《黑客帝国并非虚构,世界就是程序代码,人类末日近在咫尺》
第11节

作者: __空心菜__
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  薛定谔发表的波动方程中,也包含了同样不可理喻的内容。在方程中他构造了一个波函数ψ,却不知道这个函数背后的物理意义是什么。他自己曾以为这代表了电子电荷的空间分布,但德国物理学家波恩在随后指出,事情要比他所想的离奇得多。波恩认为,ψ代表了一种随机性,一种概率,ψ的平方对应了电子在某个地点出现的概率。原来电子的运动不像经典力学规定的那样,有确定的轨迹,它将会在哪里出现只是一种概率现象。

  日期:2012-08-02 22:14:13
  我们可以通过一个例子来理解。按照经典力学定律来运动的炮弹,它的轨迹是确定的,所以在它发射的一刹那,我们就已经能确定它的落点了。这很重要,因为我们需要把落点设在想要打击的目标上,而不能让它一不小心掉到了自己头上。但假如炮弹是像电子那样运动的话,那你的麻烦就大了,因为它的落点不是一个确定的点,而会有很多种可能性。它究竟会在哪一点落下,这完全是个随机的过程,其概率就像一个波,严格按照ψ的分布展开——炮弹能不能落到敌人头上,要寄希望于你的人品能否爆发。

  波恩形象地把波函数ψ称为“骰子”。他的意思是,你想知道电子将会在哪里出现吗?计算是没有用的,因为你能算出的只有概率,所以还不如去掷骰子来得直接!
  日期:2012-08-02 22:15:07

  海森堡说,我们不可能知道电子的初始状态,因为电子根本就没有确定的初始状态。波恩又说,别说不知道初始状态,就是知道,你也没办法预测电子接下来的行为,你所能确定的只有概率。在亚原子世界里,建立在经典力学基础上的决定论,犹如头上重重地挨了一记闷棍。
  电子最终会出现在哪里,这完全是随机的,与它的初始状态和过程都没有严格的因果关系,这样的结论让许多人无论如何也不能接受,其中就包括爱坦斯坦。在1926年写给波恩的信中,爱因斯坦这样说:“量子力学令人印象深刻,但是一种内在的声音告诉我它不是真的……我毫无保留地相信,上帝是不掷骰子的”。
  日期:2012-08-02 22:16:11
  在随后的岁月中,出于对因果律的痴痴信仰,爱因斯坦始终站在了与随机性战斗的第一线,至死不渝。然而越来越多的事实证明他的抗争只是徒劳,上帝确实在掷骰子。搞错了方向让他其后的工作几乎一事无成,以至于著名的爱因斯坦传记作家,荷兰的亚伯拉罕?派斯调侃说,就算1925年之后爱因斯坦改行以钓鱼度过余生,对于科学来说也没有什么损失。
  决定论在遭受到了量子论的严重挑战之后,混沌学理论给它画上了一个圆满的句号。美国的气象学家洛伦兹在研究天气预报的过程中意识到,最终结果对于初始条件的依赖性,比我们所能想象的要敏感得多。任何细小的干扰都能够对整个系统的发展造成极大的影响,差之毫厘,失之千里。最能形象说明这一点的是洛伦兹的蝴蝶效应:一只蝴蝶在亚马逊河的热带雨林中扇动翅膀,有可能会在美国德克萨斯州引起一场龙卷风。

  日期:2012-08-02 22:16:58

  那些细小的干扰从本质上来说是不可预测的,所以事物演变的结果不可预料。正如洛伦兹所说,任何具有非周期行为的物理系统,都是难以预计的,长期天气预报注定要失败。把这个结论运用在整个宇宙的演变过程同样成立,这意味着决定论彻底跨台了。
  1986年,著名的流体力学权威詹姆士?莱特希尔,在英国皇家学会纪念牛顿《原理》发表300周年的集会上,作出了轰动一时的道歉:“我们以前曾误导了公众,向他们宣传说满足牛顿运动定律的系统是决定论的,但是这在1960年后已被证明不是真的。我们愿意在此向公众表示道歉”。
  日期:2012-08-02 22:17:51
  如果把整个宇宙看作是一个完整的系统,那么量子论告诉我们,这个系统的输入是随机的,因为初始状态根本就不确定。混沌学又告诉我们,这个系统的输出结果是不可预料的,因为它对初始条件极为敏感,既然初始条件不确定,结果也就不可能固定。由此我们完全可以确定,世界并不像决定论所说的那样,只是一部按照固定剧本拍摄的电影,结局早已注定。

  我们回过头来再说说命运的问题。既然系统的输入是随机的,那么就说明我们来到这个世界,只是偶然现象。系统的输出结果是不确定的,这意味着人生的结局也不固定,有着很大的偶然性。所以对于人生有没有确定的命运这个问题,你应该有答案了吧?
  日期:2012-08-02 22:18:47
  下面我要提出的问题是:造物主为什么要设计一个充满着偶然性和随机性的系统呢?他的目的何在?用爱因斯坦的话来说就是,上帝为什么要掷骰子?
  这个问题留待后面一起回答,现在我们还是来继续关注量子论中其它的诡异现象。接下来要说的,也许会更加出乎你的想象。
  日期:2012-08-03 08:17:32
  看来量子论确实是一个很生僻的领域,一说到这个话题,讨论的人就寥寥无几了……
  但这段又绕不过去,量子论是揭开这个世界之谜的最好途径。
  日期:2012-08-03 20:16:31
  第七节  水中花(上)

  量子世界蕴含的秘密,足以彻底改变人们的世界观。即便是最富于革命精神的科学大师,曾经以相对论颠覆了绝对时空观的爱因斯坦,也难以忍受转变原有固定观念带来的失重感,完全无法接受这一全新的理念。
  量子论展示的世界的随机性,已经让信奉因果律的爱因斯坦抓狂了。接下来我们要说的这件事,将更为不可思议,让爱因斯坦更加忍无可忍,直到生命的最后都始终难以释怀。
  日期:2012-08-03 20:17:42
  历史上认为世界只是我们心中虚幻影像的人很多,比如前面曾经提到过的慧能,还有明朝的心学大师王阳明等。但这一观念从未在思想领域占据过主导地位,因为眼前的一切无可争议地证明了世界的真实性,从来没有人能够拿出确切的证据证明它的虚幻,但量子论改变了这一局面。
  作为20世纪物理学两大发现之一的量子论,比史上任何一种理论都引发了更多的技术革命,核能、计算机技术、新材料、能源技术、信息技术,这些领域的进步都跟量子论密切相关。在量子论的帮助下,我们才有了激光、电子显微镜、半导体,我们能够用上电脑,看上电视,建核电站,这些都和量子论的贡献分不开。
  日期:2012-08-03 20:18:43
  然而直到现在,物理学界对于量子论的内在机制和原理,还处于认识混乱之中。量子论在技术运用方面的巨大成功,是在原理不明的情况下取得的,就像古代的人不知道地球磁场的存在,但这并没有妨碍他们发明指南针。
  我们不缺少对于量子论原理的解释,问题是解释版本太多了,人们反而不知道该信哪个。有些版本实在是太离谱了,而最具有可能性的那个解释,其背后的哲学意义却又令人难以置信:它表明,是意识决定了世界的存在。这样的说法实在难以让人接受,但其它的解释又不能让人满意,所以真是很难作出选择。
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