量子力學是一門公認的與其它任何科學不一樣、相當奇特怪異、看起來極為恐怖的科學。量子力學具體有什麼樣的奇特、怪異與恐怖之處?學過量子力學的人也許清楚,沒學過量子力學的,就搞不明白,特別是關於量子的概念。
在這兒,我們首先用最簡單通俗的語言,對這些奇特、怪異與恐怖之處及其量子概念,儘可能生動形象地描繪一下。
量子一會兒像是波,一會兒像是粒,有時候又什麼都不是:宛如一個技法高超的魔術大師。
它可以「幽靈般地遠距離作用」:就象傳說中的孫悟空翻跟頭雲一樣,可以瞬時瞬間一下子翻到了天際。
有兩條縫,看它一眼,它鑽一條縫;不看它,它鑽兩條縫;就像一個頑皮的孩子,在監督下規規矩矩,不監督它就會調皮搗蛋。
用某種方式看它,是這個樣子;用另外一種方式看它,不僅不是這個樣子,而且可以是完全不同、甚至截然相反的另外一個樣子;猶如俗話所言:當面是人、背後是鬼,可以是人鬼雙重疊影。
它包羅萬象,給予你一切你所想要的、確實又有可能會發生的、所有「是」的答案(一直到你說「不是」為止:「Yes, yes, yes, ……, no!")。
它看似很怪,卻又怪得出奇,到處都可以隱約看到「她」那美俏的身影。她「俏也不爭春,只把春來報,待到山花爛漫時,她在叢中笑」。
人們不禁會問:量子力學的這些奇特、怪異與恐怖及其量子概念是從哪裡來的呢?是從天上掉下來的嗎?不是。是從地上冒出來的嗎?不是。是人的頭腦裡固有的嗎?也不是。
量子力學的這些奇特、怪異與恐怖及其量子概念,都是從人的測量的實踐活動而來的。換言之,量子力學這些怪異之處,千怪萬怪,一切都要怪人的測量的認知。用量子力學的術語來說,就是這一切都歸結為量子測量問題。
有人可能會說,測量就是測量,何來測量問題?量子的微觀測量不同於一般宏觀中的測量,宏觀的測量對被測量對象不產生影響,量子測量會對被測量量子對象產生影響,上述奇特、怪異與恐怖之處即是所測量得的結果。
人們不禁會問:為什麼會是這樣的呢?「自然界的行為方式」怎麼會取決於我們看它還是不看它、這樣看還是那樣看的方式呢?人類的心理、行為方式也許可以這麼做,是因為人有大腦、有認知,可是量子沒大腦、沒認知呀。
這涉及到人的認知的根本的、極為奧秘的基本問題,一個極其敏感且極易引起爭議的問題,同時又是一個極為重要和極具關鍵意義的問題,涉及到太多太多的領域的問題,遠非量子力學本身可以解答的。
多少年來多少人用遍了當今人類所有浩瀚的知識對此問題都不能解釋,包括量子力學理論的所有創立者們一直到當今任何領域的專家學者,無人能懂、沒人能說清。有的人聲稱已經搞懂,著名物理學家費曼率直地指出,「不是在說謊就是在發瘋」。
有些人認為,這個問題永遠都說不清楚;有些人認為,這個問題總有一天會說清楚。無論將來能否說清楚,「人類總是不斷發展的,自然界也總是不斷發展的,永遠不會停止在一個水平上。因此,人類總得不斷地總結經驗,有所發現,有所發明,有所創造,有所前進。」對於量子的認知也是如此。
無論將來能否說清楚,總之現在說也說不清楚。有人可能又會問:為什麼說不清楚?這個問題比上一個為什麼的問題相對容易解釋。但又不是三言兩語就能解釋清楚,至少需要一本專門的書才能說明。限於篇幅這裡不便講解。在接下來的系列文章裡(計劃10篇,請耐心等待),我們就為什麼說不清楚這個基本問題的上上下下、裡裡外外等,基於當代量子理論的發展水平、動態和方向,一一地做儘量簡單的講解。