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一

問題的由來：光是什么,？

我們的故事要從2000千多年以前的古希臘開始。現(xiàn)代學(xué)術(shù)界認(rèn)為,，西方哲學(xué)始于古希臘的泰勒斯,，他被認(rèn)為是哲學(xué)第一人。這位大哲學(xué)家不僅出租過榨油機(jī)（說成榨橄欖油的工具更合適）,，而且成功預(yù)測(cè)過一次日蝕,，但這些不是重點(diǎn)，重要的是,，他曾提出世界的本源是“水”,，那么問題來了,，如果世界是水做的，那火和光是怎么回事,，那個(gè)時(shí)候火和光不分,。

是啊，火和光到底是怎么回事,？那個(gè)時(shí)代,，人們?cè)谧穯柺澜绲谋驹磿r(shí)一般默認(rèn)是顆粒，這可以牽強(qiáng)的認(rèn)為是光的粒子說的老祖宗了,。幾百年后,，還是古希臘，另一位哲學(xué)家出現(xiàn)了,，恩培多克勒,，他提出“世界是由水、火（光）,、土,、氣”四種元素組成。這樣還是不行啊,，人的眼睛可以看到東西,，也就是說眼睛可以發(fā)光出來，那為什么沒看到眼睛里面冒火出來,，這個(gè)問題如何解釋,？

很快柏拉圖就給了一個(gè)說法，光的來源有三種“火發(fā)光,，眼睛也發(fā)光,，被看見的物體也可以發(fā)光”，此言一出,，新問題立馬又來了,，為什么人在黑暗的屋子的什么都看不見？

再到后來,，公元前一世紀(jì),，古羅馬正從共和國(guó)時(shí)代步入帝國(guó)時(shí)代。和凱撒大帝同時(shí)代的盧克萊修在《物性論》中提出：人之所以看見東西,，是因?yàn)楸豢匆姷奈矬w可以發(fā)光,，然而這仍然無法解決前面這個(gè)問題。

直到公元1000年左右,，一位阿拉伯物理學(xué)家阿爾哈曾終于給出了一個(gè)靠譜的解釋：光源發(fā)出光,，物體把光反射到人的眼睛里，于是人就看到東西了,，他還發(fā)展了折射,，小孔成像等原理,。人們忠于確信無疑：光的確是一種粒子。

文藝復(fù)興之后,，笛卡爾一句“我思故我在”開啟了歐洲的理性主義時(shí)代,，他對(duì)光的粒子性隱約感到有些不妥，于是提出：光是一種壓力,，在媒介中傳播,。后來，意大利數(shù)學(xué)家格里馬第則干脆直說：光是一種類似于水波的波動(dòng),。

自古以來,，哲學(xué)家和科學(xué)家們都認(rèn)為光是粒子，現(xiàn)在又有牛人跳出來說是波動(dòng),，那光到底是什么,？此時(shí)，貌似嗅到了一股火藥味,，就看有沒有人來桶這個(gè)馬蜂窩,，很快，捅馬蜂窩的人出現(xiàn)了,。

二

第一次波粒之爭(zhēng)

1663年,，愛爾蘭的波義耳提出：顏色不是物體本身的特性，而是光照的效果,。這順利成為第一次波粒之爭(zhēng)的導(dǎo)火索,。

第一回合

1）波動(dòng)軍團(tuán)：

格里馬第首先出招：“顏色不同是因?yàn)楣獠ǖ念l率不同”；緊接著,，發(fā)現(xiàn)彈簧定理的胡克先生也有了新發(fā)現(xiàn),。他看到肥皂泡和顯微鏡下的云母片都呈彩色，于是提出：“光是某種快速脈沖”

2） 粒子軍團(tuán)：

1672.2.8牛頓通過色散實(shí)驗(yàn)后提出白色光是七色光混合而成,。針對(duì)此事，他的老冤家胡克斥責(zé)牛頓是抄襲自己的理論,，于是,，牛頓就和胡克扛上了，開始專攻粒子說,。

第二回合

1）波動(dòng)軍團(tuán)：

1690年荷蘭科學(xué)家惠更斯發(fā)表《光論》,，提出光是在以太中傳播的縱波，并證明了折射率和反射率,?？上?695年這位科學(xué)家就離開人世，無法再看到粒子說的猛烈反撲,。

2）粒子軍團(tuán)：

1704,，胡克死后第二年,。牛頓發(fā)表《光學(xué)》：從粒子角度闡明牛頓環(huán)，衍射等現(xiàn)象,，并駁斥波動(dòng)說：“如果光是波的話,，為什么不能像聲波一樣穿墻？”憑借牛頓在科學(xué)界的地位,，粒子說成為不可撼動(dòng)的真理,，自此之后的近百年，波動(dòng)說也未能翻身,。

