後飛的笨鳥
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（對外在世界的認知 之十四）
有史料記載，拿破侖在遠征埃及的時候，帶了不少專業英才隨軍前行。據說在艱苦的行軍途中，拿破侖曾發過這樣一條指令：讓學者和騾子走在中間。後來有的曆史學家就把這當作拿破侖體桖愛護有用的牲口和知識分子的證據。當時法國著名數學家拉普拉斯，好像也是有幸走在騾子的後邊眾多學者中的一員。這個拉普拉斯即很理性又很敢想敢說，他曾聲稱，如果我們知道了宇宙中所有粒子的速度和位置，那麽我們就能計算出它們的行為狀態，無論是在現在還是未來。這番言論引起了拿破侖極大的興趣，他問拉普拉斯，如果是這樣的情形，上帝的位置何在呢。拉普拉斯回答說，尊貴的閣下，這種假設是沒有必要的。拉普拉斯是一個科學確定論者，雖然他說這話的原意倒不一定就是否認上帝的存在，但他卻是表明了上帝不會幹涉不會擾亂科學的法則，否則這裏就沒有能被稱之為科學法則的東西了。不過，在二十世紀初期橫空出世的量子力學理論，卻讓我們覺得，那些跟著騾子後邊走的學者，他們突發奇想得來的觀點並不全都靠譜。
德國物理學家普朗克在1900年的時候根據熱輻射實驗，提出了衡量光能的量子小磚塊概念，並給出了含有普朗克常數的計算熱輻射能量的公式。後來的學術界以此認定了量子理論的創立。其實普朗克本人是一個以經典物理頭腦想事情的人，他通過量子模塊推出熱輻射能量計算等式後，雖然得到的數字和試驗結果相符，但他仍然很惶恐，不認為這種極其微小的不連續能量塊能在現實中存在，直到愛因斯坦發表了那篇論證光電效應的文章後，人們對量子概念才逐漸明確。所以，說起來愛因斯坦也是量子理論的奠基者之一。但是，對粒子在量子力學框架下解釋得最貼近觀察到的實際征狀，最被學術界認可的，則是哥本哈根研究室的波爾和他的弟子海森伯格推出的理論了。
按照波爾解釋粒子能量變化時的說法，量子跳躍，是從一個高能量軌道跳到一個低能量軌道的變化，而不是連續地在空間的劃過，在跳躍期間，電子不知道到哪裏去了。這樣看來，粒子的世界就有很多不確定性，好像是有不符合我們邏輯連貫的過程空間；不過這種不確定性，隻是在小於原子的環境下才起作用。就像海森伯格說的，一個氫原子中的電子可以毫無征兆地跳走，但山坡上吃草的羊卻不會毫無征兆地消失換地。這就讓我們想起了以前黎曼糾結過的問題，對於對象是趨於無限小的思維和對象是無限大的思維，可能真的完全不一樣。一開始，海森伯格也沒想清楚量子的不確定性是怎麽來的，他把這種現象歸因於誤差。海森伯格說，要想找到粒子的位置，你必須把光照到粒子上；根據普朗克的量子能量塊的理論，你不可能用小於一個量子單位（quanta）的光去幹這件事，而一個量子的光已經是有多餘的了，已經會對粒子有幹擾了，這就造成了粒子的速度起了無法預估的變化。為了準確測量粒子的位置，你不得不用像紫外線，X線或伽馬射線這樣波長短的光波，而這些波的能量都高，這對測試現場參與者的速度，位置，時間和能量 都有幹擾，這是一個無法擺平的局麵，你越想準確地知道粒子的位置，你就越無法知道它原本的速度。
