上帝掷骰子吗:量子物理杂谈

薛定谔的猫

    提起物理,可能大多数人想到的是一个鬓发花白、戴个高度的眼镜,埋头于研究的老科学家形象。大多数人觉得他们所致力于的内容虽然很了不起,却与我们普罗大众没有太多实际联系。然而,事实真的如此吗?

   人生来就带来了哲学三问:我是谁?我从哪里来?我要到哪里去?这些问题伴随着人类文明不断发展,发展出了灿烂伟岸的哲学。哲学的奇妙之处就在于,没有唯一正确的标准,逻辑自洽,能自圆其说就能被一些人接受,甚至于我们很多人根本就不关心哲学,觉得他对自己的生活没有实际影响。但是在接触了量子力学这门伟大的科学之后,你可能会眉头一皱,发现事情并不简单。

  《上帝掷骰子吗》这本书作为一本科普读物,作者以形象生动的语言给我们介绍量子力学这一门深奥的学科。量子力学的先驱之一波尔曾言:“谁不为量子力学感到困惑,就是没有真正理解它”。想要钻研透彻量子力学或许很难,但是作为旁观者,跟随作者的脚步一起去感受那段波澜壮阔的峥嵘岁月,却会让我们获益匪浅。


    我个人第一次听说量子力学这个名词是在初中的时候,但是那时我认为它是像流体力学、地质力学一样的力学的一个普通分支。后续的学习中也很粗浅地接触过量子力学。但是应试教育你懂的,不考就不学,量子力学真要是考起来,老师都不一定会做。所以就是很轻浅薄地了解一下量子力学的引子——黑体辐射实验,以及重要的几个公式,对它的无与伦比的重要意义却没有什么深刻的感受。实际上量子力学绝对是一个超凡脱俗的独特存在,它是超出牛顿力学体系之外的又一个改变世界的神奇领域。是和爱因斯坦相对论齐名的两大理论之一,将是未来最前沿的能深刻地改变我们这个世界的伟大科学。


量子力学的引子——黑体辐射实验

    真正让我对量子力学提起兴趣的,是我的大学的一个编程老师——一个很有个性的中年男人。这个老师学佛,食素几年,一天只吃两顿饭。他在课间经常给我们讲一些人生哲理和对佛经的理解。记得有一次课间他给我们看了一篇网志,名字叫《从10亿光年到0.1飞米》。是一组照片配上说明文字。从十亿光年之外的星系照片开始,尺度慢慢变小,一直到分子、原子、电子。看到最后一副电子云图的时候,老师说:你们看这像不像一开始我们看到的星云图?佛经中讲:一日一月照临之处为一世界,一千个小世界组成一个小千世界,一千个小千世界构成一个中千世界,一千个中千世界又构成一个大千世界。谁知道我们这个世界到底是哪一个层面的呢?一花一世界,一叶一菩提。也许我们正处于某一个像原子一样的东西的内部而浑然不知。把电子劈开里面说不定又是无数个世界。未来的人要想有所发展,必须要懂量子力学。我当时感到很震撼,也是第一次感觉到佛学或者说哲学的妙处。


远方的宇宙


电子云图

     “薛定谔的猫”相信很多人都听过,这一形象频繁出现于各种文学作品。哥本哈根学派提出一种对量子现象的解释,他们认为,观测这一主观行为会对客观世界造成实实在在的影响。当你不去观测某个事物的时候,它就处于一种不确定的状态,你一观测它就“坍缩”,由不确定变为了确定,像躲猫猫一样。这个观点真的很有趣。这又让人忍不住联想起唯心主义,和笛卡尔的“我思故我在”不是有异曲同工之妙?不去想,事物就不确定,没有实际意义,那这么说来“入定”也是可能的?不去想则万物皆空,真正地达到无人之境。意识能影响现实,这又是不是能给我们一些安慰?相信人定胜天,与天斗其乐无穷,想到这些是不是一下子就感觉不那么丧了?没有过不去的坎,都是虚的嘛!很有意思吧?曾今网上还有一本书叫“量子佛学”,试图用量子论解释佛教理论。当然,这在我们看来还是很不科学的。两者固然有一些巧合之处,也不能说明什么。世界上巧合的事海了去了,不能都强加因果,况且经书用语往往简略多歧义,今人解释的和他的创立者原意可能是大相径庭。辩证得看也不失为一项趣事。


勒内·笛卡尔(ReneDescartes)

     量子力学创立了八十多年,却依旧没能完成它的理论体系,各种争论、分歧与尝试充斥其中,人们提出各种理论、假说试图解释其中的一些现象,却让科学慢慢地向哲学与玄学靠拢了,颠覆我们对世界的固有认知。曾经看到有人问为什么牛顿晚年要去研究神学?其实很正常。因为科学从诞生之初就不是与上帝对立的。牛顿到死都相信上帝给了宇宙一个最初的推动力才让整个宇宙动起来,让整个宇宙都在上帝制定的规则里运行。之后上帝就当甩手掌柜了。后来的许多有名的科学家也对一些理论提出质疑,而他们质疑的理由之一居然是这套理论太复杂了,上帝他老人家肯定不会设计一套这样复杂的规则。上帝的规则必然是简单而完美的。说到底,科学也好,宗教也好,哲学也好,都只是人类认识世界的工具,其中的对错,我们这些普通人可能分辨不了,还是不去想了。看量子力学的发展史,能真切地感受到那个激情与浪漫迸发的岁月带给我们的震撼。更重要的是,让我们多了一个理解世界的角度。

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