三

第二次波粒之爭(zhēng)

第一回合：

1807年著名的楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)證明了光的波動(dòng)性,，波動(dòng)學(xué)說有起死回生的跡象。然而好景不長(zhǎng),，1809年馬呂斯發(fā)現(xiàn)偏振現(xiàn)象,，此時(shí)的波動(dòng)說無法解釋。（由于當(dāng)時(shí)未發(fā)現(xiàn)橫波（傳播方向與振動(dòng)方向垂直）的偏振特性,，而之前的惠更斯也認(rèn)為光是縱波）,。

第二回合：

1819：法國(guó)菲涅爾理論《關(guān)于偏振光線的相互作用》，他指出,，光是橫波在以太中傳播,，衍射現(xiàn)象是正常的。在進(jìn)行論文答辯的時(shí)候,，粒子論的倡導(dǎo)者,，大名鼎鼎的數(shù)學(xué)家泊松質(zhì)疑道：如果這樣，照射小圓板時(shí),，為什么沒看見小亮點(diǎn)（衍射）,。沒等多久，奇跡發(fā)生了,，菲涅爾通過實(shí)驗(yàn)果然發(fā)現(xiàn)了這個(gè)小光點(diǎn)“泊松亮斑”,。

幾十年之后，數(shù)學(xué)家麥克斯韋推導(dǎo)出麥克斯韋方程式,，預(yù)測(cè)了電磁波的存在,。不久之后，德國(guó)科學(xué)家赫茲也順利發(fā)現(xiàn)了電磁波,。從此,，光的波動(dòng)學(xué)說成功逆襲粒子說。

就在波動(dòng)說狂歡的時(shí)候,，他們卻忽略了一個(gè)致命的問題：既然廣播在以太中傳播,，那“以太”在哪里？

四

第三次波粒之爭(zhēng)

這次波粒之爭(zhēng)情況比較復(fù)雜，要多花點(diǎn)篇幅介紹,。

1．兩朵烏云

19世紀(jì)的最后一天,，英國(guó)著名物理學(xué)家開爾文說：物理學(xué)美麗而晴朗的天空被兩朵烏云籠罩了。我們就來看看是哪兩朵烏云：

第一朵：光波傳播的媒介,，以太在哪里,？；后來邁克爾遜莫雷通過實(shí)驗(yàn)證明,，以太并不存在,，試驗(yàn)中光速是恒定不變的。（后來愛因斯坦由此發(fā)展出相對(duì)論）

第二朵：牛頓證明了熱和運(yùn)動(dòng)也是光的特性,，玻爾茲曼通過麥克斯韋方的理論,，推導(dǎo)出黑體輻射應(yīng)當(dāng)符合玻爾茲曼均分理論。然而,，當(dāng)時(shí)有兩個(gè)公式計(jì)算黑體輻射的分布情況,，維恩公式只對(duì)短波輻射，而瑞利金斯的公式只對(duì)長(zhǎng)波輻射有效,，二者無法統(tǒng)一,，違背了玻爾茲曼均分說。

針對(duì)這個(gè)黑體輻射問題,，德國(guó)物理學(xué)家普朗克開始研究?jī)蓚€(gè)輻射公式,，后來成功推出一個(gè)兼容的公式，對(duì)長(zhǎng)短波都有效,，但是有一個(gè)前提條件：光是一種不連續(xù)的能量子,，1900.12.14，普朗克的E=hv成為與E=MC2同樣經(jīng)典的方程式,，標(biāo)志著量子論的誕生,。其中的h，也就是普朗克常數(shù),，也和光速c一樣,，成為宇宙基本常數(shù)之一。

2．第一回合

粒子革命：

十九世紀(jì)后期,，赫茲的電磁波實(shí)驗(yàn)中,，發(fā)生的光電效應(yīng)，一直沒被重視,。此時(shí)，愛因斯坦用普朗克量子公式一算才發(fā)現(xiàn),，原來這是粒子的特征,，頻率越高，能量就越大，就越容易打出電子,，而波的強(qiáng)度只能影響打出電子的數(shù)量,，于是他引入了光量子的假說。1915年,，美國(guó)人密立根試圖用實(shí)驗(yàn)來反駁愛因斯坦,，誰知一實(shí)驗(yàn)恰好證明愛因斯坦的光量子假說是對(duì)的。

