量子力學(xué)的發(fā)展史上，各個(gè)流派都對(duì)這些問(wèn)題提出了自己的看法。
哥本哈根的正統(tǒng)詮釋
玻恩于1926年10月提出概率波解釋?zhuān)蔀楹髞?lái)所有解釋的基礎(chǔ)。 為了闡明量子力學(xué)與需要用概率解釋來(lái)解釋的經(jīng)驗(yàn)材料之間的真實(shí)關(guān)系，海森堡受到愛(ài)因斯坦“是理論決定我們能觀察到什么”觀點(diǎn)的啟發(fā)，提出了測(cè)不準(zhǔn)原理：不相容的機(jī)械量不能同時(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。 從1927年3月對(duì)波粒二象性的哲學(xué)思辨開(kāi)始，玻爾提出了著名的互補(bǔ)原理：粒子的概念和波的概念既相互補(bǔ)充又相互排斥。 因此，為了全面理解所有實(shí)驗(yàn)，需要這些概念。 在特定的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不可能同時(shí)觀察到一個(gè)對(duì)象的相互補(bǔ)充的特性。 例如，動(dòng)量和位置不能同時(shí)測(cè)量。
以玻恩的概率解釋為基礎(chǔ)想物理學(xué)家一樣思考，以玻爾的互補(bǔ)原理為核心，以不確定性原理為本質(zhì)，這就是量子力學(xué)的哥本哈根正統(tǒng)解釋。 物理陳述和經(jīng)驗(yàn)陳述在哥本哈根解釋中是兼容的。
但正統(tǒng)解釋仍存在以下問(wèn)題，且近年來(lái)逐漸惡化：
1）馮·諾依曼的測(cè)量解釋必須將人類(lèi)主觀意識(shí)的非物理因素直接引入到量子力學(xué)解釋中。 這是非常不和諧的。
2）玻爾的互補(bǔ)原理體現(xiàn)了玻爾的如下思想：一切經(jīng)驗(yàn)都必須通過(guò)經(jīng)典概念來(lái)表達(dá)，這就是物理觀察的本質(zhì)。 人們不禁要問(wèn)：既然量子力學(xué)已經(jīng)取代了經(jīng)典物理學(xué)，為什么量子實(shí)驗(yàn)必須用經(jīng)典物理學(xué)的概念來(lái)描述呢？ 為什么不能在現(xiàn)有的量子力學(xué)形式體系中根據(jù)實(shí)驗(yàn)特征對(duì)量子概念給出更加一致的解釋?zhuān)?因此，有人說(shuō)互補(bǔ)原則只是語(yǔ)言上的改進(jìn)，回避了現(xiàn)有的問(wèn)題。
正是由于上述問(wèn)題的存在，導(dǎo)致一系列新的量子實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的解釋存在困難。 為了完善和修改正統(tǒng)的解釋想物理學(xué)家一樣思考，各種其他的解釋又出現(xiàn)了。
統(tǒng)計(jì)系綜解釋
在第五次索爾維會(huì)議上，愛(ài)因斯坦提出了這樣的觀點(diǎn)：波函數(shù)所描述的無(wú)論如何都不可能是單個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)。 它涉及到一個(gè)多粒子系統(tǒng)，從統(tǒng)計(jì)力學(xué)的意義上來(lái)說(shuō)就是“”。 他在1935年提出著名的EPR論證后，又在《物理與現(xiàn)實(shí)》一文中進(jìn)一步闡明了他的“統(tǒng)計(jì)系綜解釋”。 這一理論解釋在20世紀(jì)30年代得到了、Boper、等人的支持； 但當(dāng)時(shí)，面對(duì)正統(tǒng)解釋的強(qiáng)大壓力，真正關(guān)注系綜解釋的物理學(xué)家并不多。 