当代物理学的难言之隐
时至今日,量子力学的理论预言还没有一项是错误的。全球有三分之一的商品都是基于量子力学原理制造。你手中拿着的手机,里面的核心部件——芯片,就是基于量子力学的能带理论。能带理论是现代固体电子技术的理论基础,对于微电子技术的发展起到了不可估量的作用。 然而,表面上光芒万丈的量子力学,却隐藏着太多的难言之隐。 常言道,百闻不如一见。我们对自己感官直接接收到的信息深信不疑,特别是眼睛看见的,手指摸到的,鼻子闻到的,舌头尝到的。然而,在量子力学里面,看见的也不一定真实,听见的却不一定是虚的。 当你的领导同时分派给你几项工作而应接不暇,你可能会抱怨道:“我分身乏术啊!” 在量子微观世界,分身术却是轻而易举,小菜一碟,简直就是常态。一个亚原子粒子,可以同时处在不同的地方。这听起来就会让人觉得不可思议。事实上,微观量子世界的时间跟我们所处的宏观世界不一样。每一个亚原子粒子,都有自己的时间。我们认为的同时,也许在亚原子粒子看来并不同时;我们以为的不同地方,也许在亚原子粒子看来,并没有区别。这些反直觉的现象,却被若干实验反复证实。 我们常说“母子连心”,母亲担心孩子的事情果然发生了。妈妈担心住校的女儿感冒,打电话一问班主任,结果还真的感冒了。这似乎印证了“心灵感应”现象的存在。我们都愿意相信心灵感应,这是多么美好的存在呀!可是,较真的科学家并不承认所谓“心灵感应”,也不认为“量子纠缠”是“心灵感应”的物理基础。他们认为,母亲时常想念女儿,各种担心时常会在脑海里面出现;而一个人生病或遇到其它大大小小的危险,也不可避免。打电话恰巧证实了母亲的担心,其实是大概率事件。同时,我们带着感情去认知“心灵感应”,通常会采取选择性取证,把预测不准的多数筛选掉了。那些我们认为很量子力学的东西,却不一定量子科学;符合直觉的现象,却不一定真实存在。 其实量子力学也想为心灵感应找到“证据”,可是量子力学有难言之隐——量子纠缠的具体运行机制和本质,科学家根本没有搞清楚。 量子力学还有一个巨大的难言之隐,就是跟物理学的另一根支柱——相对论——无法统一。相对论认为时空是连续的平滑的,而量子力学则认为时空是离散的,充满真空涨落;相对论用的时间是非经典的,而量子力学用的时间却是经典的。在相对论看来,参照系不同,时间就不相同,而我们却用宏观世界的同时性去衡量微观世界的同时性。 量子物理学尽管非常有用,但它有着太多的难言之隐。那些企图用量子力学证实心灵感应和灵魂的存在,着实是在揭量子力学的疮疤。 对于量子微观世界的探索,越往前走,尺度越小,证实的难度就越大。有科学家非常担忧地说:“现在的科学越来越接近空想!”但有佛学家却高兴了,他们认为“科学越来越接近佛学空性”。“空想”和“空性”虽一字之差,但意义完全不同。说“空想”表达的是担忧不满。说“空性”表达的是幸灾乐祸——看呐,那个爬山的科学家,我已经在山顶上等你多时了,咱们坐下来一起空想吧!
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