這個(gè)時(shí)候,，粒子軍團(tuán)另一個(gè)新生力量在崛起,。原子模型又被重提起來，1910年盧瑟福通過阿爾法粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),，他師父英國(guó)的湯姆遜在1897年提到的原子葡萄干模型是不對(duì)的,，應(yīng)該是行星軌道模型。1913年他們二人的學(xué)生丹麥人玻爾則提出了一個(gè)波爾原子模型：電子圍繞原子核旋轉(zhuǎn),，電子在不同軌道間可以躍遷,，從而輻射和吸收能量，但是電子在任何時(shí)刻都不可能存在于兩個(gè)軌道之間的任何位置,？就是說,，我從辦公室回到家或者從家到辦公室，但是,，任何時(shí)候,，我都不曾在兩點(diǎn)之間的任何位置出現(xiàn)過！

1919年,，普朗克邀請(qǐng)愛因斯坦和玻爾到柏林做客,，量子三巨頭聚在一起，三人暢談量子論的發(fā)展,，然而愛因斯坦和玻爾之間卻出現(xiàn)了分歧,，波爾說：理論上無法計(jì)算出電子躍遷的條件；愛因斯坦則認(rèn)為：任何物理過程都是確定可預(yù)測(cè)的,。兩個(gè)人的分歧,，為后來的那場(chǎng)曠世大論戰(zhàn)埋下了伏筆。

波動(dòng)軍團(tuán)反撲

1922年,，來自法國(guó)一個(gè)貴族家庭的德布羅意用相對(duì)率和普朗克的量子公式推導(dǎo)出了一個(gè)奇怪的公式,，在這個(gè)公式里，可以計(jì)算出波長(zhǎng),，并預(yù)測(cè)電子可以像光一樣發(fā)生衍射現(xiàn)象,，難道光還是波么？

1927年,，美國(guó)工程師戴維遜和他的助手革末通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了德布羅意公式預(yù)測(cè)的電子衍射現(xiàn)象,，和X射線衍射相同,。

粒子軍團(tuán)還擊

德布羅意公式發(fā)表后，粒子軍團(tuán)也沒閑著,。1923年在威爾遜云室實(shí)驗(yàn)中,，科學(xué)家清晰的看到了電子的軌跡。1924年,，性格孤傲的奧地利科學(xué)家泡利針對(duì)玻爾的原子模型,，提出不相容原理，規(guī)定了特定的電子旋轉(zhuǎn)軌道上只能有固定數(shù)量的電子數(shù),。同年,，印度加爾各答大學(xué)的玻色教授和愛因斯坦共同創(chuàng)立玻爾-愛因斯坦統(tǒng)計(jì)方法，預(yù)測(cè)了低溫下玻色子的凝聚現(xiàn)象（該現(xiàn)象在2001年得到實(shí)驗(yàn)證實(shí)）

就這樣,，在量子論出現(xiàn)之后,，粒子軍團(tuán)異軍突起，波動(dòng)集團(tuán)難以招架,。然而雄偉的麥克斯韋方程式,，猶如無法逾越的天塹，任憑粒子軍團(tuán)怎么折騰都無法突破,。他們無法解釋電磁波現(xiàn)象,。戰(zhàn)爭(zhēng)到了僵持階段。

3. 第二回合

粒子軍團(tuán)：

就在物理學(xué)被攪成一團(tuán)漿糊的時(shí)候,，又一個(gè)牛人出現(xiàn)了,，他就是德國(guó)的海森堡（后來負(fù)責(zé)希特勒原子彈項(xiàng)目的科學(xué)家）。1925年夏天,，他在自己的悠長(zhǎng)假期中苦思冥想,，制造了一次真正的矩陣革命。

海森堡發(fā)現(xiàn),，電子的能級(jí)都是相對(duì)的,，沒有絕對(duì)的能級(jí)，于是提出矩陣方程來計(jì)算電子躍遷的能量,，并精確的計(jì)算出量子躍遷的能級(jí)和輻射頻率,。但有一個(gè)頭疼的問題，矩陣方程不滿足乘法交換律,，就是說pxq不等于qxp,，這種情況，這在物理上意味著什么,，海森堡想不明白,？

波動(dòng)軍團(tuán)：

就在海森堡的矩陣方程問世不到半年的時(shí)間，波動(dòng)軍團(tuán)的一位牛人大叔薛定諤出現(xiàn)了,，他基于德布羅意公式推導(dǎo)出一個(gè)函數(shù),，認(rèn)為電子是一團(tuán)波,。這個(gè)著名的薛定諤方程后來成為量子的本征函數(shù)。離奇的是,，薛定諤方程的計(jì)算結(jié)果和矩陣絲毫不差！但它比矩陣計(jì)算簡(jiǎn)單很多,，這也讓他吸引了不少粉絲,，甚至量子三巨頭之二的普朗克和愛因斯坦都對(duì)他刮目相看。后來狄拉克在他的量子論著作中指出,，這兩個(gè)算法都可以用哈密爾頓函數(shù)推導(dǎo)出來,，光作為粒子的運(yùn)動(dòng)性和作為波的波動(dòng)性在哈密爾頓的的數(shù)學(xué)體系中早就是統(tǒng)一了，殊途同歸,。

