五六 量子理論

“可能是可能，但是很難理解啊。因爲(wèi)假如我就是一個(gè)量子吧，或者說(shuō)我就是一個(gè)逃犯的同夥。我就一直看著它，怎麼可能說(shuō)，我知道它在這裡，卻不知道它朝哪裡跑，跑得有多快？”

“看來(lái)你的大腦跟愛(ài)因斯坦一樣，夠頑強(qiáng)的。我們拿宏觀比喻微觀，只是一種比喻。我只是要你理解了量子糾纏作爲(wèi)通信工具的關(guān)鍵。對(duì)於現(xiàn)實(shí)的量子啊……恩……我得這麼跟你說(shuō)，地球，有多大，你知道吧。它的直徑約1.3萬(wàn)公里；而我們小時(shí)候玩的“玻璃彈子”，直徑大約1釐米。這兩者大小的比例，剛好與直徑約7釐米棒球與棒球表面的原子，實(shí)際上原子直徑只有0.1納米，也即1000萬(wàn)分之1毫米相近。而如果把這個(gè)原子放大成一個(gè)包括觀衆(zhòng)席在內(nèi)的棒球場(chǎng)，那麼原子核只有“玻璃彈子”那麼小。這樣一個(gè)世界，你能用看得到嗎？”

“看不到？但是我們可以用顯微鏡看啊。”

“顯微鏡也看不到，甚至我們無(wú)法用直接觀測(cè)的方法。後來(lái)英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：通過(guò)礦石發(fā)出α射線；利用α射線去轟擊一片金屬箔，憑藉轟擊後，α射線在環(huán)繞四周的熒光屏上打出的熒光，我們可以推斷α粒子在微觀的原子世界中遇到了什麼事情。因爲(wèi)原子中有帶正電的原子核，所以穿過(guò)原子時(shí)，因爲(wèi)兩種正電的強(qiáng)大斥力而使得α轉(zhuǎn)移方向，甚至被反彈回來(lái)。通過(guò)考察這些轉(zhuǎn)移方向和被反彈回來(lái)的發(fā)光點(diǎn)，可以得出結(jié)論原子內(nèi)的正電集中在原子中心一個(gè)非常小的區(qū)域。現(xiàn)在的所謂量子對(duì)撞機(jī)也是用相似的方法去窺測(cè)量子世界。”

“得這樣看啊。”

“其實(shí)，我們的眼睛所謂的看，也不是一種‘直接’的看。我們‘看見(jiàn)’某物體，其實(shí)際過(guò)程是光照射到該物體上，然後反射的光進(jìn)入我們的眼睛，最終在大腦中形成影像。那麼更科學(xué)的方法就用照相機(jī)，這樣可以避免人的‘主觀性’，而且照相機(jī)可以有更廣的拍攝控制範(fàn)圍，能夠讓我們理解‘觀測(cè)’的關(guān)鍵。我們用照相機(jī)拍攝從屋檐上往下滴的雨水，如果我們放慢快門(mén)速度（也就是花更多的時(shí)間，讓更多的光可以進(jìn)入照相機(jī)），那麼我們拍到的可能是‘成線’的雨絲；而調(diào)高快門(mén)速度的話，我們可以拍到懸浮在空中的一個(gè)個(gè)水滴。雨絲和水滴都是雨水下滴的本來(lái)面目，可是因爲(wèi)我們觀測(cè)時(shí)間的不同，卻看到不同影像。我們看到水滴，可以確定在那個(gè)瞬間水滴的位置，但是卻無(wú)法確定水滴究竟是要往下掉，還是它已撞到地面然後又向上激起；我們看到雨絲，我們知道其運(yùn)行的軌跡，卻無(wú)法明確其所在的位置。這就是因爲(wèi)‘觀測(cè)’本身，會(huì)對(duì)‘觀測(cè)對(duì)象’產(chǎn)生影響，會(huì)決定‘結(jié)果’。”

“你是說(shuō)，在微觀世界，我看一個(gè)量子，必須藉助某種方式，而這一方式，自然地就會(huì)影響到我看到的東西是什麼樣的一種狀態(tài)。就好比，我不看它，它好像就在那裡；我一看它，它就馬上不見(jiàn)了。”

“對(duì)。”

“太神奇了。”

“但是這是真相。是一個(gè)真實(shí)的微觀世界。”

