新物理學思考 (4 ) 探索有界

新物理學思考 (4 ) 探索有界

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送交者: 秦時月 2001年7月13日14:29:42 於 [彩虹之約- www.bbsland.com]

聖經通過摩西的口告誡世人：“隱秘的事，是屬於耶和華我們神的，惟有明顯的事，是永遠屬於我們和我們子孫的，。。。”(申二十九：29)。一方麵，聖經教導信徒要努力明了神的旨意，明了神自己的創造，明了神的大能。但聖經也教導信徒，人的智力是有限的，不可能明了神一切的旨意。基於此點，我們可以說在人類探索自然的進程中，必有許多事情是人的智慧不能了解的，人們探索自然的
深度及廣度是有限製的。然而，曆史上多少自以為是的人，不以神為神，不以神的話為真理，自負地以為人的智慧可以了解自然的一切奧秘，最終被曆史的車輪拋在了後麵。科學的發展為我們樹起了一個個紅燈，也驗證著聖經的真理。

第一個紅燈：海森堡測不準原理！

當牛頓力學獲得巨大的成功後，科學界一片歡騰，盡官牛頓本人並沒有那麽興奮，他認為自己隻是在知識的汪洋中撿到了一個貝殼而已。然而，科學界則普遍認為物理學的大廈已經建成，物理學家唯一要做的事情就是小修小補，完善牛頓力學。正是在這樣的樂觀氣氛下，彼埃爾·德·拉普拉斯(1749－1892)宣布：假若誰知道某一時刻宇宙的每一個粒子的位置和運動情況，他便掌握了所有的必要信息，可以計算出宇宙整個的過去和將來的曆史。拉普拉斯的這個宣告是基於這樣的觀點：從牛頓理論看來，宇宙間的每個原子都沿著一個獨一無二的軌道運動，其又由作用於該原子的所有力決定。而這些作用力則取決於該原子周圍的其它原子的狀況。依此類推如果了解了宇宙中所有原子在某一時刻的狀況，原則上我們就能計算宇宙過去及將來的曆史（這裏我們先不管我們是否有精力了解所有原子的狀況，僅就原則而言認為所有原子的狀況在理論上是可了解的)。

然而不幸的是，海森堡的測不準原理打碎了人們上麵的美夢。在20世紀20年代，基礎物理中發生了一場劇烈的革命，震撼了整個科學界，使人們第一次把注意力集中在觀察者和被觀察的外在世界的關係上麵。那革命性的理論就是量子力學，它後來成為現代新物理學的頂梁柱之一。它提供了迄今為止最令人信服的證據，說明微觀世界的詭秘及意識在物質世界本質中所扮演的極其重要的角色。而在這一理論中，其基本要素就是海森堡的測不準原理。

海森堡的測不準原理是說：對所有微觀粒子，我們從理論上講，不能同時準確測量它的運動狀況(速度)和位置。人們隻能任選其一，要麽知道它的運動狀態，要麽知道它的位置，而不能既知道它的運動狀態，又知道它的位置。而這個測不準特性並不是由於測量儀器不精確造成的，而是理論上本來你就不可能同時準確測量。

進兒玻爾提出了一個“幽靈理論”來解釋微觀粒子的測不準特性，他認為微觀粒子在被觀察之前不是“物質實在”，而是個“幽靈”，微觀粒子的世界是個幽靈的世界。隻是當我們觀察它時，它才變成了實在的物質。你可以決定要看它的位置或速度，你想看速度，它顯現的就是某一速度的原子，你想看位置，它顯現的就是某一位置上的原子。但你不能兩個都想看，因為在你看之前它是幽靈，你的觀看決定它出
現什麽。

玻爾的幽靈理論體現在一個著名的實驗上，那就是“薛定鍔的貓”。這一實驗突出地表明了量子力學中這一難解的問題。薛定鍔的貓實驗是這樣：假設在密閉的空腔中有一隻貓，同時有一個放大裝置被用來引發一種毒劑的釋放，該毒劑能殺死貓。假如該貓能被描述成為一個量子係統，那麽我們就被迫得出結論：毒劑被引發後，在一個人或什麽物去觀察貓之前，貓處於一種兩可的“活-死”狀態，隻有當觀察時，才出現選擇，或“活”，或“死”。那麽“活-死”狀態是一種什麽狀態？