然而,，數(shù)學(xué)畢竟是數(shù)學(xué)，客觀世界里,，電子到底是粒子還是波動(dòng),？

五

三大戰(zhàn)役：量子論的哥本哈根解釋

1．概率論

粒子軍團(tuán)的矩陣方程，波動(dòng)軍團(tuán)的薛定諤方程,，猶如倚天劍遇到屠龍刀,，兩個(gè)神器難分高下！既然是神器,，必然有神秘的地方,，海森堡的矩陣方程中，為何不滿足乘法交換律,，物理學(xué)意義是什么,？薛定諤函數(shù)到底代表的是什么？

海森堡的老師玻姆首先發(fā)問：薛定諤方程的分布函數(shù)到底是指什么,？

薛定諤：電子是一團(tuán)波,，這個(gè)函數(shù)就是電子波在空間的分布情況。

玻姆：那為什么電子在通過單縫時(shí)會(huì)出現(xiàn)小點(diǎn),，而不是波紋,？

薛定諤：那你說是什么？

玻姆：這個(gè)函數(shù)代表的是概率,，是電子在空間運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的位置的概率,，是完全隨機(jī)的，任何精確的條件都無法計(jì)算,。

2.不確定性

海森堡比較主動(dòng),，不等別人發(fā)問自己就開始動(dòng)手了。矩陣方程中,，p（位置）和q（動(dòng)量）不滿足交換律的原因是,，二者不可能被同時(shí)測(cè)量到,，當(dāng)你在測(cè)量一個(gè)值的時(shí)候，必然會(huì)導(dǎo)致另一個(gè)值誤差無限增大,。同樣的,，他還發(fā)現(xiàn) E（能量）和t（時(shí)間）也是一對(duì)冤家。

什么,？已測(cè)量就會(huì)擾動(dòng),，那要是我視力超級(jí)牛，就看一看也不行嗎,？

也不行,。這是大自然的底線，你看其中任何一個(gè),，他的搭檔就罷工,。

3.互補(bǔ)原理

量子論中，哥本哈根派的靈魂人物,，玻爾,，發(fā)布了一個(gè)更加驚世駭俗的理論：電子即是波動(dòng)又是粒子，猶如一個(gè)硬幣的兩面,，雖然兩面是互相排斥的,，但他卻在更高的層次上是統(tǒng)一的。

“那電子到底是什么,，本來是什么樣子,？”

“追問電子本來是什么是沒意義的，你不看電子的時(shí)候,，不存在這個(gè)粒子,，也不存在這個(gè)波動(dòng)?！?/p>

誰都沒想到,，波粒之爭(zhēng)到最后竟是這種戲劇化的結(jié)局。

用福爾摩斯的話來說：當(dāng)排除所有的可能性之后,，剩下的,，無論多么離奇，也必將是事實(shí),。

六

新的危機(jī)：世界是客觀的嗎,？

概率解釋，不確定性原理,，互補(bǔ)原理構(gòu)成了量子論哥本哈根解釋的核心,，直到現(xiàn)在，仍然不可撼動(dòng),。我們都已經(jīng)領(lǐng)教過了這三個(gè)理論,，不但驚世駭俗,，簡(jiǎn)直毀三觀。

1. 概率解釋

針對(duì)這個(gè)問題,，愛因斯坦很懷疑,，早在1919年量子三巨頭在柏林聚會(huì)時(shí)，他就對(duì)玻爾的隨機(jī)性說法有點(diǎn)不滿,，最后玻姆竟然直接把它說成是量子論的一個(gè)基本原則,。先拋開現(xiàn)實(shí)不談，我們從拋硬幣的事件來看,，愛因斯坦認(rèn)為：假如給出了足夠詳細(xì)的條件，比如,，拋的角度,，用力的點(diǎn)，力的大小,，空氣的阻力,，溫度的影響，空氣中各個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),，硬幣中每個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都很詳細(xì),，那么，從理論上來講,，硬幣落在桌子上是正還是反,，都是可以計(jì)算出來的。然而概率輪認(rèn)為這些是隨機(jī)的,，不可預(yù)測(cè)的,。難道大自然不遵守經(jīng)典力學(xué)，不遵守相對(duì)論嗎,，這樣一來不就間接否定了客觀世界的因果關(guān)系嗎,？