但另一方面，由于玻恩解釋將概率問(wèn)題帶入了物理學(xué)的中心，哲學(xué)界和邏輯界對(duì)量子概率問(wèn)題的討論產(chǎn)生了濃厚的興趣。 卡爾納普在 20 世紀(jì) 30 年代試圖將量子概率簡(jiǎn)化為經(jīng)典概率。 賴辛巴赫于1947年提出了他嚴(yán)格的頻率解釋。波普爾在1930年代和1940年代科學(xué)哲學(xué)中發(fā)展起來(lái)的各種量子概率解釋的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地發(fā)展了他于1934年獨(dú)立提出的“趨勢(shì)解釋”。統(tǒng)計(jì)系綜解釋的原理可以從波普爾對(duì)量子力學(xué)的總結(jié)中看出：
1）量子力學(xué)與牛頓力學(xué)或玻爾茲曼氣體理論一樣，包含客觀的真實(shí)屬性。
2）量子力學(xué)本質(zhì)上是一種統(tǒng)計(jì)理論，不包含任何非經(jīng)典物理學(xué)之外的新的認(rèn)識(shí)論意義。 統(tǒng)計(jì)原理原則上是所有物理學(xué)的基礎(chǔ)。
3）量子力學(xué)解釋中的幾乎所有困難都源于對(duì)概率論的誤解，特別是源于從拉普拉斯到馬赫、愛(ài)因斯坦至今物理學(xué)中一直存在的對(duì)概率的主觀主義解釋。 舊的傳統(tǒng)，以及忽視相對(duì)或條件概率的計(jì)算。 因此，哥本哈根學(xué)派不得不在概率的主觀主義解釋和客觀主義解釋之間搖擺。
4）正統(tǒng)解釋中的不確定性原理只是一種統(tǒng)計(jì)色散關(guān)系，對(duì)不確定性原理的解釋是模糊的。
5）波粒二象性是一種不負(fù)責(zé)任的說(shuō)法，我們應(yīng)該放棄互補(bǔ)性的概念。
6）量子力學(xué)不是遠(yuǎn)距離作用理論。 “波包收縮”并不是量子理論應(yīng)有的效應(yīng)特征。 這是某種概率論中將會(huì)發(fā)生的事件。
那么什么是“合奏”呢？ 在1949年出版的《量子力學(xué)原理》中，布洛欣托夫首次定義了量子系綜：屬于同一客觀環(huán)境的“粒子（或系統(tǒng)）的集合”。 然而，統(tǒng)計(jì)系綜的解釋存在嚴(yán)重的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)問(wèn)題。
潛變量理論
1935年春，愛(ài)因斯坦等人在《物理評(píng)論》上發(fā)表的著名EPR論文，引發(fā)了一場(chǎng)關(guān)于量子力學(xué)理論是否完整的廣泛、激烈和長(zhǎng)期的爭(zhēng)論。
現(xiàn)在普遍認(rèn)為，EPR論文中討論的現(xiàn)有量子理論的不完備性是從現(xiàn)實(shí)性和局域性兩個(gè)方面考慮的。 對(duì)于現(xiàn)實(shí)，愛(ài)因斯坦堅(jiān)信存在一個(gè)獨(dú)立于人類(lèi)意識(shí)的外部世界。 物理理論可以對(duì)這個(gè)外部世界給出統(tǒng)一的確定性描述，并且該理論預(yù)見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)操作原則上不會(huì)影響外部世界本身。
玻爾認(rèn)為，量子力學(xué)所能給出的是對(duì)微觀世界與實(shí)驗(yàn)相互作用所形成的現(xiàn)象的非確定性描述。 分歧的焦點(diǎn)在于對(duì)物理現(xiàn)實(shí)的理解。 隱變量理論主張我們應(yīng)該把現(xiàn)有的量子力學(xué)看作是一種統(tǒng)計(jì)力學(xué)，它只給出了測(cè)量的物理量的平均值，但在目前經(jīng)驗(yàn)無(wú)法達(dá)到的更深層次上，它考慮了每個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)一切都按照嚴(yán)格的確定性法則運(yùn)動(dòng)。
