《上帝掷骰子吗》是一本介绍量子物理历史的书籍，全文通俗易懂，从赫兹的证实麦克斯韦的电磁理论实验开始，一直到目前各种主流解释量子现象的假想理论结束。以光的微粒说和波动说两大派系之争为主线，全面系统地介绍了量子物理发展过程中各种思想的激烈碰撞过程。

世界是客观的吗？

世界真的是客观的吗？世界真的严格遵循因果律吗？

先说客观性。举个例子来说，草原上有一匹白马，那从世界是客观的观念来看，不同的观察者看到的结果是一样的，都是一匹白马。但真的是这样吗？马之所以呈现白色，是因为人眼看到的是白色，这跟人眼的生理机制有关，但这并不能代表其它动物看到的也是白色。有可能一只蜜蜂看到这匹马却是红色的。同样是人眼来看，肉眼看到是白色，如果戴着一副红色的眼镜看就变成了红色。所以事物呈现什么样的形态，其实跟观察者的观测方式相关。如果从眼见为实的标准来评判是否是客观的，那不同的观察者看到的同一匹马的形态都不一样，那还算是客观的吗？

再来说说因果律。经典物理学家认为，人类只要掌握足够的规律和信息，对于事物的后续演进完全是可预测的。例如在打台球时，给定球的初始位置以及击杆时的所有信息，那就能预测球的行进方向和速率。但是在量子的世界里，传统观念中的严格因果关系在量子世界是不存在的。对于单个量子来说，即便给定初始位置以及其它所有的信息，它的行为也是不可预测的。它出现在哪个位置是一种概率分布。我们只能说它可能百分之多少的几率会出现在这里，另外百分之多少的几率会出现在哪里。在没有观察它的时候，它可能同时出现在多个地方。当观察它时，它可能就只能出现在某一个地方。最著名的就是单光子的双缝衍射实验，当没有任何观察者时，实验的结果就会出现明暗相间的条纹，明显是这个光子同时通过了双缝的原因。当有观察者时，实验的结果就是一个小亮点，明显是这个光子只通过了双缝中的其中一条的原因。

世界究竟是什么样，跟我们所处的位置以及看世界的角度和方式有关，一千个人就会有一千个不同的世界。

互补原理：对立统一

事物具有多面性，事物的多面是对立统一的，看到什么取决于我们观察的方式。

我们从高中物理课上都了解到光具有波粒二象性，意思就是光可以是一个波也可以是一个粒子。光究竟是波还是粒子，取决于我们怎么去观察它。如果以波的方式去观察它，则光表现为波的性质。如果以粒子的方式去观察它，则光表现为粒子的性质。

那光本来是个粒子还是波呢？没有什么“本来”，所有的属性都是同观察联系在一起的。一旦观察方式确定了，光就要选择一种表现形式，它得作为一个波或者粒子出现，而不能再暧昧地混杂在一起。

我们来通俗地理解一下，这个比方对于形容量子世界的互补原理不是很恰当，但是很形象。很多人都看过一副少女和老人的画，看到的是少女还是老人取决于我们怎么去观察它，并且在同一个时刻，你只能看到少女或者老人，它们对于观察者来说是互斥的，但是它们却统一在了同一幅画里。

光的波动性和粒子性在同一时刻也是互斥的，但它们却在一个更高的层次上统一在一起，作为光的两面被纳入一个整体概念中，这就是玻尔的“互补原理”。

互补原理摧毁了经典物理世界认为的世界具有客观性的观念。

经典世界认为事物的客观性是不以人的观察手段而变化的，事物就在那里，跟怎么观察它是没有任何关系的。就像一把椅子，怎么观察它也还是一把椅子，不管你用肉眼还是其它的观察方式来观察都一样。

互补原理认为任何事物只有结合了一个特定的观测手段才有意义，对象所表现出来的形态，很大程度上取决于我们对它的观察方式。对同一个对象来说，这些表现形态可能都是互斥的，但这些互斥的形态却同时用于对这个对象的描述。另外，观测本身这种行为对于被观测物会产生不可避免的扰动，所以主体和客体世界必须作为一个统一的整体来看待，没有所谓的绝对客观的客体世界。

任何事物都是对立统一的，我们不能只看到其中的一面而忽视另一面。看待解决方案也是这样，有优点也就必有其缺点，不能只片面地给出其中一项。

不确定原理：鱼和熊掌不能兼得

经典物理学家认为世界是确定的，甚至之前有人认为物理学已经发展到了尽头，后人所要做的工作也只是把小数点后的几位数计算的更精确而已。但是量子理论认为世界是不确定的。假设有一个电子向前运行，那么在每一个时刻我们不可能同时测量出这个电子的动量和位置，这就是海森堡的不确定原理，也叫测不准原理。

这个怎么可能呢？假如我们测量一个长方形的长和宽，不管是先测量长还是宽，其长和宽的值肯定都是一样的。那为什么不能同时准确测量出电子的动量和位置呢？除非在测量动量的时候，会影响到电子位置的测量，反过来也是一样。

问题就出现在测量行为上。怎么去测量一个电子的位置呢？你必须得看到它，或者用某种仪器去探测它，不管怎么样，你得用某种方法去接触它，不然你怎么知道它的位置呢？就拿“看到”来说，你要看到它，总得有一个光子从光源出发，撞到这个电子上，然后反弹到你的眼睛上吧？关键是电子是极其微小的东西，光子一接触到这个电子，就会被撞飞到不知道哪里去了，即便可以测量到它的位置，但是它的速度却没办法准确测量到。

没有任何事物是确定的，偶然性才是这个世界的本质特征。

概率解释：上帝在掷骰子

量子理论认为，在没有观察者的前提下，事物是一种概率分布存在。最著名的就是薛定谔的猫，猫可以同时处于生和死两种状态的叠加，到底是生还是死，只有当观察者参与，引起波函数塌缩后状态才能确定，也就是说只有当打开箱子后猫才能处于生或者死的某一种确定状态。

这理解起来很匪夷所思，薛定谔的猫竟然能同时处于生和死这两种状态的叠加态！另一个更匪夷所思的事情是，当有观察者参与后，猫竟然从叠加态变成了确定态！对此物理界出现了很多的理论来解释这个现象，如隐变量、多世界、退相干历史、超弦理论等，但是目前还没有一个理论能够完美地解释这些问题。

我们要做一个乐观积极的观察者，以一种不后悔的姿态去经历这概率的世界。

总结

总而言之，不存在一个客观的，绝对的世界。唯一存在的，就是我们能够观察到的世界。物理学的全部意义，不在于它能够揭示出自然“是什么”，而在于它能够明确，关于自然我们能“说什么”。没有一个脱离于观测而存在的“绝对自然”。观察方式创造了整个世界。