一本告诉你世界的Infrastructure的好书。做者：曹天元
本书节选————————————————————————————
即便脱节了爱因斯坦，量子论也没有几轻松。关于丈量的难题老是困扰着大都物理学家，只不外他们凡是乐得不往想它。不管它有多希罕，太阳仍是天天升起，不是吗？周末仍然有联赛，阿谁足球仍是硬梆梆的。你的工资不会因为不确定性而有别致的增长。测验交白卷而照旧拿到学分的时机仍然是没有的。你化成一团概率波间接穿过墙壁而走到房子外面，怎么说呢，不是完全不成能的，但时机是如斯之低，以致你数尽了恒河沙，轮回了亿万世，宇宙进灭而又涅槃了无数回，仍是罕见见到那种气象。
确实是如许，电子是个鬼魂就让它往好了。只要我们日常所见的阿谁世界实其实在，那也就不会增添乐看的世人太多的苦恼。可是薛定谔不那么想，假设世界是成立在鬼魂的根底上，谁说世界自己不就是个鬼魂呢？量子论玩的那种瞒天过海的魔术，是别想逃过他的眼睛的。
EPR出台的时候，薛定谔大为兴奋，赞扬爱因斯坦“挠住了量子论的小辫子。”受此启发，他在1935年也颁发了一篇论文，题为《量子力学的现状》（Die gegenwartige Situation in der Quantenmechanik），文中的口气十分挖苦。总而言之，是和哥本哈根派誓不两立的了。
在论文的第5节，薛定谔描述了阿谁常被视为恶梦的猫尝试。好，哥本哈根派说，没有丈量之前，一个粒子的形态迷糊不清，处于各类可能性的混合叠加，是吧？好比一个放射性原子，它何时衰变是完全概率性的。只要没有看察，它便处于衰变/不衰变的叠加形态中，只要确实地丈量了，它才随机抉择一种形态而呈现。
好得很，那么让我们把那个原子放在一个不通明的箱子中让它连结那种叠加形态。如今薛定谔想象了一种构造巧妙的精巧安装，每当原子衰变而放出一个中子，它就激发连续串连锁反响，最末成果是突破箱子里的一个毒气瓶，而同时在箱子里的还有一只同情的猫。工作很明显：假设原子衰变了，那么毒气瓶就被突破，猫就被毒死。如果原子没有衰变，那么猫就好好地活着。
天然的推论：当它们都被锁在箱子里时，因为我们没有看察，所以阿谁原子处在衰变/不衰变的叠加形态。因为原子的形态不确定，所以猫的形态也不确定，只要当我们翻开箱子观察，工作才最末定论：要么猫四脚朝天躺在箱子里死掉了，要么它活蹦乱跳地“喵呜”曲喊。问题是，当我们没有翻开箱子之前，那只猫处在什么形态？似乎独一的可能就是，它和我们的原子一样处在叠加态，那只猫其时陷于一种死/活的混合。
如今就不但光是原子能否鬼魂的问题了，如今猫也酿成了鬼魂。一只猫同时又是死的又是活的？它处在不死不活的叠加态？那不免难免和常识过分抵触，同时在生物学角度来讲也是奇谈怪论。假设翻开箱子出来一只活猫，那么如果它能说话，它会不会描述那种死/活叠加的奇异感触感染？恐怕不太可能。
薛定谔的尝试把量子效应放大到了我们的日常世界，如今量子的奇异性量牵扯到我们的日常生活了，牵扯到我们亲爱的宠物猫事实是死仍是活的问题。那个尝试固然简单，却比EPR要辛辣许多，那一次扎得哥本哈根派够疼的。他们不能不退一步以咽下那杯苦酒：是的，当我们没有看察的时候，那只猫确实是又死又活的。
