Q1001-量子志·壹·薛定諤的貓與宇宙

05-01

上帝不擲骰子。 ——愛因斯坦

曾經有一隻貓，被假設性的放在了某個密封的盒子里，裡面有一點點鈾，因為量非常少，一小時內，鈾元素衰變的可能性與不衰變的可能性基本相等。盒子的一頭，有一個蓋革計數器（用來測定輻射量），它與一個簡單的繼電器相連，一旦蓋革計數器的數值產生變化，它就將驅動鎚子打碎一瓶氫氰酸。

1935年，薛定諤在給愛因斯坦的信里簡述了這隻貓的故事。

八十年來，這隻貓不但在許多物理學家的夢裡出現，也在許多科幻作家、文學家、哲學家、民科工作者和段子手的夢裡來回踱步。

很多畫家也畫過這隻貓，一開始它面帶諷刺的笑容，隨著時間流逝，它的笑容逐漸消失，甚至開始變得扭曲和邪惡，誰都沒想到，原本用來諷刺哥本哈根詮釋的可愛喵嗚，最終卻為我們揭示了一個截然不同的宇宙，一個不確定的、違反常規的、驚人的新宇宙。

殘酷陌生的宇宙

有段時間，宇宙儘管也是寒冷的，但人們相信，它按一定的規律運行，確實有黑暗，但也有光明，它們互為補充，逐漸平衡。

1937年，一位籍籍無名的作家死去了，他曾經指出，人類有限的心智根本無法理解生命的本質，而宇宙對於人類來說是殘酷陌生的。他還說，宇宙之神，阿撒托斯，是一團黑暗、混沌的巨大不定形團塊，置身於宇宙中央的宮殿之內，瘋狂地敲打著無形的巨鼓，吹著只會發出令人作嘔的、單調音色的長笛，身邊伴隨著舊日支配者們瘋狂的嚎叫。在他的小說里，主角往往智力過人，意志堅定，執行力強，最終卻在勇敢的探索中自我毀滅。

巧合的是，隨著量子力學逐漸成為物理學的主流，他的克蘇魯體系小說也開始大行其道，宇宙彷彿一下子變了個樣子，不再美麗，不再震撼人心，而是變得捉摸不定。

薛定諤的貓就是它的核心之一。

在封閉的盒子里，鈾元素衰變的幾率與不衰變的幾率是相等的，在經典力學裡，我們可以說，一小時內，它生與死的概率均為百分之五十。然而，在量子力學裡，衰變的情況不再用幾率來表達，而是可以同時存在衰變與不衰變的狀態，稱為疊加態，於是貓的生死狀況也可以用疊加態的波函數來表達，在這一小時內，貓不再是生或是死，而是成為了一隻既生又死，既死又生的疊加態貓。

而事情，在薛定諤隨後發表的論文里變得更加複雜，他提出了更深入的幾個問題，現在，這隻貓處於疊加態了，請問哥本哈根學派如何確定這一小時內，這個貓函數是怎樣坍塌到一個確定的狀態的？因為一小時後，人們打開箱子，貓要麼是死了，要麼是活著，人絕對無法親眼目睹一隻疊加態的喵嗚，請問是不是不觀察就不能確定貓的狀態？請問哪一種觀察可以不影響到函數坍塌的過程？請問一種無法觀測，無法測量，無法確定過程的理論到底有什麼存在的必要？

這隻貓，準確的把微觀與宏觀的矛盾集於一身，直到今天，也沒有一個人可以確定的回答這些問題。量子力學預測了很多現象，都被一一證實，然而它的本質，就和這隻貓的表情一樣，由清晰變為模糊，親切轉為陌生，隨著諸多違反常理與直覺的現象和理論誕生，宇宙隨之變化，延遲選擇實驗、多宇宙詮釋、量子永生悖論、量子糾纏、全息理論，每一個名詞都能被發展成為一種學說，足夠一個民科工作者利用一輩子。

但我在乎的，只有喵嗚的表情，殘酷無情的表情。

哲學的薛定諤喵嗚

所有文學最終都是哲學的一部分。博爾赫斯認為，所有已經寫出來的書和未曾寫出來的書，都是同一本書的一部分。卡爾維諾堅信，每一種結局都將被寫出來，與每一種開頭混合在一起，成為一本全新的書，成為讀者心目中總想讀到，但從來未曾讀到的夢中之書。卡夫卡則說，一隻籠子在尋找一隻鳥。

