上帝擲骰子嗎 網路作家

第18部分 (第2/4頁)

了什麼意義？

我們不妨再回顧一下薛定諤創立波動方程的思路：他是從經典的哈密頓方程出發，構造一個體系的新函式ψ代入，然後再引用德布羅意關係式和變分法，最後求出了方程及其解答，這和我們印象中的物理學是迥然不同的。通常我們會以為，先有物理量的定義，然後才談得上尋找它們的數學關係。比如我們懂得了力f，加速度a和質量m的概念，之後才會理解f=ma的意義。但現代物理學的路子往往可能是相反的，比如物理學家很可能會先定義某個函式f，讓f=ma，然後才去尋找f的物理意義，發現它原來是力的量度。薛定諤的ψ，就是在空間中定義的某種分佈函式，只是人們還不知道它的物理意義是什麼。

這看起來頗有趣味，因為物理學家也不得不坐下來猜啞謎了。現在讓我們放鬆一下，想象自己在某個晚會上，主持人安排了一個趣味猜謎節目供大家消遣。“女士們先生們，”他興高采烈地宣佈，“我們來玩一個猜東西的遊戲，誰先猜出這個箱子裡藏的是什麼，誰就能得到晚會上的最高榮譽。”大家定睛一看，那個大箱子似乎沉甸甸的，還真像藏著好東西，箱蓋上古色古香寫了幾個大字：“薛定諤方程”。

“好吧，可是什麼都看不見，怎麼猜呢？”人們抱怨道。“那當然那當然。”主持人連忙說，“我們不是學孫悟空玩隔板猜物，再說這裡面也決不是破爛溜丟一口鐘，那可是貨真價實的關係到整個物理學的寶貝。嗯，是這樣的，雖然我們都看不見它，但它的某些性質卻是可以知道的，我會不斷地提示大家，看誰先猜出來。”

眾人一陣鼓譟，就這樣遊戲開始了。“這件東西，我們不知其名，強名之曰ψ。”主持人清了清嗓門說，“我可以告訴大家的是，它代表了原子體系中電子的某個函式。”下面頓時七嘴八舌起來：“能量？頻率？速度？距離？時間？電荷？質量？”主持人不得不提高嗓門喊道：“安靜，安靜，我們還剛剛開始呢，不要亂猜啊。從現在開始誰猜錯了就失去參賽資格。”於是瞬間鴉雀無聲。

“好。”主持人滿意地說，“那麼我們繼續。第二個條件是這樣的：透過我的觀察，我發現，這個ψ是一個連續不斷的東西。”這次大家都不敢說話，但各人迅速在心裡面做了排除。既然是連續不斷，那麼我們已知的那些量子化的條件就都排除了。比如我們都已經知道電子的能級不是連續的，那ψ看起來不像是這個東西。

“接下來，透過ψ的構造可以看出，這是一個沒有量綱的函式。但它同時和電子的位置有某些聯絡，對於每一個電子來說，它都在一個虛擬的三維空間裡擴充套件開去。”話說到這裡好些人已經糊塗了，只有幾個思維特別敏捷的還在緊張地思考。

“總而言之，ψ如影隨形地伴隨著每一個電子，在它所處的那個位置上如同一團雲彩般地擴散開來。這雲彩時而濃厚時而稀薄，但卻是按照某種確定的方式演化。而且，我再強調一遍，這種擴散及其演化都是經典的，連續的，確定的。”於是眾人都陷入冥思苦想中，一點頭緒都沒有。

“是的，雲彩，這個比喻真妙。”這時候一個面容瘦削，戴著夾鼻眼睛的男人呵呵笑著站起來說。主持人趕緊介紹：“女士們先生們，這位就是薛定諤先生，也是這口寶箱的發現者。”大家於是一陣鼓掌，然後屏息凝神地聽他要發表什麼高見。

“嗯，事情已經很明顯了，ψ是一個空間分佈函式。”薛定諤滿有把握地說，“當它和電子的電荷相乘，就代表了電荷在空間中的實際分佈。雲彩，尊敬的各位，電子不是一個粒子，它是一團波，像雲彩一般地在空間四周擴充套件開去。我們的波函式恰恰描述了這種擴充套件和它的行為。電子是沒有具體位置的，它也沒有具體的路徑，因為它是一團雲，是一個波，它向每一個方向延伸——雖然衰減得很快，這使它粗看來像一個粒子。女士們先生們，我覺得這個發現的最大意義就是，我們必須把一切關於粒子的假相都從頭腦裡清除出去，不管是電子也好，光子也好，什麼什麼子也好，它們都不是那種傳統意義上的粒子。把它們拉出來放大，仔細審視它們，你會發現它在空間裡融化開來，變成無數振動的疊加。是的，一個電子，它是塗抹開的，就像塗在麵包上的黃油那樣，它平時蜷縮得那麼緊，以致我們都把它當成小球，但是，這已經被我們的波函式ψ證明不是真的。多年來物理學誤入歧途，我們的腦袋被光譜線，躍遷，能級，矩陣這些古怪的東西搞得混亂不堪，現在，是時候迴歸經典了。”

“這個寶箱，”薛定諤指著那口大箱子激動地說，“是一筆遺產，