2.測(cè)不準(zhǔn)原理 & 互補(bǔ)原理

海森堡說任何主觀的觀測(cè)行為都可以導(dǎo)致客觀事件的變化，假如視力足夠好的話,，連對(duì)量子看一眼也會(huì)影響客觀事件的結(jié)果,。還有玻爾的互補(bǔ)原理更不用說了，當(dāng)你不看的時(shí)候,，客觀世界就不存在嗎,？這兩個(gè)理論合在一起，相當(dāng)于否定了世界的絕對(duì)客觀性,，主觀選擇的觀察方式?jīng)Q定了世界是什么樣子,！

假如有一匹白馬，你能說它本來就是白色的嗎,？我們知道顏色的本質(zhì)是物體反射光線的效果,。人眼能分辨的光的波長(zhǎng)范圍大約是在400~760nm之間,。而蜜蜂無法看到比黃色光波長(zhǎng)還長(zhǎng)的光，對(duì)紫色波段比較敏感,，它看到的馬或許是一種類似于藍(lán)或者紫的顏色,，甚至是某種奇特的紫外色。一個(gè)人如果和蜜蜂爭(zhēng)論這匹馬到底是什么顏色,，到底誰是對(duì)的,？顯然二者都是對(duì)的。那么馬本來是什么顏色,？追問這個(gè)問題,，似乎真的沒什么意義了。就是說,，我們的觀測(cè)方式?jīng)Q定了我們看到什么,。如果不追問本來是什么，認(rèn)為主觀意識(shí)決定了世界的模樣,，那我們這個(gè)世界是真實(shí)的嗎,，我們是活在莊子的夢(mèng)里，還是在蘇菲的世界里,？

在科學(xué)界,，提出這些似是而非的理論，無疑會(huì)引起一場(chǎng)更激烈的爭(zhēng)論,。

七

新的戰(zhàn)爭(zhēng)：上帝擲骰子嗎,？

1. 三大流派

實(shí)驗(yàn)派：代表人物，布拉格和康普頓,，他們只關(guān)心實(shí)驗(yàn)結(jié)果,，不關(guān)心主觀客觀問題。鴕鳥政策,。

愛因斯坦派：代表人物,，愛因斯坦，德布羅意,，薛定諤,。他們認(rèn)為，世界是客觀實(shí)在的,，是確定的,。

哥本哈根派：代表人物，玻爾,，海森堡,，玻姆。他們認(rèn)為，沒有觀察的時(shí)候,，不存在一個(gè)客觀世界,。

2. 第一回合

1927年，第五屆索爾維會(huì)議,，世界科學(xué)界頂級(jí)科學(xué)家大會(huì),，號(hào)稱巫師會(huì)議。在這個(gè)會(huì)議上,，愛因斯坦不斷提出思想實(shí)驗(yàn),，都被玻爾逐一化解。

愛因斯坦：玻爾,，上帝是不擲骰子的,。

玻爾：愛因斯坦，別去指揮上帝怎么做,。

愛因斯坦敗下陣來,，哥本哈根的理論名聲大噪，贏得粉絲無數(shù),。

3. 第二回合

1930年，第六屆索爾維會(huì)議,。愛因斯坦提出一個(gè)著名的思想實(shí)驗(yàn)：愛因斯坦光箱實(shí)驗(yàn),。通過定時(shí)逐個(gè)釋放光子的方式，同時(shí)可以準(zhǔn)確測(cè)出E和t,，突破測(cè)不準(zhǔn)原理,。

玻爾答復(fù)：在量子的尺度上，光速條件下,，根據(jù)廣義相對(duì)論的紅移原理,，時(shí)間會(huì)變慢，如果能量測(cè)到了,，時(shí)間就測(cè)不準(zhǔn),。愛因斯坦再敗。

4. 第三回合

1935年,，此時(shí)愛因斯坦已經(jīng)移居美國(guó),，他與同事一起提出了另一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)“EPR佯繆”。將自旋相反的一對(duì)電子分開到無限遠(yuǎn)處,，改變其中一個(gè)的自旋方向,，根據(jù)能量守恒原理，另一個(gè)粒子也會(huì)改變自旋方向,，然而由于二者通信信號(hào)不可能突破光速,，因此，這種情況不會(huì)立即發(fā)生,，所以不會(huì)符合玻爾的量子理論,。

玻爾驚到了,，但他還是根據(jù)自己的理論堅(jiān)定的人為，可以同時(shí)發(fā)生,，因?yàn)樵谀阌^察之前,，不管距離多遠(yuǎn)，其實(shí)并不存在這兩個(gè)粒子,，它是連在一起的一個(gè)整體,，以概率的形勢(shì)存在。

