贝壳电子书 > 教育出版电子书 > 上帝掷骰子吗--量子物理史话 >

第44章

上帝掷骰子吗--量子物理史话-第44章

小说: 上帝掷骰子吗--量子物理史话 字数: 每页4000字

按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页,按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页,按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部!
————未阅读完?加入书签已便下次继续阅读!




角色,这可以等电影拍完以后再由我们决定!

  虽然听上去古怪,但这却是哥本哈根派的一个正统推论!惠勒后来引玻尔的话说,“

任何一种基本量子现象只在其被记录之后才是一种现象”,我们是在光子上路之前还是途

中来做出决定,这在量子实验中是没有区别的。历史不是确定和实在的除非它已经被记

录下来。更精确地说,光子在通过第一块透镜到我们插入第二块透镜这之间“到底”在哪

里,是个什么,是一个无意义的问题,我们没有权利去谈论它,它不是一个“客观真实”

!惠勒用那幅著名的“龙图”来说明这一点,龙的头和尾巴(输入输出)都是确定的清晰的

,但它的身体(路径)却是一团迷雾,没有人可以说清。

  在惠勒的构想提出5年后,马里兰大学的卡洛尔?阿雷(Carroll O Alley)和其同事当

真做了一个延迟实验,其结果真的证明,我们何时选择光子的“模式”,这对于实验结果

是无影响的(和玻尔预言的一样,和爱因斯坦的相反!),与此同时慕尼黑大学的一个小组

也作出了类似的结果。

  这样稀奇古怪的事情说明了什么呢?

  这说明,宇宙的历史,可以在它实际发生后才被决定究竟是怎样发生的!在薛定谔的

猫实验里,如果我们也能设计某种延迟实验,我们就能在实验结束后再来决定猫是死是活

!比如说,原子在1点钟要么衰变毒死猫,要么就断开装置使猫存活。但如果有某个延迟

装置能够让我们在2点钟来“延迟决定”原子衰变与否,我们就可以在2点钟这个“未来”

去实际决定猫在1点钟的死活!

  这样一来,宇宙本身由一个有意识的观测者创造出来也不是什么不可能的事情。虽然

宇宙的行为在道理上讲已经演化了几百亿年,但某种“延迟”使得它直到被一个高级生物

所观察才成为确定。我们的观测行为本身参予了宇宙的创造过程!这就是所谓的“参予性

宇宙”模型(The Prticipatory Universe)。宇宙本身没有一个确定的答案,而其中的生

物参予了这个谜题答案的构建本身!

