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衷冢�惚桓嬤�骸罷飧鐾及傅目捶ㄓΩ檬嗆峁�純礎!閉庀攣頤敲魅妨耍赫饈且桓齟笮醋幟竓。只有觀測手段明確之後,答案才有意義。
測量!在經典理論中,這不是一個被考慮的問題。測量一塊石頭的重量,我用天平,用彈簧秤,用磅秤,或者用電子秤來做,理論上是沒有什麼區別的。在經典理論看來,石頭是處在一個絕對的,客觀的外部世界中,而我——觀測者——對這個世界是沒有影響的,至少,這種影響是微小得可以忽略不計的。你測得的資料是多少,石頭的“客觀重量”就是多少。但量子世界就不同了,我們已經看到,我們測量的物件都是如此微小,以致我們的介入對其產生了致命的干預。我們本身的擾動使得我們的測量中充滿了不確定性,從原則上都無法克服。採取不同的手段,往往會得到不同的答案,它們隨著不確定性原理搖搖擺擺,你根本不能說有一個客觀確定的答案在那裡。在量子論中沒有外部世界和我之分,我們和客觀世界天人合一,融和成為一體,我們和觀測物互相影響,使得測量行為成為一種難以把握的手段。在量子世界,一個電子並沒有什麼“客觀動量”,我們能談論的,只有它的“測量動量”,而這又和我們的測量手段密切相關。
各位,我們已經身陷量子論那奇怪的沼澤中了,我只希望大家不要過於頭昏腦漲,因為接下來還有無數更稀奇古怪的東西,錯過了未免可惜。我很抱歉,這幾節我們似乎沉浸於一種玄奧的哲學討論,而且似乎還要繼續討論下去。這是因為量子革命牽涉到我們世界觀的根本變革,以及我們對於宇宙的認識方法。量子論的背後有一些非常形而上的東西,它使得我們的理性戰戰兢兢,汗流浹背。但是,為了理解量子論的偉大力量,我們又無法繞開這些而自欺欺人地盲目前進。如果你從史話的一開始跟著我一起走到了現在,我至少對你的勇氣和毅力表示讚賞,但我也無法給你更多的幫助。假如你感到困惑彷徨,那麼玻爾的名言“如果誰不為量子論而感到困惑,那他就是沒有理解量子論”或許可以給你一些安慰。而且,正如我們以後即將描述的那樣,你也許應該感到非常自豪,因為愛因斯坦和你是一個處境。
但現在,我們必須走得更遠。上面一段文字只是給大家一個小小的喘息機會,我們這就繼續出發了。
如果不定義一個測量動量的方式,那麼我們談論電子動量就是沒有意義的?這聽上去似乎是一種唯心主義的說法。難道我們無法測量電子,它就沒有動量了嗎?讓我們非常驚訝和尷尬的是,玻爾和海森堡兩個人對此大點其頭。一點也不錯,假如一個物理概念是無法測量的,它就是沒有意義的。我們要時時刻刻注意,在量子論中觀測者是和外部宇宙結合在一起的,它們之間現在已經沒有明確的分界線,是一個整體。在經典理論中,我們脫離一個絕對客觀的外部世界而存在,我們也許不瞭解這個世界的某些因素,但這不影響其客觀性。可如今我們自己也已經融入這個世界了,對於這個物我合一的世界來說,任何東西都應該是可以測量和感知的。只有可觀測的量才是存在的!
卡爾?薩根(karlsagan)曾經舉過一個很有意思的例子,雖然不是直接關於量子論的,但頗能說明問題。
“我的車庫裡有一條噴火的龍!”他這樣聲稱。
“太稀罕了!”他的朋友連忙跑到車庫中,但沒有看見龍。“龍在哪裡?”
“哦,”薩根說,“我忘了說明,這是一條隱身的龍。”
朋友有些狐疑,不過他建議,可以撒一些粉末在地上,看看龍的爪印是不是會出現。但是薩根又聲稱,這龍是飄在空中的。
“那既然這條龍在噴火,我們用紅外線檢測儀做一個熱掃描?”
“也不行。”薩根說,“隱形的火也沒有溫度。”