“柯菲，你說(shuō)這中國(guó)和日本，現(xiàn)在科技發(fā)展都非常強(qiáng)勢(shì)，而且之前因爲(wèi)經(jīng)濟(jì)危機(jī)，我們很多大科學(xué)家都跑到這兩個(gè)國(guó)家去，你認(rèn)爲(wèi)以爲(wèi)會(huì)怎麼樣？”

“這可是大局。要我們憑藉小問(wèn)題去判斷大局，這本身就不科學(xué)。不過(guò)，我認(rèn)爲(wèi)不僅中國(guó)、日本，還有其他歐洲國(guó)家，其實(shí)現(xiàn)在都有一個(gè)很大的錯(cuò)誤方向。”

“什麼方向？”

“就是急功近利。比如現(xiàn)在日本就把量子通信作爲(wèi)國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的項(xiàng)目來(lái)進(jìn)行，這樣目標(biāo)是很明確，而且投入也很大，但是科學(xué)這東西，你越執(zhí)著，越專注，其實(shí)越難有真正的突破。”

“不明白。”

“科學(xué)、藝術(shù)，一切的工作都需要執(zhí)著、專注。但是作爲(wèi)創(chuàng)造性的工作，開(kāi)拓型的工作，一旦你一早就把目標(biāo)定下了，那麼只剩下方向而已。而這樣的研究，結(jié)果就是耗費(fèi)了更多的時(shí)間，而且乾得很艱苦，但是結(jié)果方法並不是最好的。很容易就被別人從別的角度，贏得了勝利。”

“你憑什麼這樣說(shuō)。”

“恩，就憑科學(xué)史上那麼多的偉大創(chuàng)造啊。簡(jiǎn)單地說(shuō)吧，就像我的一個(gè)同學(xué)，他是學(xué)數(shù)學(xué)的，但是他數(shù)學(xué)學(xué)的並不怎麼樣。於是他就改行去讀經(jīng)濟(jì)學(xué)，可是經(jīng)濟(jì)學(xué)也學(xué)得不怎麼樣，但是這老兄一點(diǎn)都不著急。他就是每天整些無(wú)聊卻有趣的事情來(lái)研究。比如，他去聽(tīng)講座，看到大人物來(lái)了，但是居然前三排都沒(méi)有人坐。他就自己坐到了第一排正中間去，然後整個(gè)講座過(guò)程中，他什麼都沒(méi)有聽(tīng)進(jìn)去，只是在各個(gè)座位上移來(lái)移去，感受著坐在各個(gè)位置上的心情。然後他進(jìn)行了一番研究，得出結(jié)論——爲(wèi)什麼大家會(huì)讓出前三排。”

“爲(wèi)什麼？”

“很簡(jiǎn)單，人們都擁有偏好、追求目標(biāo)、儘可能少費(fèi)力或減少尷尬、使視野或舒適程度最大化、尋找或避免夥伴，或以我們稱之爲(wèi)‘目的性’行爲(wèi)的其他方式行動(dòng)。”

“這我能夠理解。但是這樣的研究有什麼作用呢？”

“他就發(fā)現(xiàn)了人的行爲(wèi)模型，看起來(lái)是偶然性行爲(wèi)，但是依賴於其他人行爲(wèi)的模型就是我們常常擁有的行爲(wèi)模型。”

“對(duì)，那這模型又有什麼用呢？我覺(jué)得沒(méi)有什麼了不起的。”

“美女，人家可是拿了諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)的。你說(shuō)他的工作沒(méi)有用。”

“什麼？不會(huì)吧。”

“因爲(wèi)他研究出這樣的模型，就可以分析人類的行爲(wèi)，尤其是經(jīng)濟(jì)行爲(wèi)。我們看起來(lái)是不‘自由’的，‘無(wú)序’的，不可把握的，但其實(shí)，我們的羣體行爲(wèi)還是可以掌握的。”

“哦，你的意思是，這樣一來(lái)，他發(fā)現(xiàn)的模型就可以運(yùn)用於非常有用的經(jīng)濟(jì)學(xué)研究了。”

“對(duì)。所以我說(shuō)，如果我們是帶目標(biāo)地去研究，比如你是個(gè)經(jīng)濟(jì)學(xué)家，你想研究人類經(jīng)濟(jì)行爲(wèi)的規(guī)律，你怎麼去研究。你目標(biāo)清楚，但是你的方法，你的思路，必定是侷限的，必定是艱難的。而且?guī)诌@樣的活，肯定只有壓力，缺乏動(dòng)力。”

“我明白了，這也就是我們國(guó)家科技發(fā)達(dá)的真正原因。”