其實博爾赫斯說的，就是宇宙全息論；卡爾維諾說的，就是疊加態，遺憾的是，讀者永遠不可能親眼目睹疊加態的小說，它們只存在於作者的心靈黑匣子里，就像我現在寫的這些，當它們在我心裡時，是那麼的清晰和偉大，然而當它們坍塌到屏幕上時，又是那麼脆弱而難以理解；卡夫卡說的，就是延遲選擇的雙縫實驗，果由因決定，未來決定過去。

量子力學就是這麼哲學，對人內心的影響難以估量。

我第一次認真思考電子雙縫干涉實驗（http://www.iqiyi.com/w_19rub4qu9l.html）那匪夷所思的結果時，連續幾天都在查找資料，就像霍金說的那樣，這個實驗中包含了量子力學所有的秘密，它對人世界觀的摧毀是非常直接的——單個電子一個個發射，彷彿能預知到自己是通過單縫還是雙縫，當人們單獨架設攝像機觀察它到底如何運動時，又彷彿知道了自己在被觀察，馬上坍塌為粒子態。圍繞這一實驗，量子力學正式誕生，偉大的費曼圖也因此誕生，人們可以應用，卻仍然不能準確解釋這些理論的精確原理，由此誕生的一系列解釋可以從A排到M。

薛定諤的貓同樣也是一隻哲學貓。

如果它會思考，在這個盒子里，它可以像西蒙斯筆下的安迪密恩那樣寫信，當然是寫給薛定諤，一開始是咒罵，隨著時間的流逝，它可能會回憶起電子雙縫干涉實驗，進而用帶有點困惑的目光看著那個計數器，這時它的筆下會寫出怎樣的文字呢？是像川端康成《臨終的眼》那樣冷徹的洞見，還是像愛因斯坦那樣，斷言自己的命運絕對不會被宇宙的骰子所決定。

有沒有方法，可以觀察到它呢？我們，這個宇宙中，目前可說是非常孤獨的一種智慧生物，驚訝於宇宙的極端沉默。從數學上得出的結論是，宇宙應該是鬧哄哄的，充滿各種生命的噪音，幾百億年的時光早就該讓宇宙變得有點擁擠了，但情況並非如此。

真實的宇宙，寂靜無聲。

就像貓所在的這隻盒子一樣。

是不是我們也在一個孤立的宇宙里，對外側的觀察者而言，我們處在一種難以理解的疊加態中，它們無法接觸我們，因為一接觸就將不可避免的迎來某種結局，就算它們的技術手段超出我們幾億年，可哲學的基本原理就決定了技術的極限——不可越界。

是不是宇宙的中心真的是空虛的宮殿，那位神體現的正是終極的大智若愚，如果本質是不可知的，那麼痴傻與聰明又有什麼區別，與其自取滅亡，為什麼不與自己喜歡的人們夜夜笙歌。

是不是電子、質子、夸克裡面都有著更加本質而聯繫緊密的不可測結構，讓它們足以判斷我們的想法，縱使相隔幾個宇宙尺度的距離，都能瞬間傳達同樣的信息，這一信息對於我們是絕對不可解的。

對貓的追問，可以無止境的繼續下去，惠勒說，我們觀察到什麼，（部分地）取決於我們用什麼方式提問，我們所見到的世界，也是由於觀察而成為存在的。他和玻恩都堅定的認為，在沒有觀察之前，貓處於疊加態並無邏輯上的問題，如果沒有辦法在不干擾的情況下予以觀察，那麼貓的狀態用波函數表達非常實在，甚至是一種全新的理解，恰好體現了量子力學的獨闢蹊徑。實用主義的科學家們則說，shut up and calculate，閉嘴吧，計算吧！只要量子力學可以實際運用，這些哲學上的問題科學家無需追問。

但我感覺，物理學界等待的是一個天才人物，他將站在所有人的肩膀上，解答更加本質的問題，世界的發展最終要求的不光光是應用科學，一個更完備的，利於理解的理論將大大提高整個世界的學術水平，從而引發新一輪的技術爆炸。

我還希望那個人將來能養一隻貓。

希望那會是一個更美麗，有陽光的新世界，他和那隻貓一起，坐在草地上，那隻貓當然是趴著，閉著眼睛，享受著新鮮的未來。

蛇足

永遠不要表白。

為什麼？

如果你不表白，那麼妹子可能愛你，也可能不愛你，處於疊加態的曖昧。一旦你表白了，要麼坍塌於愛，要麼坍塌於不愛，成功率直接降低一半，毫無意義。

……薛定諤的妹子？

的確如此。

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