上帝掷骰子吗?

我曾一度以为,这个世界总是有着绝对的真实

我曾一度认为,物理是说一不二的领域,无聊透顶,毫无诗意。

我曾一度以为,现代科学已经走到尽头,现在的科学家们只是混吃等死抄点文章领薪水过日子的。

我曾一度以为,传说中的科学家不是人

在不经意间,逛书店的时候,看到这么一本书,叫做《上帝掷骰子吗——量子物理史话》,本着闲着也是闲着,不如看看上帝是否赌博这八卦的心态,买下了这本书。

没想到这两周不仅仅是被大量科普的两周时间,还是大大影响了我的世界观的两周。

这本书是从经典物理的鼎盛时期开始讲起,说到波粒两个学派的“战争”,在经典物理趋于完善的时候,就在大家觉得物理界已经无事可做,只能在原来的结论中修修补补的时候,量子物理开始暂露头脚,且以破除一切理论之势,对着经典物理的根基发起了攻击。

不过我并不准备在这里再给大家普及量子物理的太多知识。主要说说对我个人一些原有认知的冲击。所以,害怕我讲量子的详细原理并准备好退出的读者,你可以留一步,松开你要点退出的小手,继续看下去吧。

世界绝对的真实?

不存在的绝对的真实,所谓的真实只是相对于我们人类来说的真实。

在这本书中,非常核心的一个据点就是“电子是什么?”各派的科学家们轮番争夺下这个据点,但都难以长时间坚守下来,一会电子是粒子的大军争夺下来,转眼又被扛着“电子是波”大旗的科学家们占领。

至于到底是什么,我们不深究,也探讨不来。但其中一个被大家认同理念让我大开眼界,那就是:不存在一个客观的、绝对的世界。唯一存在的,就是我们能够观测到的世界。

书中举了一个例子,来自于《魔鬼出没的世界》,两个人在聊天,其中一个人声称他有一条龙,但是是隐身的,看不见;没有温度,红外扫描也看不到;甚至是非物质的,油漆也无处可粘。

这样一条龙没有任何可以证实手段跟没有龙完全没有差别。

还有一个很经典的例子,其实所有东西都没有颜色,只是它自身反射的光不同,所谓的颜色也只是对我们人类来说的颜色。

其实在工作和生活中,有时候我会比较较真,固执的坚持一些自以为是的真相或者说事实。好多次,都搞到非常不愉快。而我自己也很郁闷,明明事实的真相就是那样,但我又不能拿出证据来证明。最后搞的不欢而散。

其实很多时候事情的真相并不那么重要,有时候,重要的是你怎么来解决问题;有时候,重要的是你的立场。

物理说一不二?

我有这个印象是因为最后学物理也是在高二了,作为一个文科生,物理在当时已经明确高考不考了,但还需要考一个试,必须达到要求才算是了结这个学科的学习。

文科生的题总是写上就可以给分,而物理,几乎就是看一下最后答案,答案不对的话,直接满盘皆输,前面的证明过程毫无意义。

其实在量子物理出现之前,经典物理的世界确实是这样,说一不二,有因必有果。

其实在上面提到了,电子是微粒还是波的问题,这个争论持续不断,纵使量子物理的研究成果都已经遍布生活的方方面面。就连当年做出彩电的时候电子枪在不断的往屏幕上打出电子,让人们看到电视画面的时候,电子枪还是很懵逼的问自己,我在喷些什么东西啊……

其实就算我们明白一些道理,我们也不一定做的到,这就是为什么我们明白很多道理,却依旧过不好我们这一生,你看我这连续三段都用其实开头,说明我还是单纯的认为看官你在乎事实。事实是怎样根本不重要,重要的是有什么意义。

再说回我们充满烟火气的生活吧。

前一段时间我开始玩狼人杀,我在玩的过程中,无论是拿什么身份牌的时候,都喜欢站在一个自以为很公正的角度来分析局势,每次盘逻辑都争取不偏不倚。

结果,我总是被推出去的那个,无论是拿好人牌还是拿狼人牌的时候。拿好人牌的时候,好人因为我说的并没有明确跟他们站在一个阵营,又迫于狼人们的压力,就让我扛推。拿狼人牌的时候,因为我站边没有跟他们站一起,打倒钩也没有做好,狼人们连捞我都懒得捞。

我这个行为套在书中的物理世界中,那我就算是这样一个科学家:又说电子是微粒有可能,电子是波也有可能,但我不下定论。你想想,我这样表述的话,是不是两派都不愿意搭理我。

所以,物理真的说一不二你要坚持是电子是微粒那就拿出实力来证明,你证明电子是波就发表出来接受考验,不要站在中间说一些圆场的话,最终落了个两边不讨好。除非你能证明波粒二象性,当然那是后话了……

现代科学已经走到了尽头?

