一,、天邊飄來兩朵烏云
傳統(tǒng)經(jīng)典力學(xué)研究的對(duì)象都是我們的感官可以直接觀察到的,,隨著科技的進(jìn)步,物理學(xué)所要研究的對(duì)象已經(jīng)超越了我們的感官所能覺知的極限,,例如電子,,已經(jīng)小到我們的肉眼無法看見,也就是說我們“看不見”我們想要看的“對(duì)象”,因此原先根植于我們心中的一些觀念便開始面臨挑戰(zhàn),。 1900 年,,開爾文在跨世紀(jì)的皇家學(xué)會(huì)上宣布,物理學(xué)世界能做的幾乎都做完了,,只有兩個(gè)問題讓物理學(xué)家們感到不安與困惑:一個(gè)是人們測(cè)不出光相對(duì)于以太運(yùn)動(dòng)的速度變化,;另一個(gè)是紫外災(zāi)難,似乎光的能量在顏色趨向紫外時(shí)會(huì)變得無窮大,,而無窮大是一個(gè)物理學(xué)上極其不喜歡的概念,。為了以太里光速的和諧,人們引入了狹義相對(duì)論,;而為了黑體輻射的紫外災(zāi)難的和諧,,物理學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了量子力學(xué)。
1901 年,,德國人普朗克發(fā)表了量子論,,從此世界就沒有那么安寧和可預(yù)測(cè)了。一些驚世駭俗的學(xué)術(shù)上的推測(cè)屢屢被證明是正確的,,但是按常規(guī)思維和日常生活經(jīng)驗(yàn)又是無法理解的,。秉持牛頓思維的自信滿滿的人類,又開始陷入了迷惑和恐慌之中,,開始抵制量子論,。量子論給人類帶來了不同的世界觀。 牛頓力學(xué)認(rèn)為,,世界上所有的物質(zhì)都由粒子組成,,而量子力學(xué)則描述了這些粒子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),從而闡述了所有物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),。麥克斯韋電磁革命最深刻的發(fā)現(xiàn),,就是發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)存在的新形態(tài)——電磁波(光波),這種物質(zhì)的新形態(tài)我們可以稱為場(chǎng)形態(tài)或者波形態(tài),。愛因斯坦的相對(duì)論預(yù)言了第二種波形態(tài)的物質(zhì)——引力波,。而量子力學(xué)最深刻的進(jìn)展,就是統(tǒng)一了粒子形態(tài)的物質(zhì)和波形態(tài)的物質(zhì):我們世界的存在(物質(zhì))真是太神奇了,,它既是粒子又是波,,它既不是粒子也不是波 。一開始誰都不愿意接受這種奇怪的世界觀,,可以說量子力學(xué)是大家最不情愿接受的理論,。量子力學(xué)是非常難懂的科學(xué),就連愛因斯坦本人都說:我只是在腦子里懂了,,而不是在心里懂了,。愛因斯坦在 1926 年寫道:“量子力學(xué)很了不起,,但是一個(gè)內(nèi)心的聲音告訴我,它還不是那個(gè)真正的東西,?!?/span>費(fèi)曼(Richard Feymann)說沒人能真正懂了量子力學(xué),它原本就沒打算被“人”理解,。嚴(yán)肅地說,,它可能觸及了人類理性認(rèn)知的極限,理解它要迫使我們繞開傳統(tǒng)的思維模式,。與我們習(xí)慣的不同,,“觀察”是量子力學(xué)的核心問題。 我們簡單介紹一下量子力學(xué)的幾個(gè)著名的觀察: 為了解釋量子力學(xué)觀念,,我們先看看大家的日常經(jīng)驗(yàn)。一般人認(rèn)為客觀物體一定要有一個(gè)確定的空間位置,,這種存在,,是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的,是客觀的,。為了解釋量子力學(xué)觀念,,我們先看看大家的日常經(jīng)驗(yàn)。一般人認(rèn)為客觀物體一定要有一個(gè)確定的空間位置,,這種存在,是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的,,是客觀的,。例如,我的白鼠現(xiàn)在在籠子里面,,或者說我的白鼠現(xiàn)在不在籠子里面,,兩者必居其一。但在量子力學(xué)里就不一樣了,。量子力學(xué)認(rèn)為,,你的白鼠既在籠子里又不在籠子里,你要去看這只白鼠在不在籠子里,,你就實(shí)施了觀察的動(dòng)作,。你一觀察,這只白鼠的存在狀態(tài)就坍縮了,,它就從原來的在籠子里又不在籠子里的疊加狀態(tài),,一下子變成在籠子里或者不在籠子里的唯一狀態(tài)了。所以量子力學(xué)怪就怪在這兒:你不觀察它,,它就處于疊加態(tài),,也就是一個(gè)電子既在 A 點(diǎn)又不在 A 點(diǎn),;你一觀察,它這種疊加狀態(tài)就崩潰了,,它就真的只在 A 點(diǎn)或者真的只在 B 點(diǎn)了,,只出現(xiàn)一個(gè)狀態(tài)。 