·费因曼引入的所谓对历史求和(即路径积分)的方法是一个波粒二像性的很好的摹写。在这方法中,粒子不像在经典亦即非量子理论中那样,在时空中只有一个历史或一个轨道,而是认为从a到b粒子可走任何可能的轨道。对应于每个轨道有一对数:一个数表示波的幅度;另一个表示在周期循环中的位置(即相位)。从a走到b的几率是将所有轨道的波加起来。一般说来,如果比较一族邻近的轨道,相位或周期循环中的位置会差别很大。这表明相应于这些轨道的波几乎都互相抵消了。然而,对于某些邻近轨道的集合,它们之间的相位没有很大变化,这些轨道的波不会抵消。这种轨道即对应于玻尔的允许轨道。
用这些思想以具体的数学形式,可以相对直截了当地计算更复杂的原子甚至分子的允许轨道。分子是由一些原子因轨道上的电子绕着不止一个原子核运动而束缚在一起形成的。由于分子的结构,以及它们之间的反应构成了化学和生物的基础,除了受测不准原理限制之外,量子力学在原则上允许我们去预言围绕我们的几乎一切东西。(然而,实际上对一个包含稍微多几个电子的系统所需的计算是如此之复杂,以至使我们做不到。)
看来,爱因斯坦广义相对论制约了宇宙的大尺度结构,它仅能称为经典理论,因其中并没有考虑量子力学的不确定性原理,而为了和其他理论一致这是必须考虑的。这个理论并没导致和观测的偏离是因为我们通常经验到的引力场非常弱。然而,前面讨论的奇点定理指出,至少在两种情形下引力场会变得非常强——黑洞和大爆炸。在这样强的场里,量子力学效应应该是非常重要的。因此,在某种意义上,经典广义相对
第10章(5/6)