很长时间,我以为我们现代的科学真的已经贯穿到方方面面,几乎可以说是到了穷途末路。

如果我们翻看一下历史上的著名人物,比如亚里士多德,他的著作涉及到的学科有:物理学、形而上学、诗歌(包括戏剧)、音乐、生物学、动物学、逻辑学、政治、政府、以及伦理学。

我一度觉得,生活在古代的那些人太幸福了,随便看到一个什么,想到什么,写下来,就成为了经典,成为学科创始人,成为鼻祖,流芳百世……

而我们现在搞研究的呢,也只能在一个非常细分的领域精耕细作,而且有着很大的风险投身于一个错误的方向研究一辈子。

现在大部分的研究都已经基本成型,科学界所能做的也就是修修补补的工作。

上面就是我以前的观点,自不必说,我现在已经不再那么看待这个问题了。

首先,在1900年,经典物理研究者们也在看待当时的物理研究时抱有着这样的想法,然后量子物理的出现将他们自以为很牢固的大厦翻了个底朝天。谁也说不准同样的事情再发生一次,将现在的理论体系推翻再次建立另一个体系。

其次,现在量子物理本身并没有到已经完备到无事可做的地步,以前有那个想法是因为完全没有了解过现在的进程,这次终于有了机会管中窥豹……

另外,现实中还有着许许多多的现实问题等着解决,需要靠经济建设,也需要科技发展来解决。

我们总是这样,在作为一个局外人的时候,去看历史,就觉得一目了然,知道他如果那样那样做就好了。但回到现实,面对着眼前的问题的时候,就很懵逼,不知道如何下手,甚至更加恐怖的是,我们看不到自己需要做某件事情。或者以为事情已经很完备了,自己不需要做什么了。

传说中的科学家

从这次仔细的阅读这本量子物理史话,让我对传说中的这些科学家们有了更深层次的认识。

举个例子

我们都听说过薛定谔的猫

我之前一直以为这是他的某个理论,然后说的形象点给大家看,就类似于牛顿的苹果……

看完这本书才知道,原来薛定谔创造出来这么一直半死不活的猫只是为了怼对方学派,也就是说,他创造这个实现不是为了证明事实是什么,而是为了证明事实不是什么。

事情是这样的:哥本哈根牌大佬玻尔跟爱因斯坦俩人你来我往的互怼了好几个来回,比起玻尔,大家可能更加熟悉爱因斯坦,不过这次他是以一个“顽固派”老旧势力出现的,不断的给量子论“出题”,量子物理的研究者们当然不敢置若罔闻,几乎每次都是老老实实的出来答题。

在一次次回应爱因斯坦质疑时,量子论提出了一个观点:

当我们没有观察之前,一个粒子的状态是不确定的,它的波函数弥散开来,代表它的概率。但当我们探测以后,波函数坍缩,粒子随机地取一个确定值出现在我们面前。

薛定谔根据量子论的观点,针对性的做了一个思想实验(不实际操作,不用担心有一只猫被拿来实验,哈哈),他设计了一个精密的装置,每当原子衰变放出一个中子,它就激发一连串反应,最终导致箱子里的毒气瓶破碎,同时在箱子里放一只猫。总之,原子衰变了,猫就死掉了,原子没有衰变,猫就好好的活着。

根据哥本哈根派的说法,量子在我们不观测的时候是出于多种概率的叠加状态,那么现在量子效应被放大,猫也变成了死和活的叠加状态。注意这里的死活叠加并不是说快死的猫,而是活蹦乱跳和一命呜呼的叠加状态。


薛定谔的猫

从此,这个薛定谔的猫似乎成了量子物理界的热点话题,出了物理界,到了我们吃瓜群众耳朵里,那就更是各种版本都有了。

上面算是一个小科普吧,其实我原本只想说一下,科学家们的人性的一面

人非圣贤,这放在这些科学家们身上也一样适用。以前,我们听到那么多非常生活的小例子,然后跟他们的发现联系起来,多多少少会给我们一个感觉是他们生来就注定出人头地,我们碰到个落下来的苹果只是想着到底直接食用好还是做成沙拉好;我们遇到沸腾的水壶吹得盖子兹拉响的时候顶多能立刻过去提下来,做个懂事的乖宝宝。

但牛顿从苹果落地发现万有引力,瓦特从水壶盖子上受启发发明蒸汽机这样的故事从小到大的“熏陶”我们。这样的故事看起来好像能鼓励孩子要多观察生活,要注意细节,还能给我们写作文提供素材。但它们无疑都会让普通人有挫败感,似乎真的是别人生来与我们天差地别。

然而,神话终究只是神话,牛顿在年轻时候所发生的这件事情,并没有任何记载,直到老年以后,他才不然其烦的给别人讲起自己是从苹果落地得到启发,才开始被多家记载。至于瓦特的故事,也是在瓦特的表姐的回忆录中提到,那件事距离她的回忆录也都过了半个世纪。

神话经常是这样被塑造,就如同很有可能在某一天,马云的某个发小也写个自传,提到马云小时候就很懂得做生意,上小学就在班里……

或许,这些科学家们真的是有超出常人的地方,比我们细心,比我们有毅力,比我们聪明。但差距只是我们比他们的成功概率小很多而已,并不是0和1的差距。只要我们愿意去积累,去成长,我们也会在自己的领域获得成就。就如同牛顿在研究万有引力的20多年间恐怕也是不断的跌倒不断的爬起来,才有了资本在老年的时候如若笑谈一般的讲起苹果的故事吧。

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