五六量子理论

五六 量子理论“可能是可能，但是很难理解啊。因为假如我就是一个量子吧，或者说我就是一个逃犯的同伙。我就一直看着它，怎么可能说，我知道它在这里，却不知道它朝哪里跑，跑得有多快？”“看来你的大脑跟爱因斯坦一样，够顽强的。我们拿宏观比喻微观，只是一种比喻。我只是要你理解了量子纠缠作为通信工具的关键。对于现实的量子啊……恩……我得这么跟你说，地球，有多大，你知道吧。它的直径约1.3万公里；而我们小时候玩的“玻璃弹子”，直径大约1厘米。这两者大小的比例，刚好与直径约7厘米棒球与棒球表面的原子，实际上原子直径只有0.1纳米，也即1000万分之1毫米相近。而如果把这个原子放大成一个包括观众席在内的棒球场，那么原子核只有“玻璃弹子”那么小。这样一个世界，你能用看得到吗？”“看不到？但是我们可以用显微镜看啊。”“显微镜也看不到，甚至我们无法用直接观测的方法。后来英国物理学家卢瑟福做了一个实验：通过矿石发出α射线；利用α射线去轰击一片金属箔，凭借轰击后，α射线在环绕四周的荧光屏上打出的荧光，我们可以推断α粒子在微观的原子世界中遇到了什么事情。因为原子中有带正电的原子核，所以穿过原子时，因为两种正电的强大斥力而使得α转移方向，甚至被反弹回来。通过考察这些转移方向和被反弹回来的发光点，可以得出结论原子内的正电集中在原子中心一个非常小的区域。现在的所谓量子对撞机也是用相似的方法去窥测量子世界。”“得这样看啊。”“其实，我们的眼睛所谓的看，也不是一种‘直接’的看。我们‘看见’某物体，其实际过程是光照射到该物体上，然后反射的光进入我们的眼睛，最终在大脑中形成影像。那么更科学的方法就用照相机，这样可以避免人的‘主观性’，而且照相机可以有更广的拍摄控制范围，能够让我们理解‘观测’的关键。我们用照相机拍摄从屋檐上往下滴的雨水，如果我们放慢快门速度（也就是花更多的时间，让更多的光可以进入照相机），那么我们拍到的可能是‘成线’的雨丝；而调高快门速度的话，我们可以拍到悬浮在空中的一个个水滴。雨丝和水滴都是雨水下滴的本来面目，可是因为我们观测时间的不同，却看到不同影像。我们看到水滴，可以确定在那个瞬间水滴的位置，但是却无法确定水滴究竟是要往下掉，还是它已撞到地面然后又向上激起；我们看到雨丝，我们知道其运行的轨迹，却无法明确其所在的位置。这就是因为‘观测’本身，会对‘观测对象’产生影响，会决定‘结果’。”“你是说，在微观世界，我看一个量子，必须借助某种方式，而这一方式，自然地就会影响到我看到的东西是什么样的一种状态。就好比，我不看它，它好像就在那里；我一看它，它就马上不见了。”“对。”“太神奇了。”“但是这是真相。是一个真实的微观世界。”“柯菲，你说这中国和日本，现在科技发展都非常强势，而且之前因为经济危机，我们很多大科学家都跑到这两个国家去，你认为以为会怎么样？”“这可是大局。要我们凭借小问题去判断大局，这本身就不科学。不过，我认为不仅中国、日本，还有其他欧洲国家，其实现在都有一个很大的错误方向。”“什么方向？”“就是急功近利。比如现在日本就把量子通信作为国家重点发展的项目来进行，这样目标是很明确，而且投入也很大，但是科学这东西，你越执着，越专注，其实越难有真正的突破。”“不明白。”“科学、艺术，一切的工作都需要执着、专注。但是作为创造性的工作，开拓型的工作，一旦你一早就把目标定下了，那么只剩下方向而已。而这样的研究，结果就是耗费了更多的时间，而且干得很艰苦，但是结果方法并不是最好的。很容易就被别人从别的角度，赢得了胜利。”“你凭什么这样说。”“恩，就凭科学史上那么多的伟大创造啊。简单地说吧，就像我的一个同学，他是学数学的，但是他数学学的并不怎么样。于是他就改行去读经济学，可是经济学也学得不怎么样，但是这老兄一点都不着急。他就是每天整些无聊却有趣的事情来研究。