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或許聽起來有點匪夷所思,不過這可不是科幻小說的情節,而是現實世界的科學家所思考的問題。除非親眼目睹,否則無存得知——我們的身體就是由無數的這種東西所組成的。”
“……是哦。”
量子的概念對我而言沒什麼真實感,因此我的回應當然也有點敷衍。不過七美可不會這麼容易就放棄,照樣口若懸河的說下去。
“波濤,你聽過‘薛丁格的貓’嗎?”
“……好像聽過,又好像沒聽過。”
“簡而言之,就是先準備一個按下開關之後就會釋放出致命毒氣的箱子,然後再放進一隻
貓。你猜那隻貓會怎樣?”
我猜不出七美到底想說什麼,猶豫了片刻之後才開口回答。
“開關被某人按下之前,貓還活著;可是一旦按下開關,貓就會被毒死吧?”
“沒錯,這是最普遍的答案。不過在這個實驗當中,按下毒氣開manf的並不是‘某人’,而是‘量子’。也就是說量子存在的情況下,開關會被按下;相反的量子不存在的話,開關就不會被按下。
可是量子是機率的存在,只能透過觀測來決定是否存在。
既然開關的狀態是由量子來決定的,除非透過觀測,否則都是機率的問題。也就是說除非開啟箱子檢查,否則開關到底有沒有被按下,都跟量子一樣是機率的存在。同理可證,在實驗者開箱檢查之前,生死掌握在開關之上的那隻貓的生存與死亡機率,也是同時並立的——聽得懂嗎?”
“呃,不是很明白。”
“這個實驗的最終目的在於證明量子擁有神奇的特性。有些人認為這種特性只存在於微距世界,不適用於廣距世界——也就是現實世界,基本上這種認知是錯誤的!量子決定開關的狀態、開關的狀態決定貓的生死,這就代表了微距世界所發生的現象未必不會對廣距世界造成影響。既然量子的特性如此,由量子所組成的我們在沒有觀測之前,也是處於生與死並存的狀
態——這就是‘薛丁格的貓’所傳達的觀念。”
仔細咀嚼七美的敘述之後,我頓時吃了一驚。
“咦?可是我們確實存在呀!跟機率一點關係也沒有!就算沒有人看著我們,也不會憑空消失吧?”
“真的嗎?”
“……你的意思是?”
“也是啦,或許連想出這個實驗的薛丁格也這麼認為吧?世界上不可能出現生與死的狀態同時存在的貓,因此量子也不會是有無的狀態同時存在的物體。
不過哥本哈根的物理學家可不這麼認為。
他們認為既然量子是機率的存在,‘生與死的狀態同時並存的貓’也只是無法以邏輯實驗加以證明的結果,如果排除外在的變因、進行更精確的實驗,結果還是很難說的。目前這種說法是物理學界的主流,因此薛丁格在晚年的時候捨棄了物理學者的頭銜——雖然這只是非正式的傳言,不過仔細想想也挺有趣的。‘薛丁格方程式’可說是量子力學的基本教義,想不到寫出這個方程式的薛丁格竟然否認量子力學的存在——”
這時我甘冒大不諱,舉手打斷七美長篇大論的演說。
“慢著,難道我們真的是‘機率的存在’?排除外在的變因之後,當觀測者的視線不在身
上的時候,我們就會處於是死是活都不知道的狀態?”
七美聳聳肩膀,一派輕鬆地回答:
“天曉得。”
“天曉得……?”
“基本上沒有人知道答案,只知道量子確實是機率的存在。至於為什麼如此、透過怎樣的過程變成如此、為什麼只發生在微距的世界,截至目前為止依然找不到完美的解釋。
而且我們也不知道‘確定’量子‘狀態’——正確的說法是‘波束的收縮’——的‘觀測’到底是什麼。
以薛丁格的貓而言,‘觀測’又是指哪一段過程?
開啟箱子的人類看見貓的那一刻?眼睛所接收的影像傳達到大腦的那一刻?還是就只是單純地開啟箱子的時候?或是‘貓’有所感覺的時候?萬一開啟‘箱子’的人被裝進另一個更大的箱子呢?萬一箱子的外面還有另一個觀測者呢?如果另一個觀測者也跟‘箱子’一起裝進另一個大箱子、另一個大箱子的外面又有另一個觀測者,貓的生死到底是何時被決定的?一定要等到最後的觀測者‘開啟箱子’之後才能決定嗎?微距世界的量子是同時以‘波’與‘粒子’的狀態存在的物質,由量子所組成的大分子