如果我們對這種幽靈理論或薛定鍔的貓實驗覺得令人非常困惑，或者認為他們根本就是騙人的把戲，那麽，愛因斯坦與我們是一致的。他與玻爾曾經有過激烈的交鋒與對抗。然而，不幸的是，20世紀60年代及其後的幾個決定性的物理實驗證實，玻爾贏了，愛因斯坦輸了。顯然，微觀世界的測不準特性，幽靈的影象，隻有通過觀察才會出現實在，這一切，看來是沒有好懷疑的了。從而，海森堡的測不準原理就為人類的完全理性探索微觀世界架起了紅燈。

這個令人震驚的理論並不至於此，它給我們帶來了更大的“麻煩”。

我們可以說微觀粒子的幽靈特性隻要限定在微觀世界，那就讓它們在微觀世界“淘氣”好了，我們在宏觀世界，該看電視還看電視，該用計算機還用計算機，該開車“兜風”還開車“兜風”。

然而，事情並不那麽簡單！我們第一遇到的問題是：原子原是“幽靈”，電視機，計算機，“奔馳”轎車都是由原子組成的“堅硬”的物質實在，幽靈如何結合成了這些物理實在？我們自身的“幽靈原子”是如何結合而成為我們的肉體？

不錯，按量子理論，這些都是由於“精神的觀察”造成的(我們先不管精神怎樣造成幽靈轉化為實在)。然而進一步的問題是，在人類甚至生命出現之前，物理實在的的世界就已經存在，那麽那個物理世界又是通過哪個“精神觀察”將“幽靈”變為物理實在的呢？

對此，約翰·惠勒在1979年提出了一個“因果逆動”假設。我相信很多人都會為這個假設驚奇地背過氣去。

1979年約翰·惠勒在普林斯頓召開的一個紀念愛因斯坦誕辰一百周年討論會上說：物理實在的確切性質要等到一個有意識的觀察者參與之後才能確定。如此說來，可以讓精神對實在進行逆時間創造 --- 即便是人類存在之前的實在，也可以由人類現在的精神意識逆時間創造出來。

他的這個觀點是基於一個他設想的奇特物理實驗，這個物理實驗是著名的楊氏雙縫實驗一個改進。通過這個實驗，他可以延遲選擇測量方式，直到光子通過了屏幕之後再選擇測量方式，這樣要製造一個物理實在的決定就可在這個物理實在出現之後再做出。

這樣以來，我們概念中的因果律就被打破了。也就是說事件的“原因”可以出現在“結果”後，而我們以前的概念是“原因”總在“結果”之前。

不錯，惠勒的精神創造物理實在的“因果逆動”假設是夠新奇的。但這卻使物理研究走入了一個“怪圈”：人類生命是在宇宙物理實在創生之後出現的，而現在人類的精神意識卻是宇宙創生物理實在的原因，生命之前的物理世界又是我們人類自身的原因。或者也可說我們現在人類之後的人類是我們現在人類成為物理實在的原因。這看起來，似乎亂套了。物理研究到底怎樣走下去？

對基督徒科學家來說，好象沒有這個怪圈：宇宙創生的物理實在是上帝的精神意識造成，人類的物理實在也是上帝的精神意識造成的。在這裏，我們頭腦中的“因果律”還是那個熟悉的“因果律”。但問題是：我們能知道上帝是“怎樣”由他的精神意識創造了我們這個宇宙包括人類嗎？

答案還是一個：“隱秘的事，是屬於耶和華我們神的，惟有明顯的事，是永遠屬於我們和我們子孫的，。。”。

盡管如此，量子力學的發展使我們對上帝用精神意識或話語創造了萬有又多了不少信心。

(未完待續)