態(tài)疊加原理和坍縮是量子力學(xué)第一個(gè)詭異之點(diǎn),,將這個(gè)詭異之點(diǎn)往下推論,,最后的結(jié)果會(huì)使大家認(rèn)識(shí)到,意識(shí)是量子力學(xué)的基礎(chǔ),,物質(zhì)世界和意識(shí)不可分開,。這個(gè)實(shí)驗(yàn)是量子力學(xué)的創(chuàng)始人薛定諤提出的,被稱為“薛定諤的貓”,。這個(gè)理想實(shí)驗(yàn)的巧妙之處在于,,通過“檢測(cè)器——原子——毒藥瓶”這條因果鏈,似乎將鈾原子的“衰變—未衰變疊加態(tài)”與貓的“死—活疊加態(tài)”聯(lián)系在一起,,使量子力學(xué)的微觀不確定性變?yōu)楹暧^不確定性,;微觀的混沌變?yōu)楹暧^的荒謬——貓要么死了,要么活著,,兩者必居其一,,不可能同時(shí)既死又活。難怪英國著名科學(xué)家霍金聽到薛定諤的貓佯謬時(shí)說:“我去拿槍來把貓打死,!”,。 量子糾纏與“薛定諤的貓”類似,只不過“薛定諤的貓”講的是同一個(gè)東西處于不同狀態(tài)的疊加,,量子糾纏講的則是兩個(gè)以上的東西它們都處于不同狀態(tài)的疊加,,它們彼此之間一定有明確的關(guān)系,這就是量子糾纏,。1982 年,,法國物理學(xué)家艾倫愛斯· 派克特和他的小組成功地完成了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),證實(shí)了微觀粒子之間存在一種叫作“量子糾纏”(QuantumEntanglement)的關(guān)系,。在量子力學(xué)中,,有共同來源的兩個(gè)微觀粒子之間存在某種糾纏關(guān)系:不管它們被分開多遠(yuǎn),對(duì)一個(gè)粒子擾動(dòng),,另一個(gè)粒子立即就知道了,。 量子糾纏已經(jīng)被許多試驗(yàn)室證實(shí),許多科學(xué)家認(rèn)為量子糾纏的實(shí)驗(yàn)證實(shí)是近幾十年來科學(xué)界最重要的發(fā)現(xiàn)之一,。雖然人們對(duì)其確切的含義目前還不太清楚,,但是它對(duì)哲學(xué)界、科學(xué)界和宗教界已經(jīng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響,,對(duì)西方科學(xué)的主流世界觀產(chǎn)生了重大的沖擊,。 三,、牛頓思維與量子思維的不同 1.牛頓力學(xué)認(rèn)為,物質(zhì)不以意識(shí)的感知而存在,,物質(zhì)互有因果關(guān)系,,其定量值是確定的;但量子力學(xué)發(fā)現(xiàn),,組成宇宙的微觀粒子,,在意識(shí)未感測(cè)前,飄忽不定,,只有當(dāng)人們觀測(cè)時(shí),,它才成為人們確信的形狀。量子寓意著跳躍性,、不連續(xù)性,,寓意著觀察者與被觀察對(duì)象之間存在著強(qiáng)烈的相互影響關(guān)系,不能以牛頓力學(xué)的發(fā)生精確預(yù)測(cè),,事物具有不確定性,。 2.牛頓思維關(guān)注部分,而量子思維關(guān)注整體,。在經(jīng)典力學(xué)中,,整體是由一塊塊確定的“積木塊”有序地、可以被預(yù)測(cè)和設(shè)計(jì)地構(gòu)建成的,。而量子力學(xué)中,,不存在最基本的“積木塊”,更像是有一塊復(fù)雜的布,,其中不同的連線交替,、重疊或結(jié)合在一起,最終決定著整塊布的質(zhì)地,。這些看不見的聯(lián)系是萬物的基本構(gòu)成要素,而我們過去認(rèn)為這些聯(lián)系是發(fā)生在相互獨(dú)立的實(shí)體之間的,。 3.在牛頓的世界里,,認(rèn)識(shí)是被動(dòng)的,我們只能服從,、適應(yīng)自然界規(guī)律,。在量子世界里,人的觀察,、操作以及人類的生命活動(dòng)本身,,都可以改變事物的規(guī)律與結(jié)果。在一定意義上,,人能起到引導(dǎo)作用,。 這兩種思維中,,作為觀察者的人的作用截然不同。牛頓思維認(rèn)為世界是由原子構(gòu)成的,,原子與原子之間,,就像一顆顆臺(tái)球,彼此獨(dú)立,,即使碰撞在一起也會(huì)立即彈開,,所以不會(huì)造成特殊的變化。因此,,世界將日復(fù)一日地穩(wěn)定運(yùn)作,。量子思維主張世界是由能量球組成的。能量球碰撞時(shí)不會(huì)彈開,,反而會(huì)融合為一,,不同的能量也因此產(chǎn)生難以預(yù)測(cè)的組合變化,衍生出各式各樣的新生物,,蘊(yùn)含著強(qiáng)大的潛在力量,。1950 年,物理學(xué)家玻姆發(fā)現(xiàn)量子過程與人的思想過程極為相似,。 四,、量子思維的特征 培訓(xùn)師Jane總結(jié)如下:
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