“對(duì)。就像我們現(xiàn)在，看到的中國(guó)日本他們的研究，的確卓有成效。但是，可能我們國(guó)家某一個(gè)爛學(xué)生，他閒得無(wú)聊，幹了點(diǎn)有趣的事，結(jié)果找到的方法，卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)比這他們幹得要漂亮得多。”

“真的有意思，那你這同學(xué)他還有什麼有意思的研究嗎？”

“有，他的研究都很有意思。我再告訴你一個(gè)。他有一次看電影，電影裡主人公在房間裡睡覺(jué)，聽(tīng)到樓下有聲響，他就掏出抽屜裡的手槍，下了樓，打開(kāi)了燈。結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一個(gè)小偷。而小偷也亮出了傢伙。幸好主人公動(dòng)作快，一槍就把小偷打死了。但是他就想，如果他是主人公，會(huì)怎麼樣，如果是小偷又會(huì)怎麼樣。結(jié)果他發(fā)現(xiàn)，其中有很多有趣的東西。因爲(wèi)大家都不想死，所以都害怕對(duì)方開(kāi)槍，更怕對(duì)方先開(kāi)槍。他認(rèn)爲(wèi)最好的結(jié)局，應(yīng)該是兩個(gè)人都放下槍，小偷走人，主人公關(guān)上門(mén)繼續(xù)睡覺(jué)。但是因爲(wèi)大家都怕，甚至都會(huì)想著：對(duì)方可能認(rèn)爲(wèi)我會(huì)開(kāi)槍而首先開(kāi)槍。更嚴(yán)重的情況是對(duì)方可能認(rèn)爲(wèi)我認(rèn)爲(wèi)對(duì)方可能開(kāi)槍，或者對(duì)方可能認(rèn)爲(wèi)我認(rèn)爲(wèi)對(duì)方認(rèn)爲(wèi)我想開(kāi)槍。”

“有點(diǎn)繞，但是我聽(tīng)得明白。那這又有什麼意思。”

“很簡(jiǎn)單，就是‘因爲(wèi)決策主體的期望和行爲(wèi)無(wú)法通過(guò)純粹的邏輯和數(shù)學(xué)推導(dǎo)出來(lái)的。’簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的每個(gè)參與者的行爲(wèi)取決於他對(duì)其他人行爲(wèi)的預(yù)期，甚至對(duì)其他人對(duì)自己行爲(wèi)採(cǎi)取反應(yīng)的預(yù)期。說(shuō)白了，就是理論沒(méi)有用，因爲(wèi)策略是相互的，是動(dòng)態(tài)的。”

“這又有什麼意思，我覺(jué)得這說(shuō)了等於沒(méi)有說(shuō)。”

“誰(shuí)說(shuō)的，這是在理論上否定了理論的可行性。這很高明，等於說(shuō)推翻了很多人，很多精英，耗費(fèi)了大半輩子研究想要發(fā)現(xiàn)的東西。告訴大家不用忙活了。”

“確實(shí)是有意思。”

“那量子理論上，有沒(méi)有這樣有意思的事？”

“有很多。比如理查?費(fèi)曼，我最崇拜他了。他就最會(huì)玩，也最會(huì)天馬行空。大家都分析量子理論，提出自己的公式。但是他的理論最有意思，公式最好用。只是聽(tīng)起來(lái)非常地科幻。”

“怎麼說(shuō)。我們不是說(shuō)量子是無(wú)法確定的嗎？但是我們又能夠非常實(shí)際地運(yùn)用量子。很多科學(xué)大師都推出了自己的公式，但是這傢伙，居然整出了一個(gè)理論：每個(gè)電子，從源頭到屏幕上某一個(gè)點(diǎn)，實(shí)際上經(jīng)歷了所有可能的路徑。也就是說(shuō)，它能夠兜個(gè)圈子，甚至先去仙女座星系轉(zhuǎn)一下再回來(lái)，穿過(guò)縫隙，在屏幕上留下痕跡。”

“天，這樣不是把問(wèn)題整得很複雜了嗎？”

“對(duì)，沒(méi)有人會(huì)這樣去想量子。但是他就是這樣想的。而且成功了。他得到的公式是最好用，最容易用的。現(xiàn)在大家都在用。”

“所以說(shuō)，只有自由，纔有創(chuàng)造力，只有像玩一樣，才能夠發(fā)現(xiàn)真理。”

“你的意思大概沒(méi)有錯(cuò)，但是得加上一些限制——在創(chuàng)造性的工作中，大多數(shù)。”