這就是哥本哈根量子學派的主要觀點，你無法把一個粒子的位置、能量和它的速度同時準確地測定出來，即著名的測不準原理。後來，人們發現，即便是排除了測量手段上的誤差，粒子本身就好像是不讓你測準，這好像是它的本身屬性。這種不可推測性還不僅僅是在說粒子的位置，更讓人捉摸不定的是粒子的狀態。當你說不準粒子的位置時，你可以給出一個可能的分布概率；但粒子的狀態卻是根據測量的意識行為變化的。對於一個光子，你不能說它到底是光還是波。這個好理解，我們已經知道愛因斯坦論證過光有二象性了。可讓人難以理解的是，當你要測量的時候，光子隻呈現出它是粒子的屬性。當你不觀測的時候，它就表現出波的屬性了，它就會產生波的幹涉現象了。波爾管這種對應觀測行為而致使幹涉結果變化的現象叫量子的補償原理。
一個測不準，一個來回變。這兩個隨機性很強的說法，使得堅信科學確定性原則的愛因斯坦感到難以接受。他認為這世間的物質都應該含有其固定的屬性，如果我們說不清，這就說明我們依據的理論尚不完整，還有隱藏著的內在區域變量有待發現；。1927年在布魯塞爾，29名當時頂尖的物理學家相聚一堂舉行了第五次索爾維會議，主題是電子和光子。這裏麵除了愛因斯坦和波爾，還有另外十五名得過或即將得到諾貝爾獎的人。自那次會議始，愛因斯坦和波爾就這兩項基本的量子力學概念，展開了激烈的爭辯。波爾認為，波函數的等式說的是電子可能的形態而不是實際的存在，直到有人看到它們；觀察的動作導致了波的存在與否。換句話說，在一般的物理場景裏沒有獨立的現實。愛因斯坦當然不這麽認為，他覺得電子就是電子，你去看它還是不看它，它都在那旋轉著。愛因斯坦認為，作為科學家，對宇宙的運行演變規律絕對不應該心存任何僥幸和含混。所以，很早以前的時候，愛因斯坦在寫給另一位量子力學大師的信中就談到過，上帝不會在宇宙中擲骰子。波爾聽聞此言後，半開玩笑地回敬了一句，別告訴上帝應該做什麽。
為了提供對測不準不確定原理的反例，愛因斯坦不斷地拋出論點設計試驗，波耳那邊也不含糊，一絲不苟地見招拆招，一一回複。這真是一場高手之間的博弈，特別有意思的是，波爾非常擅長以己之矛克己之盾的策略，在反駁愛因斯坦的觀點時，他不時地用到光速是常量和重力紅移這樣的相對論概念。寫出愛因斯坦傳記《細節是主人》的派斯(Abraham Pais)說，愛因斯坦在1915年完成了廣義相對論，這時如果他突然身亡，我們的物理學也不會遭受什麽損失，因為在他生命的最後三十年，愛因斯坦一直執迷於對哥本哈根學派的反駁論戰中，他後來想把量子力學排除在外，另搞出一套大一統理論涵蓋宇宙所有的演變運行規律，當然，最終他沒能成功。
派斯回憶說，有一次晚間散步的時候，愛因斯坦突然停住腳步，指著天空那輪明月轉身問派斯，你真的相信，你不看它時，它就不在那裏嗎？
下圖 愛因斯坦和波爾
海森堡的想法我是根據霍金的說法知道的。他寫過一篇文章描述過當時的的情況。
大家周末愉快，不灰，:))
反正從現在起，人類文明往哪裏走，的確是挺讓人迷茫的。
這個就是今天的世界。
我去看了這個解釋，基本上是對行為幹擾的解釋和排除。另外，你上次發的解釋2slits 實驗的文章裏麵說得很好，還可參看Bell Theorem 的wiki條目解釋以及Standford Encyclopedia of philosophy 中有一段對逆因果的探討文章，裏麵有一段是涉及量子力學的bell 定理及1999年雙縫實驗帶來的哲學思考。我覺得也有啟發。
如果我看到更好的解釋，再給你轉過來。
看粒子的波粒屬性，現在的做法是用儀器將單色激光中的光子一個一個地放出，射向有兩個縫的麵板，縫的另一邊放觀測設備，觀察一個光子走的是哪條縫。這時候，光子隻會走一個縫，所以不會有幹涉條紋。如果把觀測設備停掉，發射一個光子，屏幕上就會出現幹涉條紋。
如果一串光子發射過來，每個都被捕捉到走的是哪條縫，這在屏幕上就是實實在在兩條亮影，沒有幹涉。