量子帝国
第二章 哥本哈根的意识盾牌
这个世界的本质最终指向何处?意识还是物质,这是一个问题。任何东西上升到了哲学的高度,对那些物理理论本身而言就是一件极其抓狂的事。
在我很小的时候,就开始做恶梦,这个恶梦从我五岁开始一直伴随到我小学五年级。我只记得这个恶梦很黑很深,对当时的我来说极端恐怖。
但是如果有人问我梦到了什么可怕的事的时候,我是答不上来的。我描述不出这个梦境是什么样的,我只能感受到这个我做了几年的相同的梦带给我的那种恐惧——每次做完恶梦我都会从梦中醒来,醒来的时间多数是半夜——这样的心境没有经历过是很难体会的。
而之所以五年级之后不再做恶梦了,是因为我在睡觉前都把双手压在背后——而不是放在上面对心脏进行挤压。虽然难受,但至少不做那个相同的恶梦了。持续了三个礼拜之后,这个恶梦就彻底消失了。
我之所以在这里讲起这段“不堪回首”的个人经历,只是想向大家展示一下意识的神奇之处,至少我脑海中的意识,几乎是毫无理由地让我做了几年的相同的恶梦。
这也就是为什么千年前的周公会在梦境中迷失,那只美丽的蝴蝶在虚影中煽动着鲜艳的翅膀,就好像是弥散的概率波。
某种程度上来,意识的美妙之处是任何东西都无法给予的,从生物学角度来说,人脑这个意识的产生器本身就是一个复杂的意识宇宙。
它的神秘比之我们外在的宇宙也丝毫不差,甚至它的衍生范围比宇宙本身还要宽广。思维的无限性就是这个道理。但关于意识和物质究竟谁决定谁的论战,已经在人类社会中延续了千年,到现在对这个问题的思索也没有停止。
因为任何一种都没办法被证伪。于此,不同的社会条件和地理环境形成了不同的观念。而研究这两者之间的关系以及其各方面的衍生物的学者向来就被赐予一个非常了不起的名字——哲学家(philosopher)。
几个世纪前的哲学家,除了其哲学家的身份之外,他们对自然科学,当时的牛顿经典物理等等都是非常精通和了解的。在很多人眼里,也只有拥有自然科学素养的哲学家才真正配得上哲学家的名号。
而如今的所谓的哲学家,真正懂得现代物理的两大支柱相对论和量子力学的人,又有几个?这也难怪史蒂芬霍金会在的《大设计》一书中发出,“哲学已经死了”这样的感慨了。但无论哲学的选择方向在哪,这都不是我们要关心的。
我们唯一所要知道的事是,至少在物理学领域,我们的领域必须有客观性的,必须是有定域性的。我们的物理研究,是绝不会引入“意识”这样的参量的。
这个定义或许在20世纪之前是坚不可摧的信念,但是你不要忘了,这里还存在着一个一切皆有可能的量子帝国。
量子力学的最不可理解之处在于你不知道它究竟有多么的不可理解。连量子力学本身的诞生,也是带有很大成分的不可思议的色彩。
那时候人类刚进入20世纪,对物理界的很多人来说,都是抱着过一日算一日的心态,因为他们觉得,理论物理走到这里几乎已经走到了它的终点,很多人都不愿再选择物理专业,因为在他们看来,物理界接下来的事只是做些无足轻重的收尾工作而已。但是极具戏剧色彩的事发生了。
一个叫做马克思•普朗克(Max Planck)的德国人,用了一种数学上的内插法将维恩公式和瑞利金斯公式进行拼凑和重组,得到了一个让人意想不到的公式。
维恩分布公式即辐射能量分布定律公式,是从玻尔兹曼运动粒子的角度推导辐射定理而得到的,只试用于短波。
而瑞利金斯公式则是用麦克斯韦电磁辐射的角度进行推导,只试用于长波。他们共同用来解释黑体辐射问题,但却只试用于各自的波段。
这件事就物理本身的间接性而言是一种非常尴尬的状态。
但是很多人尝试用物理方法想要将这两个公式统一,但是都失败了。命运总是这样不可思议。
这个原本几乎被说服不从事物理事业的德国人,这个原本和物理不会有任何交集而是投身于音乐的德国人,却完成了一件极其难以置信的事——靠着数学上的小聪明,几乎可以说是拼凑出了既适用于长波波段也试用于短波波段的公式。
这个公式重要到什么地步?这个公式,关系到了整个热力学和电磁学的基础!在1900年12月14日,普朗克发表了《黑体光谱中的能量分布》一文。
这一天,整个量子帝国的面貌,开始逐渐出现在人们的视野当中。