  这实际上是某种增强版的“人择原理”(anthropic principle)。人择原理是说,我

们存在这个事实本身,决定了宇宙的某些性质为什么是这样的而不是那样的。也就是说,

我们讨论所有问题的前提是:事实上已经存在了一些像我们这样的智能生物来讨论这些问

题。我们回忆一下笛卡儿的“第一原理”:不管我怀疑什么也好,有一点我是不能怀疑的

,那就是“我在怀疑”本身。“我思故我在”!类似的原则也适用于人择原理:不管这个

宇宙有什么样的性质也好,它必须要使得智能生物可能存在于其中,不然就没有人来问“

宇宙为什么是这样的?”这个问题了。随便什么问题也好,你首先得保证有一个“人”来

问问题,不然就没有意义了。

  举个例子,目前宇宙似乎是在以一个“恰到好处”的速度在膨胀。只要它膨胀得稍稍

快一点,当初的物质就会四散飞开,而无法凝聚成星系和行星。反过来,如果稍微慢一点

点,引力就会把所有的物质都吸到一起,变成一团具有惊人的密度和温度的大杂烩。而我

们正好处在一个“临界速度”上,这才使得宇宙中的各种复杂结构和生命的诞生成为可能

。这个速度要准确到什么程度呢?大约是10^55分之一,这是什么概念?你从宇宙的一端

瞄准并打中在另一端的一只苍蝇(相隔300亿光年),所需准确性也不过10^30分之一。类似

的惊人准确的宇宙常数,我们还可以举出几十个。

  我们问:为什么宇宙以这样一个速度膨胀?人择原理的回答是:宇宙必须以这样一个

速度膨胀,不然就没有“你”来问这个问题了。因为只有以这样一个速度膨胀,生命和智

慧才可能诞生,从而使问题的提出成为可能!显然不会有人问:“为什么宇宙以1米/秒的

速度膨胀?”因为以这个速度膨胀的宇宙是一团火球,不会有人在那里存在。

  参予性宇宙是增强的人择原理,它不仅表明我们的存在影响了宇宙的性质,更甚,我

们的存在创造了宇宙和它的历史本身!可以想象这样一种情形:各种宇宙常数首先是一个

不确定的叠加,只有被观测者观察后才变成确定。但这样一来它们又必须保持在某些精确

的范围内,以便创造一个好的环境,令观测者有可能在宇宙中存在并观察它们!这似乎是

一个逻辑循环:我们选择了宇宙,宇宙又创造了我们。这件怪事叫做“自指”或者“自激

活”(self…exciting),意识的存在反过来又创造了它自身的过去!

  请各位读者确信,我写到这里已经和你们一样头大如斗,嗡嗡作响不已。这个理论的

古怪差不多已经超出了我们可以承受的心理极限,我们在“意识”这里已经筋疲力尽,无

力继续前进了。对此感到不可接受的也绝不仅仅是我们这些门外汉,当时已经大大有名的

约翰?贝尔(John Bell,我们很快就要讲到他)就嘟囔道:“难道亿万年来,宇宙波函数一

直在等一个单细胞生物的出现,然后才坍缩?还是它还得多等一会儿,直到出现了一个有

资格的,有博士学位的观测者?”要是爱因斯坦在天有灵,看到有人在他的诞辰纪念上发

表这样古怪的,违反因果律的模型,不知作何感想?

  就算从哥本哈根解释本身而言,“意识”似乎也走得太远了。大多数“主流”的物理

学家仍然小心谨慎地对待这一问题,持有一种更为“正统”的哥本哈根观点。然而所谓“

正统观念”其实是一种鸵鸟政策,它实际上就是把这个问题抛在一边,简单地假设波函数

一观测就坍缩,而对它如何坍缩,何时坍缩,为什么会坍缩不闻不问。量子论只要在实际

中管用就行了,我们更为关心的是一些实际问题,而不是这种玄之又玄的阐述!