比如，他去听讲座，看到大人物来了，但是居然前三排都没有人坐。他就自己坐到了第一排正中间去，然后整个讲座过程中，他什么都没有听进去，只是在各个座位上移来移去，感受着坐在各个位置上的心情。然后他进行了一番研究，得出结论——为什么大家会让出前三排。”“为什么？”“很简单，人们都拥有偏好、追求目标、尽可能少费力或减少尴尬、使视野或舒适程度最大化、寻找或避免伙伴，或以我们称之为‘目的性’行为的其他方式行动。”“这我能够理解。但是这样的研究有什么作用呢？”“他就发现了人的行为模型，看起来是偶然性行为，但是依赖于其他人行为的模型就是我们常常拥有的行为模型。”“对，那这模型又有什么用呢？我觉得没有什么了不起的。”“美女，人家可是拿了诺贝尔经济学奖的。你说他的工作没有用。”“什么？不会吧。”“因为他研究出这样的模型，就可以分析人类的行为，尤其是经济行为。我们看起来是不‘自由’的，‘无序’的，不可把握的，但其实，我们的群体行为还是可以掌握的。”“哦，你的意思是，这样一来，他发现的模型就可以运用于非常有用的经济学研究了。”“对。所以我说，如果我们是带目标地去研究，比如你是个经济学家，你想研究人类经济行为的规律，你怎么去研究。你目标清楚，但是你的方法，你的思路，必定是局限的，必定是艰难的。而且干这样的活，肯定只有压力，缺乏动力。”“我明白了，这也就是我们国家科技发达的真正原因。”“对。就像我们现在，看到的中国日本他们的研究，的确卓有成效。但是，可能我们国家某一个烂学生，他闲得无聊，干了点有趣的事，结果找到的方法，却远远比这他们干得要漂亮得多。”“真的有意思，那你这同学他还有什么有意思的研究吗？”“有，他的研究都很有意思。我再告诉你一个。他有一次看电影，电影里主人公在房间里睡觉，听到楼下有声响，他就掏出抽屉里的手枪，下了楼，打开了灯。结果发现了一个小偷。而小偷也亮出了家伙。幸好主人公动作快，一枪就把小偷打死了。但是他就想，如果他是主人公，会怎么样，如果是小偷又会怎么样。结果他发现，其中有很多有趣的东西。因为大家都不想死，所以都害怕对方开枪，更怕对方先开枪。他认为最好的结局，应该是两个人都放下枪，小偷走人，主人公关上门继续睡觉。但是因为大家都怕，甚至都会想着：对方可能认为我会开枪而首先开枪。更严重的情况是对方可能认为我认为对方可能开枪，或者对方可能认为我认为对方认为我想开枪。”“有点绕，但是我听得明白。那这又有什么意思。”“很简单，就是‘因为决策主体的期望和行为无法通过纯粹的逻辑和数学推导出来的。’简单地说，就是经济活动中的每个参与者的行为取决于他对其他人行为的预期，甚至对其他人对自己行为采取反应的预期。说白了，就是理论没有用，因为策略是相互的，是动态的。”“这又有什么意思，我觉得这说了等于没有说。”“谁说的，这是在理论上否定了理论的可行性。这很高明，等于说推翻了很多人，很多精英，耗费了大半辈子研究想要发现的东西。告诉大家不用忙活了。”“确实是有意思。”“那量子理论上，有没有这样有意思的事？”“有很多。比如理查?费曼，我最崇拜他了。他就最会玩，也最会天马行空。大家都分析量子理论，提出自己的公式。但是他的理论最有意思，公式最好用。只是听起来非常地科幻。”“怎么说。我们不是说量子是无法确定的吗？但是我们又能够非常实际地运用量子。很多科学大师都推出了自己的公式，但是这家伙，居然整出了一个理论：每个电子，从源头到屏幕上某一个点，实际上经历了所有可能的路径。也就是说，它能够兜个圈子，甚至先去仙女座星系转一下再回来，穿过缝隙，在屏幕上留下痕迹。”“天，这样不是把问题整得很复杂了吗？”“对，没有人会这样去想量子。但是他就是这样想的。而且成功了。他得到的公式是最好用，最容易用的。现在大家都在用。”“所以说，只有自由，才有创造力，只有像玩一样，才能够发现真理。”“你的意思大概没有错，但是得加上一些限制——在创造性的工作中，大多数。”