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上帝擲骰子嗎?(下) ---- 作者 曹天元
2023/11/04 11:42:21瀏覽129|回應0|推薦3

本書片段摘錄

1.但是,自從量子革命以來,學者們越來越多地認識到,空間不一定能夠這樣無限分割下去。 量子效應使得空間和時間的連續性喪失了,芝諾所連續無限次分割的假設並不能夠成立。 這樣一來,芝諾悖論便不攻自破了。 量子論告訴我們,“無限分割”的概念是一種數學上的理想,而不可能在現實中實現。 一切都是不連續的,連續性的美好藍圖,其實不過是我們的一種想像。 必須注意,這種能量的躍遷是一個量子化的行為,如果電子從E2躍遷到E1,這並不表示,電子在這一過程中經歷了E2和E1兩個能量之間的任何狀態。 如果你還是覺得困惑,那表示連續性的幽靈還在你的腦海中盤旋。 事實上,量子像一個高超的魔術師,它在舞臺的一端微笑著揮舞著帽子登場,轉眼間便出現在舞臺的另一邊。 而在任何時候,它也沒有經過舞臺的中央部分! 再舉個例子,大家都知道「白馬非馬」的詭辯,不過我們不討論這個。 我們問:這匹馬到底是什麼顏色呢? 你當然會說:白色啊。 可是,也許你身邊有個色盲,他會爭辯說:不對,是紅色! 大家指的是同一匹馬,它怎麼可能又是白色又是紅色呢? 你當然要說,那個人在感覺顏色上有缺陷,他說的不是馬本來的顏色,可是,誰又知道你看到的就一定是正確的顏色呢? 假如世上有一半色盲,誰來分辨哪一半說的是“真相”呢? 不說色盲,我們戴上一副紅色眼鏡,這下看出去的馬也變成了紅色吧? 它怎麼剛剛是白色,現在是紅色呢? 哦,因為你改變了觀察方式,戴上了眼鏡。那麼哪一種方式看到的是真實呢? 天曉得,莊周做夢變成了蝴蝶還是蝴蝶做夢變成了莊周? 你戴上眼鏡看到的是真實還是脫下眼鏡看到的是真實? 電子也是一樣。 電子是粒子還是波? 那要看你怎麼觀察它。 如果採用光電效應的觀察方式,那麼它無疑是個粒子; 要是用雙縫來觀察,那麼它無疑是個波。 它本來到底是個粒子還是波呢? 又來了,沒有什麼“本來”,所有的屬性都是同觀察聯繫在一起的,讓“本來”見鬼去吧。 但是,一旦觀察方式確定了,電子就要選... —— 引自第233頁

2.不存在一個客觀的,絕對的世界。 唯一存在的,就是我們能夠觀測到的世界。 物理學的全部意義,不在於它能夠揭示出自然“是什麼”,而在於它能夠明確,關於自然我們能“說什麼”。 —— 引自章節:第七章 不確定性

3.量子和傳統的電磁波動圖像顯得格格不入。 它其實就是昔日微粒說的一種翻版,假設光是離散的,由一個個小的基本單位所組成的。 自湯瑪斯·楊的時代又已經過去了一百年,冥冥中天道循環,當年被打倒在地的霸主以反叛的姿態再次登上舞臺,向已經佔據了王位的波動說展開挑戰。 這兩個命中註定的對手終於要進行一場最後的決戰,從而領悟到各自存在的終極意義:如果沒有了你,我獨自站在這裡,又是為了什麼。 —— 引自章節:火流星

4.讓我們回頭來看一個量子過程,比如那個經典的雙縫困境吧。 正如我們已經反覆提到的那樣,如果我們不去觀測電子究竟通過了哪條縫,它就應該同時通過兩條縫而產生干涉。 此時它的波函數是一個線性疊加,且嚴格按照薛定格方程演化。 也就是說,|ψ>可以表示為: a|通過左縫> + b|通過右縫> 我們還記得波函數強度的平方就是概率,為了簡化起見我們假定粒子通過左右縫的概率是相等的,而且沒有別的可能。 如此一來則a^2+b^2=1,得出a和b均為根號2分之1。 不過這些只是表明概率的係數而已,我們也不去理會,關鍵是系統在未經觀察時,必須是一個“|左>+|右>”的疊加! 如果我們不去干擾這個系統,則其按薛定格波動方程嚴格地發展。 為了表述方便,我們按照彭羅斯的話,把這稱為“U過程”,它是一個確定的、嚴格的、經典的、可逆(時間對稱)的過程。 但值得一提的是,薛定格方程是「線性」的,也就是說,只要|左>和|右>都是可能的解,則a|左>+b|右>也必定滿足方程! 不管U過程如何發展,系統始終會保持在線性疊加的狀態。 只有當我們去觀測電子的實際行為時,電子才被迫表現為一個粒子,選擇某一條狹縫穿過。 拿哥本哈根派的話來說,電子的波函數“坍縮”了,最終我們只剩下|左>或者|右>中的一個態獨領風騷。 這個過程像是一個奇跡,它完全按照概率隨機地發生,也不再可逆,正如你不能讓實際已經發生的事情回到許多概率的不確定疊加中去。 還是按照彭羅斯的稱呼,我們把這叫做“R過程”,其實就是所謂的坍縮。 如何解釋R過程的發生,這就是困擾我們的難題。 哥本哈根派認為「觀測者」引發了這一過程,個別極端的則扯上「意識」,那麼,MWI又有何高見呢? 它的說法可能讓你大吃一驚:根本就沒有所謂的「坍縮」,R過程實際上從未發生過! 從開天闢地以來,在任何時刻,任何孤立系統的波函數都嚴格地按照薛定格方程式U... —— 引自章節:第九章 測量問題

5.根據量子論,世界並非決定論的,也就是說,哪怕我們讓兩個電子在完全相同的狀態下通過雙縫,觀測到的結果也不一定每次都一樣,而是有多種可能。 而量子論的數學所能告訴我們的,正是所有這些可能的「系綜」,也就是統計預期! 不過,這實在是太掩耳盜鈴了。 好吧,量子論只給出系綜,可是我們對於物理理論的要求畢竟 要比這樣的統計報告要高那麼一點啊。 假如我去找占卜師算命,想知道我的壽限是多少,她卻只告訴我:這個城市平均壽命是70歲,那對我來說似乎沒有很大的用處啊,我還不如去找保險公司! 更可恨的是,她居然對我說,你一個人的壽命是沒什麼意義的,有意義的只是千千萬萬個你的壽命的“系綜”!—— 引自章節:第十一章 上帝的判決

( 知識學習隨堂筆記 )
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引用
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