  但是,无论如何,当新物理学触及到这样一个困扰了人类千百年的本体问题核心后,

这无疑也激起了许多物理学家们的热情和好奇心。的确有科学家沿着维格纳的方向继续探

索,并论证意识在量子论解释中所扮演的地位。这里面的代表人物是伯克利劳伦斯国家物

理实验室的美国物理学家亨利?斯塔普(Henry Stapp),他自1993年出版了著作《精神,物

质和量子力学》(Mind; Matter; and Quantum Mechanics)之后,便一直与别的物理学家

为此辩论至今(大家如果有兴趣,可以去他的网页www…

physics。lbl。gov/~stapp/stappfiles。html看看他的文章)。这种说法也获得了某些人的

支持,去年,也就是2003年,还有人(阿姆斯特丹大学的Dick J。 Bierman)宣称用实验证

明了人类意识“的确”使波函数坍缩。不过这一派的支持者也始终无法就“意识”建立起

有说服力的模型来,对于他们的宣称,我们在心怀惧意的情况下最好还是采取略为审慎的

保守态度,看看将来的发展如何再说。

  我们沿着哥本哈根派开拓的道路走来,但或许是走得过头了,误入歧途,结果发现在

尽头藏着一只叫做“意识”的怪兽让我们惊恐不已。这已经不是玻尔和哥本哈根派的本意

,我们还是退回到大多数人站着的地方,看看还有没有别的道路可以前进。嗯,我们发现

的确还有几条小路通向未知的尽头,让我们试着换几条道路走走,看看它是不是会把我们

引向光明的康庄大道。不过让我们先在原来的那条路上做好记号,醒目地写下“意识怪兽

”的字样并打上惊叹号以警醒后人。好,现在我们出发去另一条道路探险,这条小道看上

去笼罩在一片浓雾缭绕中,并且好像在远处分裂成无限条岔路。我似乎已经有不太美妙的

预感,不过还是让我们擦擦汗,壮着胆子前去看看吧。

  *********

  饭后闲话:海森堡和德国原子弹计划(七)

  海森堡不久便从报上得知了炸弹的实际重量:200千克,核心爆炸物只有几千克。他

显得烦躁不已,对自己的估计错在何处感到非常纳闷。他对哈特克说:“他们是怎么做到

的?如果我们这些曾经干过同样工作的教授们连他们(理论上)是怎么做到的都搞不懂,我

感到很丢脸。”德国人讨论了多种可能性,但一直到14号,事情才起了决定性的转变。

  到了8月14号,海森堡终于意识到了正确的计算方法(也不是全部的),他在别的科学

家面前进行了一次讲授,并且大体上得到了相对正确的结果。他的结论是6。2厘米半径

16千克!而在他授课时,别的科学家对此表现出一无所知,他们的提问往往幼稚可笑。德

国人为他们的骄傲自大付出了最终的代价。

  对此事的进一步分析可以在1998年出版的《海森堡与纳粹原子弹计划》(Paul Rose)

和2000年出版的《希特勒的铀俱乐部》(Jeremy Bernstein)二书中找到非常详尽的资料。

大体上说,近几年来已经比较少有认真的历史学家对此事表示异议,至少在英语世界是如

此。

  关于1941年海森堡和玻尔在哥本哈根的会面,也就是《哥本哈根》一剧中所探寻的那

个场景,我们也已经有了突破性的进展。关于这场会面的讨论是如此之多之热烈,以致玻

尔的家属提前10年(原定保密50年)公布了他的一些未寄出的信件,其中谈到了1941年的会

面(我们知道,玻尔生前几乎从不谈起这些),为的是不让人们再“误解它们的内容”。这

些信件于2002年2月6日在玻尔的官方网站(nbi。dk)上公布,引起一阵热潮,

使这个网站的日点击率从50左右猛涨至15000。

  在这些首次被披露的信件中,我们可以看到玻尔对海森堡来访的态度。这些信件中主

要的一封是在玻尔拿到Robert Jungk的新书《比一千个太阳更明亮》之后准备寄给海森堡

的,我们在前面已经说到,这本书赞扬了德国人在原子弹问题上表现出的科学道德(基于

对海森堡本人的采访!)。玻尔明确地说,他清楚地记得当年的每一句谈话,他和妻子玛

格丽特都留下了强烈的印象:海森堡和魏扎克努力地试图说服玻尔他们,德国的最终胜利

不可避免,因此采取不合作态度是不明智的。玻尔说,海森堡谈到原子弹计划时,给他留

下的唯一感觉就是在海森堡的领导下,德国正在按部就班地完成一切。他强调说,他保持

沉默,不是海森堡后来宣称的因为对原子弹的可行性感到震惊,而是因为德国在致力于制

造原子弹!玻尔显然对海森堡的以及Jungk的书造成的误导感到不满。在别的信件中,他

也提到,海森堡等人对别的丹麦科学家解释说,他们对德国的态度是不明智的,因为德国

的胜利十分明显。玻尔似乎曾经多次想和海森堡私下谈一次,以澄清关于这段历史的误解

,但最终他的信件都没有发出,想必是思量再三,还是觉得恩恩怨怨就这样让它去吧。

 

返回目录 上一页 下一页 回到顶部 2 0

你可能喜欢的