近一本名為《黑爾戈蘭島》的科學(xué)普及讀物出版,引來(lái)很多讀者的興趣。這本書(shū)由意大利著名理論物理學(xué)家卡洛·羅威利撰寫(xiě),用量子理論提出了“這個(gè)現(xiàn)實(shí)世界的一切其實(shí)都是幻像”的觀(guān)點(diǎn)。
黑爾戈蘭島是位于北海東部的小島。上世紀(jì)20年代,德國(guó)物理學(xué)家維爾納·海森堡在島上度假期間發(fā)展出了他的量子理論。
澳洲昆士蘭大學(xué)的埃文斯撰文解釋這本書(shū)的內(nèi)容說(shuō),這就像你捧著一本書(shū)閱讀,鼻子聞到紙張和油墨熟悉的味道,指尖感受到書(shū)本紙張的質(zhì)地,耳朵聽(tīng)到翻動(dòng)書(shū)頁(yè)的聲音。人們都認(rèn)為這就是書(shū)本真實(shí)的物質(zhì)形態(tài)。
可是從量子理論來(lái)看,這本書(shū)在宇宙中實(shí)際的形態(tài)根本不是這樣,人們所感受到的這一切,只不過(guò)都是因我們而存在,與我們產(chǎn)生聯(lián)系才展現(xiàn)這些特性。
羅威利在這本書(shū)中介紹了這種名為“關(guān)系論世界觀(guān)”。他說(shuō),與關(guān)系論世界觀(guān)相對(duì)的是傳統(tǒng)的絕對(duì)論世界觀(guān)。兩種世界觀(guān)主要在如何理解時(shí)空的概念上存在差別。
絕對(duì)論世界觀(guān)的主要代表人物是物理學(xué)家牛頓。他的理論把時(shí)空的概念描述為一個(gè)容器,里面有星體、星系,如果把所有這些物體都移走,時(shí)空這個(gè)容器仍然存在,是一個(gè)空的容器。
關(guān)系論世界觀(guān)的主要代表人物是德國(guó)哲學(xué)家萊布尼茨。他認(rèn)為時(shí)空不過(guò)是所有這些天體之間的距離、它們之間互動(dòng)事件時(shí)間的長(zhǎng)度等一切特性加總的效果。如果把所有物體都移走,時(shí)空也不復(fù)存在。也就是說(shuō)從關(guān)系論看起來(lái),時(shí)空只不過(guò)是物體和天體事件在空間和時(shí)間上的聯(lián)系。
羅威利對(duì)關(guān)系論做了引申理解:物體的特性構(gòu)成了這個(gè)物體的全部,而并不存在獨(dú)立于這些特性的一個(gè)物體去擁有這些特性。他用這種理論解釋了薛定諤貓的概念。
薛定諤貓有新解
薛定諤貓是一個(gè)用于描述量子疊加態(tài)的著名思想實(shí)驗(yàn)。把一只貓、一個(gè)裝有氰化氫氣體的玻璃燒瓶和放射性物質(zhì)放進(jìn)封閉的盒子里。當(dāng)盒子內(nèi)的監(jiān)控器檢測(cè)到衰變粒子時(shí),就會(huì)打破燒瓶,殺死這只貓。
根據(jù)傳統(tǒng)量子力學(xué)詮釋?zhuān)诤凶哟蜷_(kāi)之前,貓?zhí)幱谝环N既非死亡又非活著的奇特狀態(tài),直到人們打開(kāi)盒子觀(guān)測(cè)到里面的狀態(tài),貓的狀態(tài)才確定下來(lái)。這種解釋一個(gè)難以理解的地方在于,到底什么才是既非死亡又非活著的狀態(tài)?
可是關(guān)系論對(duì)此提出了一個(gè)完美的解釋?zhuān)簩?duì)于我們——觀(guān)測(cè)者來(lái)說(shuō),貓才展現(xiàn)出所謂的既非死亡又非活著的狀態(tài);對(duì)于貓來(lái)說(shuō),它自己一直都是一個(gè)確定的狀態(tài)。也就是說(shuō),對(duì)于我們來(lái)說(shuō),貓的神奇狀態(tài)是真實(shí)的;對(duì)于貓來(lái)說(shuō),它確定的狀態(tài)也是真實(shí)的。而且,兩方面是同時(shí)存在的特性。當(dāng)觀(guān)測(cè)者打開(kāi)盒子的時(shí)候,對(duì)于觀(guān)測(cè)者來(lái)說(shuō)貓的狀態(tài)又確定了,其實(shí),對(duì)于貓來(lái)說(shuō),它從來(lái)就不存在一個(gè)不確定的狀態(tài)。
對(duì)現(xiàn)實(shí)的理解有何意義?
羅威利說(shuō),既然我們的世界歸根到底是一個(gè)量子世界,我們可以從這種理論推理出對(duì)世界的新的認(rèn)知。就好比說(shuō),前面提到的這本書(shū),它的所有特性都是因?yàn)楹臀覀儼l(fā)生聯(lián)系才展現(xiàn)為這般景象。
如此看來(lái),這個(gè)世界是一個(gè)因?yàn)槭挛镏g的聯(lián)系而產(chǎn)生的復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),任何事物如果脫離了其它事物而單獨(dú)存在,它們本身便不復(fù)存在。