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連載:量子史話出版社:作者:castor_v_pollux
好了各位,到此為止,我們在量子世界的旅途已經接近尾聲。我們已經瀏覽了絕大多數重要的風景點,探索了大部分先人走過的道路。但是,正如我們已經強烈地感受到的那樣,對於每一條道路來說,雖然一路上都是峰迴路轉,奇境疊出,但越到後來卻都變得那樣地崎嶇不平,難以前進。雖說“入之愈深,其進愈難,而其見愈奇”,但精神和體力上的巨
大疲憊到底打擊了我們的信心,阻止了我們在任何一條道上頑強地衝向終點。
當一次又一次地從不同的道路上徒勞而返之後,我們突然發現,自己已經處在一個巨大的迷宮中央。在我們的身邊,曲折的道路如同蛛網一般地輻射開來,每一條都通向一個幽深的不可捉摸的未來。我已經帶領大家去探討了哥本哈根、多宇宙、隱變數、系綜、grw、退相干歷史等6條道路,但要告訴各位的是,仍然還有非常多的偏僻的小道,我們並沒有提及。比如有人認為當進行了一次“觀測”之後,宇宙沒有分裂,只有我們大腦的狀態(或者說“精神”)分裂了!這稱為“多精神解釋”(many…mindsintepretation),它名副其實地算得上一種精神分裂症!還有人認為,在量子層面上我們必須放棄通常的邏輯(布林邏輯),而改用一種“量子邏輯”來陳述!另一些人不那麼激烈,他們覺得不必放棄通常的邏輯,但是通常的“機率”概念則必須修改,我們必須引入“復”的機率,也就是說機率並不是通常的0到1,而是必須描述為複數!華盛頓大學的物理學家克拉默(johngcramer)建立了一種非定域的“交易模型”(thetransactionalmodel),而他在牛津的同行彭羅斯則認為波函式的縮減和引力有關。彭羅斯宣稱只要空間的曲率大於一個引力子的尺度,量子線性疊加規則就將失效,這裡面還牽涉到量子引力的複雜情況諸如物質在跌入黑洞時如何損失了資訊……等等,諸如此類。即便是我們已經描述過的那些解釋,我們的史話所做的也只是掛一漏萬,只能給各位提供一點最基本的概念。事實上,每一種解釋都已經衍生出無數個變種,它們打著各自的旗號,都在不遺餘力地向世人推銷自己,這已經把我們搞得頭暈腦脹,不知所措了。現在,我們就像是被困在克里特島迷宮中的那位忒修斯(theseus),還在茫然而不停地摸索,苦苦等待著阿里阿德涅(ariadne)——我們那位可愛的女郎——把那個指引方向,命運攸關的線團扔到我們手中。
1997年,在馬里蘭大學巴爾的摩郡分校(umbc)召開了一次關於量子力學的研討會。有人在與會者中間做了一次問卷調查,統計究竟他們相信哪一種關於量子論的解釋。結果是這樣的:哥本哈根解釋13票,多宇宙8票,玻姆的隱變數4票,退相干歷史4票,自發定域理論(如grw)1票,還有18票都是說還沒有想好,或者是相信上述之外的某種解釋。到了1999年,在劍橋牛頓研究所舉行的一次量子計算會議上,又作了一次類似的調查,這次哥本哈根4票,修訂過的運動學理論(它們對薛定諤方程進行修正,比如grw)4票,玻姆2票,而多世界(mwi)和多歷史(dh)加起來(它們都屬於那種認為“沒有坍縮存在”的理論)得到了令人驚奇的30票。但更加令人驚奇的是,竟然有50票之多承認自己尚無法作出抉擇。在宇宙學家和量子引力專家中,mwi受歡迎的程度要高一些,據統計有58%的人認為多世界是正確的理論,而只有18%明確地認為它不正確。但其實許多人對於各種“解釋”究竟說了什麼是搞不太清楚的,比如人們往往弄不明白多世界和多歷史到底差別在哪裡,或許,它們本來就沒有明確的分界線。就算是相信哥本哈根的人,他們互相之間也會發生嚴重的分歧,甚至關於它到底是不是一個決定論的解釋也會造成爭吵。量子論仍然處在一個戰國紛爭的時代,玻爾,海森堡,愛因斯坦,薛定諤……他們的背影雖然已經離我們遠去,但他們當年曾戰鬥過的這片戰場上仍然硝煙瀰漫,他們不同的信念仍然支撐著新一代的物理學家,激勵著人們為了那個神聖的目標而繼續奮戰。
想想也真是諷刺,量子力學作為20世紀物理史上最重要的成就之一,到今天為止它的基本數學形式已經被創立了將近整整80年。它在每一個領域內都取得了巨大的成功,以致和相對論一起成為了支撐物理學的兩大支柱。80年!任何一種事物如果經歷了這樣一段漫長時間的考驗後仍然屹立不倒,這已經足夠