重要的是要认识到，关于原子和亚原子物理定律的统计描述并不是反映了我们对于物理状况的无知。在量子理论中，我们逐渐认识到概率是原子实在的基本性质，它控制了所有的过程，甚至包括物质的存在在内。亚原子粒子并不是确定存在于某个地点，而只是显示出一种"存在的倾向"。原子事件并不表现为在确定的时间采取确定的方式，而是显示出一种"发生的倾向"。
    例如，我们无法确切地说某一时刻电子在原子中的什么地方，它的位置取决于把它与原子核结合在一起的吸引力，以及原子中其他电子的影响。这些条件决定了表示电子在原子中各个区域倾向性的概率型式。在这种型式中，我们只能谈论所在一定区域出现的倾向，而无法谈论它所处的位置。在量子理论的数学表述中，这种倾向或者几率是用所谓的几率函数来表达的。它与在不同时间，不同地点发现该电子的几率有关。
    有两类描述。一类是采用经典的术语，用于实验性的安排。另一类是几率函数，用于被观察的对象。两者之间的矛盾导致了深刻的问题。但是实际上，可以用操作的术语来描述观察系统，从而可以把问题绕过去。也就是说，可以把测量仪器与科学家结合成为一个复杂的系统。这样一来，实验仪器不再被描述成孤立的物理实体。
    为了进一步讨论观察过程，可以采用一个最简单的物理实体，象一个电子。为了进行观察和测量，我们先把它孤立起来，甚至在一个过程中创造它，我们可以把这称为准备过程。一旦作好观察的准备，我们就可以对它进行测量。我们可以这样来表示：

〔　准备A　〕--》〔　测量B　〕

粒子在区域A作准备，在区域B进行测量。

    实际上粒子的准备和观察组成了一个极为复杂的过程的序列。例如在高能物理中，粒子的准备过程是在加速器里。加速到所需的能量之后，粒子就离开加速器而进入靶区。在这里它们与其他粒子碰撞。这些碰撞发生在气泡室里，粒子就产生可见的轨迹而被照相。然后对这些轨迹进行数学分析。这种分析有可能非常复杂，往往要借助于计算机。所有这些过程和活动就构成了测量。
    在对观察所作的这种分析中，很重要的一点就是粒子构成了一个联结在区域A和 B的过程的中介系统。它的存在就意味着它不是一个孤立的实体，而是在准备过程和测量过程之间的联系。粒子的性质是不能离开这些过程来加以定义的。如果准备和测量的过程改进了，那么粒子的性质也会随之而变化。
    另一方面，当我们谈论"这个粒子"或者其他被观察系统时，表明在我们的头脑中有某种独立的物理实体．先准备它。然后测量它。因此原子物理的基本问题就在于一个被观察的系统在定义时要把它孤立起米。而要观察时又需要使它与别的相互作用。要在量子理论中用实用的方法解决这个问题就要使被观察系统摆脱由于观察而引起的外部干扰。实际上使准备装置与测量装置保持相当大的距离就可以实现这种条件。
但是这种距离应该是多大呢？原则上讲应该是无穷大，但是实际上这是做不到的，也是不必要的。我们不应该忘记，现代科学的基本立场就是所有的概念和理论都只是近似的。这就是说我们要分离一个物理实体并不需要完全精确的定义，而可以作近似的定义。要做到这一点可以采取以下的方式。
    被观察的对象表现为准备过程与测量过程的相互作用。这种相互作用一般是很复杂的，包括各种影响，有不同的作用距离，也就是说起作用的范围不同。如果这种相互作用的主要部分距离很长，那么这种长程作用就要传递很长的距离才能显示出来。于是它就可以被看成是隔离的物理实体。在量子理论的框架里，隔离的物理实体是一种理想化。只有当相互作用的主要部分距离很长时，它才是有意义的。这在物理学中就意味着测量装置相隔甚远。主要的相互作用只能通过粒子的交换，或者在更为复杂的情形是通过粒子网络的交换。虽然还有其他的效应，但是由于距离很长，这些效应就可以忽视。只有当这些装置放得不够远时，短程效应就占主导地位。这样整个宏观系统就形成统一的整体，而关于被观察物体的概念也就瓦解了。
    量子理论揭示了宇宙中相互作用的重要性。它说明了我们不能把世界分解成为独立存在的最小单元。当我们深入物质内部时，我们发现它是由粒子组成的，但是这并不是德谟克里特和牛顿意义上的"基本建筑材料"。它仅仅是一种理想化，从实用的角度来看是有用的，但并没有根本性的意义。用玻尔的话来说，"孤立的物质粒子只是一种抽象，它们的性质只有通过和其他系统的相互作用才能定义，才能进行观察。"
    关于量子理论的哥本哈根解释并没有被普遍地接受。也还有一些反对意见，有关的哲学问题也远没有定论。但是，事物和事件的普遍性相互作用看来是原子实在的基本性质，它与数学理论的特定解释无关。哥本哈根解释的主要反对者之一，玻姆就讲过这样一段话：