人們希望在微觀物理領(lǐng)域恢復(fù)決定論和因果關(guān)系，消除物理學(xué)中經(jīng)典現(xiàn)象和量子現(xiàn)象的區(qū)別，重新建立統(tǒng)一物理世界的理論。 例如，在量子信息領(lǐng)域，為了理解EPR長(zhǎng)程相關(guān)性，需要認(rèn)識(shí)和控制遠(yuǎn)程粒子完整性中隱含的隱藏變量。 當(dāng)然，我們目前還無(wú)法實(shí)現(xiàn)這個(gè)夢(mèng)想。
多個(gè)世界的解釋
埃弗里特在20世紀(jì)50年代首次提出，在我們的“真實(shí)”宇宙之外，存在著許多與我們不同的“平行”且互不相連的宇宙，而且它們都是相同的。 的真理。 看來(lái)這可以解釋為什么薛定諤的貓會(huì)處于半死不活的狀態(tài)了。
在量子力學(xué)的正統(tǒng)解釋中，波函數(shù)完全描述了微觀系統(tǒng)的狀態(tài)。 微觀系統(tǒng)的狀態(tài)根據(jù)薛定諤方程決定性地演化。 波函數(shù)的平方的絕對(duì)值僅代表測(cè)量結(jié)果的概率，但運(yùn)算測(cè)量的是量子系統(tǒng)的外部觀察者。 但觀察者的狀態(tài)、觀察者的記憶、甚至觀察者心臟和大腦的物理狀態(tài)都應(yīng)該是宇宙中固有的。 因此，在徹底的量子宇宙學(xué)中，宇宙波函數(shù)無(wú)法用正統(tǒng)的方式解釋。 這些考慮是量子力學(xué)多世界解釋的基本起點(diǎn)。
“多世界解釋”可以概括為：
1）有一個(gè)普遍狀態(tài)，代表整個(gè)宇宙的狀態(tài)；
2）總狀態(tài)按照確定性的線性動(dòng)力學(xué)方程演化，并且永不崩潰；
3）宇宙是由許多相互不可觀測(cè)但同樣真實(shí)的世界組成；
4）對(duì)物理現(xiàn)實(shí)的完整描述需要人們分別定義宇宙的狀態(tài)向量和動(dòng)態(tài)變量；
5）完美測(cè)量中代表總狀態(tài)的狀態(tài)向量會(huì)自然分解為相互正交的向量，代表不同世界的狀態(tài)；
6）分解方法獨(dú)特。 每一次完美的測(cè)量都會(huì)被記錄下來(lái)，但每個(gè)世界的記錄都是不同的。 這就是明確測(cè)量記錄的解釋。
多重世界的解釋是有爭(zhēng)議的，因?yàn)檫@個(gè)解釋太奇怪了，奇怪到甚至有點(diǎn)荒唐，但卻多少有說(shuō)服力。
量子力學(xué)作為科學(xué)理論的源泉，也將成為越來(lái)越多重大高科技技術(shù)的孵化器。 與此同時(shí)，20世紀(jì)的哲學(xué)，特別是科學(xué)哲學(xué)，深入?yún)⑴c了對(duì)量子力學(xué)帶來(lái)的科學(xué)現(xiàn)實(shí)的建構(gòu)性和科學(xué)方法的復(fù)雜性的討論。 一大批世界級(jí)科學(xué)哲學(xué)大師的普遍科學(xué)哲學(xué)都是建立在對(duì)量子力學(xué)的深刻理解和獨(dú)特見(jiàn)解之上的。 如果說(shuō)沒(méi)有量子力學(xué)就沒(méi)有現(xiàn)代科學(xué)哲學(xué)太過(guò)強(qiáng)烈的話，那么說(shuō)沒(méi)有量子力學(xué)哲學(xué)問(wèn)題的討論就沒(méi)有20世紀(jì)一半科學(xué)哲學(xué)家的思想也是不公平的。將成為無(wú)源水。 一個(gè)可以被廣泛接受的公平觀點(diǎn)。