第52章 量子态
将一只猫放进一个封闭的空间里,这个空间里安装着一个原子核和一个毒气设施。
原子核有50的概率发生衰变,一旦发生衰变,就会发射出一个粒子,这个粒子就会触发毒气设施。
毒气一触发,猫就被毒死了。
可是,若原子核没有发生衰变,没有触发毒气,猫就不会被杀死。
那么,在意识里,这两种状态是叠加在一起的,只要你没有打开这个空间去察看,猫就生存在我们的意识里,它的状态是既活着又死了的叠加状态。
你能想象一只既死又活的猫是一种什么样的状态吗?这是微观世界里一种常见的现象,物质既可以是a状态,同时也可以是b状态。
可是,在现实生活中,这种现象让人完全无法理解。不仅我们听后一脸懵,就连科学家们最初了解到这一现象时,也惊掉了下巴。
1900年,科学家们第一次提出了原子的组成和构造,当时,他们想当然地用牛顿经典力学理论和电磁理论对原子的结构进行推算时,得出结果竟然和预测的结果完全不一致。
科学家们对此各执一词,争论不休。
1927年,在第5届索尔维会议上,相对论创始人爱因斯坦和量子力学哥本哈根学派创始人波尔进行了“华山论剑”。
当时世界上最伟大的科学家,几乎都参加了这次会议,大家参与其中各抒己见。这种学术上的激烈争论,反而推动了量子力学的发展。
如今,物理学分为了“经典物理学”和“量子物理学”,“经典物理学”用来解释宏观世界,而“量子物理学”用来解释微观世界。
这本由美国物理学教授迈克尔·g雷默撰写的《量子物理学》对于非专业人士来说真是福音,我们普通人终于有机会了解一下这个高深莫测的概念了。
别被这专业的名头唬住了,这是牛津科普系列丛书,既有专业术语,也有通俗的讲解,用生动有趣的问答形式,一点一点地将“量子物理学”的神秘面纱揭开。
更有意思的是,你会发现,它的理论与“玄学”中的许多概念竟然不谋而合,这可真不知是巧合还是必然?
“薛定谔的猫”这个实验所要表达的,就是微观世界里的“量子叠加态”。
在物理的微观世界里,电子是物质的组成部分,它在进动时,并不会遵循我们传统认知当中的牛顿运动定律——如天体一般按照既定的轨道运行。
在实验中我们可以看到,电子运行的路径有可能是a,也有可能是b。
如果有探测器存在,那么,它的路径只会是a或b。
但是,若探测器并不存在,那么这两条路径就会相互干扰,它们表示的是一个共轭过程(没有留下痕迹),我们就不可能认为电子是通过了其中一条路径,也不能认为电子同时通过了两条路径。
此时,物理学家们便把它叫作“量子叠加态”。
它的含义是a可能性和b可能性以量子方式互相叠加在了一起。
此时,我们再来理解一下“薛定谔的猫”,竟然感觉到有些似曾相识。
这种既生又死的状态,不就是我们常常探讨的哲学问题“我思故我在”吗?
哲学家们认为:人至少是由两部分组成,一部分是肉体,一部分是意识。
而“意识”才是真正的“我”,这个“我”应该有理想,有追求,有独立的思想,若一个人失去了“意识”,整天浑浑噩噩的,那就变成了一个活着的“死人”。
量子物理学认为,所有的东西,包括组成人的原子和把人黏合在一起的力,就是一个互相作用的量子场。
所以,这个既生又死的状态也就不奇怪了。