《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12节

作者: __空心菜__
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  日期:2012-08-03 20:19:43
  1997年在马里兰大学巴尔的摩郡分校一次量子力学研讨会上,有人做了一次问卷调查,结果相信哥本哈根解释的有13人,多宇宙的8人,隐变量的4人,退相干历史的4人,自发定域理论的1人,还有多达18人说自己不知道该选哪个。
  这是怎么回事呢?下面用一个实验来说明。
  日期:2012-08-03 20:21:33

  1807年托马斯?杨发表了一个非常著名的实验:光的双缝干涉。他把一支蜡烛放在一张开了一个小孔的纸前面,形成一个点光源,然后在这张纸后面再放一张纸,纸上开两道平行的狭缝,后面再放一个投影屏。结果发现,小孔中射出的光穿过两道狭缝投到屏幕上,形成了一系列明暗交替的条纹。
  很显然这是干涉条纹,干涉是波的特性,实验证明光是一种波,从两条狭缝中穿过的两列波,形成了干涉现象,波峰与波峰相遇的地方会相互增强,所以在屏幕上对应的位置出现了明的条纹;波峰与波谷相遇的地方会相互抵消,所以出现了暗的条纹。
  日期:2012-08-03 20:22:45
  后来人们改用电子代替点光源来做这个实验,结果令人意外,屏幕上竟然同样出现了干涉条纹。这相当挑战人们的神经,因为按照通常的认识,电子是原子的内部结构,它显然是一种粒子,双缝实验难道能够证明电子不是粒子,而是一种波?

  还有更夸张的事情,我们知道两列波之间才会出现干涉现象,如果只有一列波,干涉就不可能产生。人们稍微修改了一下实验,试着控制电子的数量,每次只发射一个电子,这样每次就只能在背后的感光屏上激发出一个小亮点。奇怪的是,当人们把电子一个一个通过双缝打在感光屏上时,随着亮点慢慢增多,逐渐地又能看出干涉条纹来了,亮点越来越多,条纹就变得越来越清晰。
  日期:2012-08-03 20:23:32
  这些奇怪的现象应如何解释?电子到底是一个粒子,还是一种波?假如它是粒子,为什么在穿过双缝时会象波一样产生干涉现象?假如它是一种波,那么为什么碰到屏幕时,却会打出一个亮点来,表现出粒子的特征?当它一个一个地通过双缝时,为什么还会存在干涉现象?难道它是自己和自己产生干涉的?或者说后面的电子与前面的电子形成了干涉?
  怪事还不止这些。在人们一个一个发射电子的过程中,只要关闭掉双缝中的任意一条,后面的那些电子马上就能感应到这种变化,打在屏幕上时不会再出现干涉条纹。甚至在不关闭狭缝的情况下,只要在双缝的后面安装一个探测器,测量电子是从哪条缝出来的,电子就能马上作出反应,干涉条纹立即消失。
  日期:2012-08-03 20:25:15

  电子是如何感应到双缝变成了单缝的呢?为什么有探测器看着它,电子马上就改变了行为方式呢?
  因为如何解释以上现象的问题,物理学界闹得不可开交,爱因斯坦和玻尔每次见面都争得面红耳赤,谁也说服不了谁。到了现在,我们手上有一大堆的解释版本,却没有哪一种能够统一大家的意见,每一种版本都是那么的不可思议。我在这里重点介绍一下影响最大的版本——“哥本哈根解释”,这个解释虽然让人感觉相当离谱,但其它的解释还要更离谱得多。
  (今天先到这里,明天继续)
  感谢各位参与讨论的朋友,感谢各位顶帖的朋友!
  日期:2012-08-04 10:19:57
  周末早更新,今天继续。

  第七节  水中花(下)
  哥本哈根解释的内容主要包括3个部分,除了前面提过的海森堡的不确定性原理和波恩的概率解释之外,还有玻尔的“互补原理”。前面两种理论已经够夸张的了,它们认为世界是不确定的,充满了偶然性和随机性。但互补原理还要更可怕得多,因为它居然认为世界是由意识决定的。
  互补原理是这样说的:电子既是一种粒子,也是一种波,它具有波—粒二重性。但在每一个特定的时刻,电子不可能既是粒子又是波,而只能是其中的一种。它到底会是粒子还是波,这取决于是否有人观察它,当没人观察它时,它就是波,而一旦有人观察它,它就变成了粒子。
  日期:2012-08-04 10:21:27
  按照它的解释,在前面的实验中,电子最初是一种波,它以某种方式同时穿过了两条狭缝,自身与自身发生干涉。在撞上感光屏的那一瞬间,这时候就相当于有人观测它了,所以它就变成了粒子,按照ψ的概率随机打在屏幕的某个位置上。假如在双缝后面装上探测器,那么同样的道理,被观测的电子马上变成了粒子,粒子不会产生干涉现象,所以干涉条纹消失了。
  看到这里,估计许多人还没有意会到其中的恐怖之处,下面我用更通俗的话来说一遍。这种解释意味着什么呢?它意味着,当我们没有看电子的时候,电子就不是实在的东西,它像个幽灵向四周散发开来,以波的形态飘浮在空间中。你一睁开眼睛,所有的幻影就立马消失,电子的波函数在瞬间坍缩,变成一个实实在在的粒子,随机出现在某个位置上,让你能看到它。
  日期:2012-08-04 10:22:45
  我的妈呀!这多象是《倩女幽魂》中的场景,当你定睛看时,王祖贤扮演的小倩就站在面前,还笑吟吟地看着你。你一转过身去,她却立刻就消失得无影无踪。这是科学理论吗?它简直就是一个鬼故事!
  更糟糕的是,人们用光子、介子等其它的亚原子粒子来做同样的实验,得到的竟是和电子完全一样的结果,甚至用原子来做也是如此。它表明这种属性不是某种粒子特有的,而是量子世界的共有现象。这难道意味着,正如贝克莱主教所说的那样,“存在就是被感知”,世界是因为观测者的存在才变得真实的?当时有一句广为流传的话,很好地描述了这一解释:“当我们不观察时,月亮是不存在的”。

  日期:2012-08-04 10:23:49
  此时你是否已经联想起,书中一开头就提到过的慧能的话?不是风动,不是幡动,是和尚的心动,难道世界真的只存在于我们的意识中?
  这太可怕了。长期以来我们都认为,世界是客观的,它不依赖于人的意识而存在。你想,宇宙已经演变了137亿年,而人类出现的历史不过是短短的几百万年,在之前没有观测者的情况下,世界难道就不存在了?这不管怎么看都是件荒谬的事情。
  日期:2012-08-04 10:24:52
  看来要接受“意识让世界变得真实”的想法,需要相当大的勇气,也许你想了解一下其它版本的解释是怎样的,看看有没有别的路可走,但我要先警告你,其它版本的解释比这还要疯狂得多。
  排在第二位的“多宇宙解释”,在宇宙学家中很有些市场。它认为电子在双缝前面临选择时,我们的宇宙分裂成了两个互不相干的宇宙,叫“平行宇宙”,每一种可能性就对应着一个宇宙,以此来解释电子的怪诞行为。这意味着,宇宙演变的每一种可能性,都对应着一个平行宇宙,在一些宇宙中梁山伯与祝英台终成眷属,而另一些宇宙中荆轲干掉了秦王。
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