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上帝掷骰子吗——量子物理史话（7…4） 版权所有：castor_v_pollux 原作 提交时间：2003…11…13 20：50：26 第七章 不确定性 四 三百年硝烟散尽，波和粒子以这样一种奇怪的方式达成了妥协：两者原来是不可分割的一 个整体。就像漫画中教皇善与恶的两面，虽然在每个确定的时刻，只有一面能够体现出来 ，但它们确实集中在一个人的身上。波和粒子是一对孪生兄弟，它们如此苦苦争斗，却原 来是演出了一场物理学中的绝代双骄故事，这教人拍案惊奇，唏嘘不已。 现在我们再回到上一章的最后，重温一下波和粒子在双缝前遇到的困境：电子选择左边的 狭缝，还是右边的狭缝呢？现在我们知道，假如我们采用任其自然的观测方式，它波动的 一面就占了上风。这个电子于是以某种方式同时穿过了两道狭缝，自身与自身发生干涉， 它的波函数ψ按照严格的干涉图形花样发展。但是，当它撞上感应屏的一刹那，观测方式 发生了变化！我们现在在试图探测电子的实际位置了，于是突然间，粒子性接管了一切， 这个电子凝聚成一点，按照ψ的概率随机地出现在屏幕的某个地方。 假使我们在某个狭缝上安装仪器，试图测出电子究竟通过了哪一边，注意，这是另一种完 全不同的观测方式！！！我们试图探测电子在通过狭缝时的实际位置，可是只有粒子才有 实际的位置。这实际上是我们施加的一种暗示，让电子早早地展现出粒子性。事实上，的 确只有一边的仪器将记录下它的踪影，但同时，干涉条纹也被消灭，因为波动性随着粒子 性的唤起而消失了。我们终于明白，电子如何表现，完全取决于我们如何观测它。种瓜得 瓜，种豆得豆，想记录它的位置？好，那是粒子的属性，电子善解人意，便表现出粒子性 来，同时也就没有干涉。不作这样的企图，电子就表现出波动性来，穿过两道狭缝并形成 熟悉的干涉条纹。 量子派物理学家现在终于逐渐领悟到了事情的真相：我们的结论和我们的观测行为本身大 有联系。这就像那匹马是白的还是红的，这个结论和我们用什么样的方法去观察它有关系 。有些看官可能还不服气：结论只有一个，亲眼看见的才是唯一的真实。色盲是视力缺陷 ，眼镜是外部装备，这些怎么能够说是看到“真实”呢？其实没什么分别，它们不外乎是 两种不同的观测方式罢了，我们的论点是，根本不存在所谓“真实”。 好吧，现在我视力良好，也不戴任何装置，看到马是白色的。那么，它当真是白色的吗？ 其实我说这话前，已经隐含了一个前提：“用人类正常的肉眼，在普通光线下看来，马呈 现出白色。”再技术化一点，人眼只能感受可见光，波长在400－760纳米左右，这些频段 的光混合在一起才形成我们印象中的白色。所以我们论断的前提就是，在400－760纳米的 光谱区感受马，它是白色的。 许多昆虫，比如蜜蜂，它的复眼所感受的光谱是大大不同的。蜜蜂看不见波长比黄光还长 的光，却对紫外线很敏感。在它看来，这匹马大概是一种蓝紫色，甚至它可能绘声绘色地 向你描绘一种难以想象的“紫外色”。现在你和蜜蜂吵起来了，你坚持这马是白色的，而 蜜蜂一口咬定是蓝紫色。你和蜜蜂谁对谁错呢？其实都对。那么，马怎么可能又是白色又 是紫色呢？其实是你们的观测手段不同罢了。对于蜜蜂来说，它也是“亲眼”见到，人并 不比蜜蜂拥有更多的正确性，离“真相”更近一点。话说回来，色盲只是对于某些频段的 光有盲点，眼镜只不过加上一个滤镜而已，本质上也是一样