不单单是猫，一切的一切，当我们不往看察的时候，都是处在不确定的叠加形态的，因为世间万物也都是由从命不确定性原理的原子构成，所以一切都不克不及免俗。量子派后来有一个被哄传得很广的论调说：“当我们不看察时，月亮是不存在的”。那稍稍偏离了本意，准确来说，因为月亮也是由不确定的粒子构成的，所以假设我们转过甚不往看月亮，那一大堆粒子就起头根据波函数弥散开往。于是乎，月亮的边沿起头显得迷糊而不确定，它逐步“熔化”，酿成概率波扩散到四周的空间里往。当然那么大一个月亮完全熔化成空间中的概率是需要很长很长时间的，不外问题的本色是：如果不看察月亮，它就从确定的形态酿成无数不确定的叠加。不看察它时，一个确定的，客看的月亮是不存在的。但只要一回头，一轮明月便又高悬空中，似乎什么事也没发作过一样。
不克不及不认可，那听起来很有强烈的主看唯心论的味道。固然它其实和我们凡是理解的那种哲学理论有必然区别，不外讲到那里，许多人可能城市天然而然地想起贝克莱（George Berkeley）主教的那句名言：“存在就是被感知”（拉丁文：Esse Est Percipi）。那句话如果略微改一改讲成“存在就是被丈量”，那就和哥本哈根派的意思差不离了。贝克莱在哲学史上的地位无疑是重要的，但人们凡是乐于责备他，我们的哥本哈根派能否比他走得更远呢？好歹贝克莱还认为事物是持续客看地存在的，因为总有“天主”在不断地看着一切。而量子论？“陛下，我不需要天主那个假设”。
与贝克莱互相辉映的东方代表可能要算王阳明。他在《传习录#8226;下》中也说过一句有名的话：“你未看此花时，此花与汝同回于寂；你来看此花时，则此花颜色一时大白起来……”假设王阳明懂量子论，他多半会说：“你未看测此花时，此花并未其实地存在，按波函数而回于寂；你来看测此花时，则此花波函数发作坍缩，它的颜色一时酿成大白的其实……”丈量便是理，丈量外无理。
当然，我们无意把那篇史话酿成地道的乏味的哲学切磋，体味往往表白，那类浮泛的议论最末会酿成毫无意义，让人昏昏欲睡的鸡肋文字。我们仍是回到详细的问题上来，当我们不往看察箱子内的情状的时候，那只猫实的“又是活的又是死的”？
那确实是一个让人为难和不可思议的问题。霍金曾说过：“当我传闻薛定谔的猫的时候，我就跑往拿枪。”薛定谔本人在论文里把它描述成一个“恶魔般的安装”（diabolische，英文diabolical，玩Diablo的人可能能更好天文解它的意思）。我们已经常识到了量子论那种种令人惊异以至瞠目结舌的离奇性量，但那只是在我们底子不熟悉也没有太大兴致领会的微看世界罢了，可如今它突然要起头影响我们四周的一切了？一小我或许能承受电子处在叠加形态的事实，但一旦议论起宏看的事物好比我们的猫也处在某种“叠加”形态，任谁都要感应一点畏首畏尾。不外，关于那个问题，我们如今已经晓得许多，特殊是近十年来有着许多出色的尝试来证明它的一些奇异的性量。但我们仍是按着我们史话的程序，一步步地来探究那个饶有兴趣的话题，仍是从哥本哈根阐明说起吧。
猫处于死/活的叠加态？人们无法承受那一点，最关键的处所就在于：体味告诉我们那种奇异的二重形态似乎是不太可能被一个宏看的生物，好比猫或者我们本身，所感触感染到的。仍是那句话：假设猫能说话，它会描述那种二象性的觉得吗？假设它幸运幸存，它会不会说：“是的，我其时酿成了一缕概率波，我感应本身充满在空间里，一半已经死往了，而另一半还活着。那实是令人飘飘然的觉得，你也来碰运气？”那恐怕没人相信。
好，我们退一步，猫不会说话，那么我们把一个会说话的人放进箱子里面往。当然，那听起来有点残酷，似乎是纳粹的毒气集中营，不外我们只是在想象中停止罢了。那小我假设能生还，他会那样说吗？显然不会，他必定无比勇敢地声称，本身从头至尾都活得好好的，底子没有什么半生半死的形态呈现。可是，此次差别了，因为他