5. 第四回合,，薛定諤的貓

這個(gè)回合又來了一個(gè)不嫌事兒大的,。薛定諤先生提出了一個(gè)舉世矚目的思想實(shí)驗(yàn)：把貓放進(jìn)黑盒子里，一個(gè)由放射元素控制的開關(guān),，一個(gè)小時(shí)內(nèi),，該放射元素有50%的可能性衰變，如果發(fā)生衰變,，開關(guān)觸發(fā)毒氣瓶,，貓就被毒死，請(qǐng)問：一個(gè)小時(shí)后,，貓是死的還是活的,，抑或是既死又活的？這個(gè)思想實(shí)驗(yàn)直到今天仍廣為流傳,，它成功的把一個(gè)微觀問題變成了一個(gè)宏觀問題,，相當(dāng)考驗(yàn)量子論的世界觀。

對(duì)此,，哥本哈根派一點(diǎn)不慌張,，根據(jù)量子論的理論解釋：貓的生死會(huì)在打開箱子的一瞬間確定下來，在此之前,，死活狀態(tài)的疊加,，討論死活沒有意義！

6. 貝爾不等式的判決

這場(chǎng)大論戰(zhàn),，直到愛因斯坦和玻爾去世也沒有解決,，誰也沒說服誰。到了后來,，1964年,，英國(guó)科學(xué)家貝爾，推導(dǎo)出一個(gè)不等式,。根據(jù)這個(gè)貝爾不等式的判斷,，如果世界是定域的（沒有超光速信號(hào)），實(shí)在的（客觀獨(dú)立于主觀），則貝爾不等式成立,，反之不成立,。

1982年，在法國(guó)巴黎,，奧賽光學(xué)研究所,，科學(xué)家們進(jìn)行了一次著名的實(shí)驗(yàn)，阿斯派克特實(shí)驗(yàn),，證明兩個(gè)粒子的通信可以突破光速,，這個(gè)世界并不是絕對(duì)客觀的。愛因斯坦輸了,。

八

1. 歧路上的探索

這個(gè)世界并不是愛因斯坦認(rèn)為的那樣絕對(duì)客觀,，人的意識(shí)的確決定了你看到的世界的樣子的嗎？物理學(xué)家并沒有那么容易屈服,，從哥本哈根解釋確立起來以后,，就開始致力于如何把把意識(shí)趕出物理學(xué)大門之外。愛因斯坦的相對(duì)論在量子論的解釋上敗給哥本哈根解釋之后,，科學(xué)的探索在其他許多條小路上越走越遠(yuǎn),，正如王安石所說：“入之愈深，其進(jìn)愈難,，而其見愈奇,。”既然意識(shí)對(duì)于客觀世界如此重要,，就先來看看意識(shí)到底是怎么回事,。

意識(shí)的問題

1963年著名數(shù)學(xué)家馮諾伊曼,，提出了無限復(fù)歸理論,，成為量子論的純數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。也正是這個(gè)理論進(jìn)一步把神秘的量子論推向一個(gè)更加神秘的地方：如果人的意識(shí)不參與,，即使用測(cè)量?jī)x器去測(cè)試量子的特征,，儀器本身也會(huì)納入到整個(gè)量子系統(tǒng)，從而確保函數(shù)不會(huì)坍縮,。也就是說,，如果人的意識(shí)不參與的話，用一連串的刻度表去測(cè)試一個(gè)事件的時(shí)候,，每個(gè)刻度表上的指針是在所有可能的值的疊加狀態(tài),，直到人的意識(shí)參與其中，函數(shù)坍縮,，指針才會(huì)確定下來,。這幾乎成了赤裸裸的意識(shí)決定論。

馮諾伊曼自己是擅長(zhǎng)數(shù)學(xué)，他有一位擅長(zhǎng)物理學(xué)的好朋友維格納,。當(dāng)科學(xué)界還沒有弄清楚薛定諤的貓的生死問題的時(shí)候,，他又引入了一位“維格納的朋友”把這潭渾水?dāng)嚨母鼫啞＞S格納假想有一個(gè)人帶上防毒面具,，和貓一起蹲在盒子里,，一個(gè)小時(shí)后，他會(huì)不會(huì)看到貓的所謂生死疊加的狀態(tài),？維格納認(rèn)為不會(huì),，因?yàn)榇藭r(shí)整個(gè)系統(tǒng)已經(jīng)有了意識(shí)的存在，函數(shù)必然坍縮,。

為什么只有貓的盒子里,，函數(shù)不會(huì)坍縮，有人就會(huì)坍縮,？難道人有意識(shí),，貓就沒有意識(shí)么？意識(shí)到底是什么,？