原子物理学的关键性特点就是观察者不仅需要观察一个物体的性质，而且需要定义这些性质。在原子物理学中，我们不能就物体的性质而谈论它。只有在物体与观察者相互作用的关系上讲。它们才是有意义的。用海森伯的活来讲，"我们所观察到的并不是自然本身，而是用我们提问方法所揭示的自然。"观察者决定了如何进行测量，而这种安排在某种程度上决定了被观察物体的性质。如果实验的安排得到了改进，那么被观察的物体的性质也会改变。
 这点可以用亚原子粒子的简单例子来说明。在观察这个粒子时我们选择测量粒子的位置和动量（粒子的质量与速度的乘积）。我们在下一章要谈到的海森伯测不准原理告诉我们，这两个量是无法同时精确测定的。我们可以得到关于粒子位置的精确知识，但对它的动量却一无所知（也就是关于它的速度）；或者正好相反。或者我们对于两个量都只有一种粗略而不精确的知识。重要的是这种限制并不是因为我们测量的技术不完善。它是原子实在所固有的一种根本性限制。如果我们决定精确地测定粒子的位置，那么这个粒子就没有合适定义的动量。如果我们决定精确地测定粒子的动量，那么它就没有合适定义的位置。
 因此，在原子物理学中，科学家无法扮演独立的客观的观察者的角色，而是卷入到他所观察的世界中去，从而影响到被观察物体的性质。约翰·威勒把这种观察者的介入看成是量子理论最重要的特点，因此他主张用"参与者"来代替"观察者"这个词。用威勒自己的话来讲：

 关于量子原理没有比这更加重要了，它推翻了关于世界可以"座落在外" 的概念，而观察者可以用20厘米厚的玻璃板与它安全地隔离开来。即使要观察电子这样微小的物体，他也必须粉碎这块玻璃。他必须进去。他必须安置他所选择的测量装置。他要决定究竟是测量位置还是动量。
 要安置仪器来测量某一个量就使他无法安置测量另一个量的仪器。而且测量会改变电子的状态。而宇宙永远不会再次处于同样的状态。要描述发生了什么事情就应该抛弃"观察者"这个词，而代之以"参与者"这个新词。以某种特殊的意义上讲，宇宙就是自己的参与者。
这种"以参与代替观察"的思想在现代物理学中得到系统阐朋还是最近的事。但是这种思想对于任何神秘主 义的学者来讲都是很熟悉的。神秘主义的知识永远无法通过观察来得到，而只能靠自己完全参与进去。参与者的概念是东方世界观的核心所在，而东方神秘主义则把这种观念推向极端。不但观察者与被观察者，主观与客观是不可分割的。而且是无法区别的。这种神秘主义观念并不适用于原子物理学中的类似情形。后者的观察者与被观察对象是不可分割的，然而是可以区分的。前者甚至走得更远，在深刻的沉思中他们达到了观察者与被观察对象之间的区别完全消失，主体与客体熔为统一的没有差别的整体。《奥义书》是这样说的：

 哪里有两元性，那里此可以看见彼，此可以闻到彼，此可以尝到彼，……但是那里每一样东西都只能成为它本身，既然如此有谁以什么方式可以看见它？有谁以什么方式可以闻到它？有谁以什么方式可以尝到它？

 因此，这是最终地认识到所有事物的统一。神秘主义者告诉我们这是在一种意识的状态中达到的，这时个人完全溶化到没有差别的一体中去了，对于世界的这种意识是超验的，把"事物"的概念抛弃了。
 当然现代物理学具有完全不同的框架，它无法走得这么远而体验到所有事物的统一性。但是，原子物理学在走向东方神秘主义的世界观方面已经迈出了一大步。量于理论从根本上放弃了关于可分物体的概念，引进了用参与者代替观察者的概念，甚至发现了在描述世界时有必要把人的意识也包括在内。我们可以看到，宇宙作为物质和精神关系的相互联结的网络，它的部分只能通过它们与整体的联系未定义。用佛教徒阿那加里卡·高宾达喇嘛（Ana-gadka Govinda）的话来总结原子物理学中所产生的世界观是非常贴切的：

 佛教徒不相信有独立存在的或者孤立存在的外部世界，他本人就是可以介入这个世界的动力。对于他来说，外部世界和内部世界只是一块布的两个百，在这块布里所有的力和事件的线条，所有形式的意识及其对象，都被织进了一个无穷无尽相互有条件地联系在一起不可分割的网络。