【生活中的科学】世界是意识决定的吗?
【慕联导读】
要说哪一种现代科学理论最神秘莫测,“量子论”假如排第二的话,没人敢排第一。
量子论研究的是微观粒子世界中的现象。这一理论的核心内容,主要包括海森堡的“不确定性原理”、波恩的“概率解释”以及玻尔的“互补原理”。它们都是如此的诡异,能彻底颠覆你对世界的认知。
世界是意识决定的吗?
在学习中学物理时,一般会碰到这样的题目,告诉你炮弹的初始位置在A点,初始速度是V,初始射角是θ(这些统称为炮弹的初始状态),让你计算在时间T之后,炮弹会在哪个位置,速度是多少。
这个题目充分反映了经典力学对于世界的认识。它认为任何事件都有前因后果,这种因果关系可以用科学定律来描述。我们只要知道了“初始状态”,根据科学定律和方程,就可以预测事情的经过和结果。
然而这个题目在量子论中却根本不成立。经典力学眼中的世界是确定的,任何事物都有确定的状态,比如一个篮球,在每一时刻都有确定的位置和速度。但在量子力学中,海森堡的“不确定性原理”说,粒子不可能同时具有确定的位置和速度(通常说动量),最多只能确定其中之一。它表明,粒子根本就不像篮球那样,有确定的初始状态,粒子世界完全是一个不确定的世界。
波恩的“概率解释”同样令人吃惊。波恩说,在粒子世界中,我们没办法像预测篮球的运动轨迹那样,根据物理定律来预测粒子接下来的行踪。粒子最终会出现在哪里,这完全是随机的,我们能够确定的只有概率。想通过计算来确定粒子的踪迹,并不比用掷骰子确定来得更准确。
爱坦斯坦对此十分反感,他说:“量子力学令人印象深刻,但是一种内在的声音告诉我它不是真的……我毫无保留地相信,上帝是不掷骰子的”。但现实又跟他开了个玩笑,后来的事实一再证明他完全错了,上帝确实在掷骰子。
假如前面这些说法已经让你难以接受,那么还有比它们更恐怖的,就是玻尔的“互补原理”,它居然认为世界是由意识决定的。
玻尔说,粒子的状态非常奇特。它有时候是粒子,有时候会变成波,这叫“波—粒二重性”。转换的关键在于意识,当你观察它时,它就变成粒子呈现在你面前;当没人观察它时,它就变成波弥漫于整个空间。
这段话要怎么理解呢?波是虚无飘渺的东西,不是实体,而粒子却是实在的点状物体。“互补原理”的意思是说,当没有人看粒子的时候,它就不是实在的东西,而是幽灵般的波;但当你一睁开眼睛,所有的幻影立刻消失,它马上变成一个实在的粒子,让你能够看到它。这像不像是《倩女幽魂》中的画面?当你定睛看时,小倩站在你的面前,笑吟吟地看着你;但当你转过身去,她却立刻化作一道轻烟,消失得无影无踪。
这还能算是科学理论吗?它简直就是《聊斋》中的鬼故事!
量子论过于惊世骇俗,不可避免地引来了无数的攻击,然而那些设计来否定它的实验,却无不更加证明了它的正确性。现在许多物理学家们,已经只顾埋头享受量子论带来的现实好处,再不去管它背后那令人毛骨悚然的哲学意义。
我们眼中的宏观世界是由粒子组成的。如果每一种粒子都是有人观察时才是实在的,没人观察时就只是一种虚幻的波,那么由它组成的整个世界应该也是如此。这意味着什么?难道真像乔治·贝克莱主教说的那样,“存在就是被感知”,世界是因为我们的存在才变得真实的?
有人用调侃的语气很好地描述了这一问题:“当我们不看它时,月亮是不存在的”。
难道世界真的只是个幻境,是意识决定的,世界就存在于我们的意识之中?
现代科学无法回答。