我們可以說,，人與貓的區(qū)別在于，人能意識(shí)到自己的存在,，具備抽象的能力,，比如：人類能意識(shí)到自己的生與死的問題，而貓不能,。

那么人的這種意識(shí)從何而來,，如果世界是由無數(shù)個(gè)粒子組成，人的肉體本身也是粒子組合而成,，意識(shí)與組成肉體的粒子集合形成一個(gè)整體,，普遍意義上的人。我們都知道,，人的細(xì)胞不斷新陳代謝,，大概幾年之后一個(gè)人的身體細(xì)胞就會(huì)全部更新一次，這個(gè)時(shí)候的肉身已經(jīng)和幾年前的你不一樣了,，更直接一點(diǎn),，幼兒園時(shí)候的我，和現(xiàn)在的我還是一個(gè)人嗎,？可能沒人會(huì)否定這個(gè)問題,，假如說科學(xué)技術(shù)足夠發(fā)達(dá)，將你之前細(xì)胞由于更新流失的那些物質(zhì)搜集起來,，完全復(fù)制一個(gè)人,，哪一個(gè)才是你自己,？誰會(huì)擁有你當(dāng)前意義上的意識(shí)？我們似乎真的不能確定這個(gè)世界是不是客觀的,，如果沒有意識(shí),，是否還存在一個(gè)客觀意義上的我，或許真的如笛卡爾所說,，我唯一能確定存在的就是思考本身,，我思故我在。

量子論建立之后,，有人曾試圖利用量子理論的方法來研究意識(shí),，稱為量子意識(shí)。根據(jù)神經(jīng)學(xué)的研究,，神經(jīng)元的細(xì)胞骨架蛋白是由一種微管組成,，微管內(nèi)有大量的粒子存在，量子意識(shí)認(rèn)為,，微管內(nèi)的這些粒子以量子態(tài)的形式存在,，外部刺激使量子態(tài)函數(shù)坍縮成確定的狀態(tài)，就產(chǎn)生了意識(shí)以進(jìn)而形成對(duì)世界的認(rèn)知,。然而,，對(duì)意識(shí)的研究過于玄妙，難以驗(yàn)證,，不可重復(fù),，量子意識(shí)這個(gè)領(lǐng)域也沒有被主流的科學(xué)界所認(rèn)可。

至今為止,，意識(shí)問題仍然是科學(xué)無法到達(dá)的地方,，對(duì)意識(shí)的研究已經(jīng)成為當(dāng)今物理學(xué)面臨的一個(gè)重大問題。

在意識(shí)問題上,，我們啰嗦了很多,。實(shí)際上在量子論的哥本哈根解釋建立之后，物理學(xué)家一直在做多方面的探索,，試圖去掀開量子論的神秘面紗,，下面我們粗淺的來看看這幾條路,。

1979年,，美國(guó)科學(xué)家惠勒提出一個(gè)戲劇化的思維實(shí)驗(yàn)構(gòu)，他指出,，我們可以“延遲”電子的決定,，使得它在已經(jīng)實(shí)際通過了雙縫屏幕之后，再來選擇究竟是通過了一條縫還是兩條,。十五年之后,，1984年馬里蘭大學(xué),，卡羅爾阿雷，通過鍍銀的半透鏡來模擬雙縫（50%概率透射,，50%概率反射,，類似于電子通過兩個(gè)狹縫時(shí)候，經(jīng)過每一個(gè)狹縫的概率為50%）,，把這個(gè)實(shí)驗(yàn)變成了現(xiàn)實(shí),。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明：粒子通過透鏡后，主觀的觀察行為又讓它回去重新選擇了路徑,，從而符合量子論的原理,。也就是說，意識(shí)改變了歷史,，這讓物理學(xué)界大為震驚,！于是，對(duì)于量子論的解釋,，出現(xiàn)了各種各樣的版本

2. 參與型宇宙：

這種理論認(rèn)為,，所謂的宇宙的歷史并不是確定的，人們可以在發(fā)生之后再?zèng)Q定歷史是怎么發(fā)生的,。字面上很容易理解,。可問題是,，我們自己也是活著漫漫的歷史長(zhǎng)河之中,，今天我們的所作所為，所思所想,，難道要靠一個(gè)未來中的某個(gè)人去決定嗎,，而未來也會(huì)成為歷史，未來之后的未來還能再一次決定我們現(xiàn)在或者過去的歷史嗎,？

