首頁 量子和粒子物理學何以解釋一切

引言 盡頭

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大自然簡直瘋了。當你深入到物理學的基本定律,一直到物理學的地下室後,你會發現自己身處一片瘋狂混亂的領域,在這裏,知識和幻想沒有差別。

當然,這也不足為奇:這個世界連海星都可以存在,讓你不得不懷疑它是否理智。但即使你已經準備好麵對古怪的大自然,也沒有辦法麵對量子力學。

這種瘋狂始於19世紀末,當時所有人都在自鳴得意。我們已經繪製了星圖,已經提取了DNA,幾乎就要分裂原子。我們的知識幾乎已經完備,仿佛馬上就可以見證人類成就的終章:科學本身到了盡頭。

雖然還有幾個棘手的科學謎團沒有人能完全解決,但它們不過是掛在一旁的小玩意兒,就像壁毯上露出的線頭。隻有當我們猛拉線頭的時候,編織了幾個世紀的整幅圖案才會被揭開。我們被帶入了現實的新圖景,一幅關於量子的現實圖景。

諾貝爾獎得主理查德·費曼在量子力學係列講座的開頭曾這樣說:“我的物理係學生都不懂量子力學。我也不懂量子力學。沒有人懂。”[1]費曼大概是史上最偉大的量子物理學家,他的這些話給我們潑了一盆冷水,畢竟,連費曼這樣的天才都無法完全理解量子力學,我們這些普通人還有什麽機會呢?

然而值得寬慰的是,費曼並不是說量子力學太複雜而無法理解,他說的是,量子力學太奇怪了。

假設有人讓你畫一個四邊三角形,或者讓你想一個小於10且大於10億的數字—這些要求並不複雜,可是你很難遵從,因為它們太荒謬了。我們的量子力學之旅就是這樣。

量子世界充滿了四邊三角形和反常的數字,平行宇宙和悖論潛伏在每一個角落,物體不受時間和空間的限製。

遺憾的是,我們的頭腦生來就不會應對這類瘋狂,我們掌握的語言也不夠怪異,無法描述出大自然的真貌。所以,物理學家尼爾斯·玻爾說,談到量子力學時,“隻能用詩性的語言來表達”[2]。

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