最神秘莫测的“量子论” 颠覆人类世界观

要说哪一种现代科学理论最神秘莫测，“量子论”假如排第二的话，没人敢排第一。

量子论研究的是微观粒子世界中的现象。这一理论的核心内容，主要包括海森堡的“不确定性原理”、波恩的“概率解释”以及玻尔的“互补原理”。它们都是如此的诡异，能彻底颠覆你对世界的认知。

在学习中学物理时，一般会碰到这样的题目，告诉你炮弹的初始位置在A点，初始速度是V，初始射角是θ（这些统称为炮弹的初始状态），让你计算在时间T之后，炮弹会在哪个位置，速度是多少。

这个题目充分反映了经典力学对于世界的认识。它认为任何事件都有前因后果，这种因果关系可以用科学定律来描述。我们只要知道了“初始状态”，根据科学定律和方程，就可以预测事情的经过和结果。

然而这个题目在量子论中却根本不成立。经典力学眼中的世界是确定的，任何事物都有确定的状态，比如一个篮球，在每一时刻都有确定的位置和速度。但在量子力学中，海森堡的“不确定性原理”说，粒子不可能同时具有确定的位置和速度（通常说动量），最多只能确定其中之一。它表明，粒子根本就不像篮球那样，有确定的初始状态，粒子世界完全是一个不确定的世界。

波恩的“概率解释”同样令人吃惊。波恩说，在粒子世界中，我们没办法像预测篮球的运动轨迹那样，根据物理定律来预测粒子接下来的行踪。粒子最终会出现在哪里，这完全是随机的，我们能够确定的只有概率。想通过计算来确定粒子的踪迹，并不比用掷骰子确定来得更准确。

爱坦斯坦对此十分反感，他说：“量子力学令人印象深刻，但是一种内在的声音告诉我它不是真的……我毫无保留地相信，上帝是不掷骰子的”。但现实又跟他开了个玩笑，后来的事实一再证明他完全错了，上帝确实在掷骰子。

假如前面这些说法已经让你难以接受，那么还有比它们更离奇的，就是玻尔的“互补原理”，它居然认为世界是由意识决定的。

玻尔说，粒子的状态非常奇特。它有时候是粒子，有时候会变成波，这叫“波—粒二重性”。转换的关键在于意识，当你观察它时，它就变成粒子呈现在你面前；当没人观察它时，它就变成波弥漫于整个空间。

这段话要怎么理解呢？波是虚无飘渺的东西，不是实体，而粒子却是实在的点状物体。“互补原理”的意思是说，当没有人看粒子的时候，它就不是实在的东西，而是幽灵般的波；但当你一睁开眼睛，所有的幻影立刻消失，它马上变成一个实在的粒子，让你能够看到它。

这还能算是科学理论吗？它简直就是科学界的灵异故事！

量子论过于惊世骇俗，不可避免地引来了无数的攻击，然而那些设计来否定它的实验，却无不更加证明了它的正确性。现在许多物理学家们，已经只顾埋头享受量子论带来的现实好处，再不去管它背后那令人毛骨悚然的哲学意义。

我们眼中的宏观世界是由粒子组成的。如果每一种粒子都是有人观察时才是实在的，没人观察时就只是一种虚幻的波，那么由它组成的整个世界应该也是如此。这意味着什么？难道真像乔治‧贝克莱主教说的那样，“存在就是被感知”，世界是因为我们的存在才变得真实的？

示意图（图片来源：Adobe Stock）