3. 多重宇宙理論（MWI）

1957年,，埃弗萊特首次在他的博士論文中闡述了這個(gè)理論。意識(shí)根本沒有影響客觀世界,，所有的結(jié)局都有,，只是它們存在于不同的宇宙之中，宇宙有無窮多個(gè),。薛定諤的貓,，其實(shí)有兩個(gè)，一個(gè)死的一個(gè)活的,，當(dāng)我們觀察時(shí)候,，宇宙分裂了，于是來到這個(gè)宇宙中的我們,，看到貓已經(jīng)死了,，而另一個(gè)宇宙中,，我們看到那只貓還活著。起初,，科學(xué)界對(duì)他的這一說法一點(diǎn)不感冒,，因?yàn)槲覀儚膩頉]感覺到其他宇宙的存在，直到后來,，退相干理論出現(xiàn)之后,，這個(gè)理論更加完善。多重宇宙論認(rèn)為：我們之所以看不到其他宇宙的存在,，是由于宇宙有無窮多,，每個(gè)宇宙之間是正交關(guān)系，這種情況下,，他們之間退相干,，因而也無法感應(yīng)到對(duì)方了。這樣一來,，多重宇宙理論逐漸成為一個(gè)邏輯自洽的體系,，隨著時(shí)間的推移，吸引了大量的粉絲,。

4. 多歷史論（退相干歷史論）：

他們認(rèn)為,，宇宙只有一個(gè)，而歷史有無窮多版本,，任何一個(gè)小小的細(xì)節(jié)改變都是一個(gè)歷史分支,，比如：中午在辦公室午休的時(shí)候，窗外的葉子隨風(fēng)舞動(dòng),，每一片葉子搖擺的方向和角度不同,，都有不同的歷史，甚至宇宙中每一個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)方向不同,，歷史也不一樣,。在宏觀的上來看，薛定諤的貓有四個(gè)歷史狀態(tài),，生,，死，生死,，死生,。歷史如此之多，以至于細(xì)枝末節(jié)的歷史全部退相干,，形成一串固定下來的歷史,?？蓡栴}是,，我們看到過生,，也看到過死，為什么沒看到過生死疊加,，按照退相干理論,，這也是歷史的一種可能啊。

5. 還有一種精神分裂論

他們認(rèn)為,，人們?cè)谟^察世界的時(shí)候,，宇宙并沒有分裂，而是人的精神分裂了,，所以當(dāng)前的這個(gè)精神體驗(yàn)就只看到其中一個(gè)固定的狀態(tài),。諸多的理論探索聽起來越來越玄乎，似乎已經(jīng)偏離了科學(xué)的軌道,，除此之外,，還有許多解釋，由于篇幅的關(guān)系,，我們就不做贅述,，大家可以在我們的思維導(dǎo)圖上粗略看一看即可。

九

結(jié)束語：

為了調(diào)和量子論與廣義相對(duì)論之間的矛盾,，圈量子引力學(xué)產(chǎn)生了,，由這一理論體系推算出，真空是不連續(xù)的,。廣義相對(duì)論告訴我們,，真空就是引力場(chǎng)，是一個(gè)連續(xù)的整體,。而由圈量子引力推導(dǎo)出,，這個(gè)引力場(chǎng)是許多比原子核小數(shù)億億倍的更小的粒子互相連接起來的網(wǎng)，真空不是連續(xù)的,，我們所謂的真空其實(shí)是這些小小的量子,，看不見，摸不到,，但它就是構(gòu)成這個(gè)客觀世界的主體,。

我們可以想象真空，也可以想象粒子,，然而這些叫做真空的粒子之間的地帶又叫什么,，它不是空，也不是不空,，我們只能用哲學(xué)的語言來描述：非是非非,，或者如佛家所言的“非想非非想處天”？雖然圈量子理論推導(dǎo)出來的結(jié)果如此離奇,，然而至少目前看來,，它卻能把廣義相對(duì)論和量子論這對(duì)冤家整合起來,，我們也期待有更多的實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)這一理論。

沿著科學(xué)的道路,，物理學(xué)告訴我們的世界的模樣,，已經(jīng)與我們的知覺相去甚遠(yuǎn)，它已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)光怪陸離而又神秘莫測(cè)的境地,，似乎要在這里與哲學(xué)相遇,。

我們或許真的無法確定，知覺中的世界是不是真實(shí)的,，如果世界是物質(zhì)的,，意識(shí)從何而來，而如果物質(zhì)是由一系列若有若無,，若即若離的奇特粒子組成,，這些虛無縹緲的東西又是如何造就我們這個(gè)可感知的世界的？

如佛家所言,，緣起性空,，諸法空相，或許,，這個(gè)世界真的就是我們的眼耳鼻舌身意虛構(gòu)出來的,，世界本來的面目 如夢(mèng)亦如電，無法亦無相,，無我相,，無人相，無壽者相,，無蕓蕓眾生相,。

看起來，物理學(xué)在這里似乎與佛家的哲學(xué)有了共同語言,，既然如此,，我們下一次就走進(jìn)佛學(xué)的世界里，看一看那里的風(fēng)景吧,。