第34節(1 / 2)

生存。對於一些測量手段來說,電子呈現出一個準確的p,對於另一些測量手段來說,電子呈現出準確的q。我們能夠測量到的電子才是唯一的實在,這後麵不存在一個“客觀”的,或者“實際上”的電子!

換言之,不存在一個客觀的,絕對的世界。唯一存在的,就是我們能夠觀測到的世界。物理學的全部意義,不在於它能夠揭示出自然“是什麼”,而在於它能夠明確,關於自然我們能“說什麼”。沒有一個脫離於觀測而存在的絕對自然,隻有我們和那些複雜的測量關係,熙熙攘攘縱橫交錯,構成了這個令人心醉的宇宙的全部。測量是新物理學的核心,測量行為創造了整個世界。

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飯後閑話:奧卡姆剃刀

同時具有p和q的電子是不存在的。有人或許感到不理解,探測不到的就不是實在嗎?

我們來問自己,“這個世界究竟是什麼”和“我們在最大程度上能夠探測到這個世界是什麼”兩個命題,其實質到底有多大的不同?我們探測能力所達的那個世界,是不是就是全部實在的世界?比如說,我們不管怎樣,每次隻能探測到電子是個粒子或者是個波,那麼,是不是有一個“實在”的世界,在那裏電子以波-粒子的奇妙方式共存,我們每次探測,隻不過探測到了這個終極實在於我們感觀中的一部分投影?同樣,在這個“實在世界”中還有同時具備p和q的電子,隻不過我們與它緣慳一麵,每次測量都隻有半麵之交,沒法窺得它的真麵目?

假設宇宙在創生初期膨脹得足夠快,以致它的某些區域對我們來說是如此遙遠,甚至從創生的一刹那以光速出發,至今也無法與它建立起任何溝通。宇宙年齡大概有150億歲,任何信號傳播最遠的距離也不過150億光年,那麼,在距離我們150億光年之外,有沒有另一些“實在”的宇宙,雖然它們不可能和我們的宇宙之間有任何因果聯係?

在那個實在世界裏,是不是有我們看不見的噴火的龍,是不是有一匹具有“實在”顏色的馬,而我們每次觀察隻不過是這種“實在顏色”的膚淺表現而已。我跟你爭論說,地球“其實”是方的,隻不過它在我們觀察的時候,表現出圓形而已。但是在那個“實在”世界裏,它是方的,而這個實在世界我們是觀察不到的,但不表明它不存在。

如果我們運用“奧卡姆剃刀原理”(Occams

Razor),這些觀測不到的“實在世界”全都是子虛烏有的,至少是無意義的。這個原理是14世紀的一個修道士威廉所創立的,奧卡姆是他出生的地方。這位奧卡姆的威廉還有一句名言,那是他對巴伐利亞的路易四世說的:“你用劍來保衛我,我用筆來保衛你。”

剃刀原理是說,當兩種說法都能解釋相同的事實時,應該相信假設少的那個。比如,地球“本來”是方的,但觀測時顯現出圓形。這和地球“本來就是圓的”說明的是同一件事。但前者引入了一個莫名其妙的不必要的假設,所以前者是胡說。同樣,“電子本來有準確的p和q,但是觀測時隻有1個能顯示”,這和“隻存在具有p或者具有q的電子”說明的也是同一回事,但前者多了一個假設,我們應當相信後者。“存在但觀測不到”,這和“不存在”根本就是一碼事。

同樣道理,沒有粒子-波混合的電子,沒有看不見的噴火的龍,沒有“絕對顏色”的馬,沒有150億光年外的宇宙(150億光年這個距離稱作“視界”),沒有隔著1厘米四維尺度觀察我們的四維人,沒有絕對的外部世界。史蒂芬霍金在《時間簡史》中說:“我們仍然可以想像,對於一些超自然的生物,存在一組完全地決定事件的定律,它們能夠觀測宇宙現在的狀態而不必幹擾它。然而,我們人類對於這樣的宇宙模型並沒有太大的興趣。看來,最好是采用奧卡姆剃刀原理,將理論中不能被觀測到的所有特征都割除掉。”

你也許對這種實證主義感到反感,反駁說:“一片無人觀察的荒漠,難道就不存在嗎?”以後我們會從另一個角度來討論這片無人觀察的荒漠,這裏隻想指出,“無人的荒漠”並不是原則上不可觀察的。

正如我們的史話在前麵一再提醒各位的那樣,量子論革命的破壞力是相當驚人的。在概率解釋,不確定性原理和互補原理這三大核心原理中,前兩者摧毀了經典世界的因果性,互補原理和不確定原理又合力搗毀了世界的客觀性和實在性。新的量子圖景展現出一個前所未有的世界,它是如此奇特,難以想象,和人們的日常生活格格不入,甚至違背我們的理性本身。但是,它卻能夠解釋量子世界一切不可思議的現象。這種主流解釋被稱為量子論的“哥本哈根”解釋,它是以玻爾為首的一幫科學家作出的,他們大多數曾在哥本哈根工作過,許多是量子論本身的創立者。哥本哈根派的人物除了玻爾,自然還有海森堡、波恩、泡利、狄拉克、克萊默、約爾當,也包括後來的魏紮克和蓋莫夫等等,這個解釋一直被當作是量子論的正統,被寫進各種教科書中。

當然,因為它太過奇特,太教常人困惑,近80年來沒有一天它不受到來自各方麵的置疑、指責、攻擊。也有一些別的解釋被紛紛提出,這裏麵包括德布羅意-玻姆的隱函數理論,埃弗萊特的多重宇宙解釋,約翰泰勒的係綜解釋、Ghirardi-Rimini-Weber的“自發定域”(SpontaneousLocalization),Griffiths-Omnès-GellMann-Hartle的“脫散曆史態”(DecoherentHistories,orConsistentHistories),等等,等等。我們的史話以後會逐一地去看看這些理論,但是公平地說,至今沒有一個理論能取代哥本哈根解釋的地位,也沒有人能證明哥本哈根解釋實際上“錯了”(當然,可能有人爭辯說它“不完備”)。隱函數理論曾被認為相當有希望,可惜它的勝利直到今天還仍然停留在口頭上。因此,我們的史話仍將以哥本哈根解釋為主線來敘述,對於讀者來說,他當然可以自行判斷,並得出他自己的獨特看法。