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第四章 当我们不再理解世界（第7页）

这位领导刚走进大学校门，就被海森堡拽着胳膊拖进了公园里，都没来得及把行李放下，或是抖抖大衣上的雪。海森堡把他自己的想法和薛定谔的一结合——他边说边走进了树丛里，一手拖着玻尔的旅行箱，对他导师的抱怨只当没听见——就明白了，是说，那些量子客体都是没有一个确定的身份的，而是居住在一个可能性的空间里。比如一个电子，海森堡解释说，它并不是存在于单独一个地方，而是许多个地方，它的速度也不止一个，而是很多很多个。那波函数展示的就是所有这些可能性叠加在一起的图景。海森堡已经彻底忘记了波与粒子间的该死的论战，他又一次地把注意力集中到了数字上，想找到一条路。通过分析薛定谔的数学和他自己的，他就发现，一个量子客体的某些性质——比如速度和动量——是成对存在的，且遵循着一种极其怪异的关系。其中一个性质对应的数值越是精确，另一个就越是不确定。还是拿电子来说吧，假如一个电子只处在唯一的位置，绝对确定地被固定在它的轨道上了，就像被大头针钉住的一个虫子，那么在这种情况下，他的速度就会变得完全不确定了：它可以是静止的，也可以光速移动，我们没法知道，而且反过来也是一样！那假如这个电子的动量是准确的呢，它的位置又会变得不固定了，可以在你手心里，也可以在宇宙的另一边。这两个变量在数学上是互补的：确定一个，另一个就消解了。

海森堡停下来歇了口气。他不停讲了这么久，还得在雪地里拖着那个旅行箱，他浑身都是汗。他一心沉浸在自己的思路当中，都没发觉玻尔已经被他落在了后面，在几米开外看着地，极度集中地思考着。海森堡几乎可以听到他导师的大脑机制在吱吱嘎嘎地运转着，一遍遍地研磨着那些想法，最终提取出了它们的精髓。他朝玻尔走了过去，玻尔就问他，这种成双成对的关系只影响这两个变量吗？海森堡边喘边说不是，量子世界有许多方面都受这种关系的制约，比如一个电子处在一个状态的时间和它在这个状态下的能量。随后玻尔又问，这种关系会在所有尺度上发生吗，还是仅在亚原子的尺度？海森堡很确定地告诉他，这种关系无论是对一个电子还是对他们两个都同样适用，只是说，它在宏观客体上产生的效果微乎其微，而对于一个粒子，就会显得十分巨大。

海森堡把写着他新思想的数学推导的那几张纸掏了出来，玻尔坐到雪上就开始读了。他一声不吭地检验着那些计算，对海森堡来说，那一刻好像永久。而当他验算完了，他叫海森堡扶他一把，两人又走了起来：太冷了。一边走，玻尔又问道，这是不是一种实验上的限制呢，后人有了更先进的技术，是不是就能战胜它了？海森堡说不是，这是构成物质的要素之一，是事物构建的方式所遵循的一种原则，它似乎在禁止可观测现象同时拥有某些完全确定的属性。他最初的直觉是对的：一个量子实体是不可能被“看到”的，原因很简单，它没有一个单一的身份。照亮它的一个性质就意味着叫另一个陷入黑暗。一个量子系统的最佳描述不是图像或比喻，恰恰就只是一组数字。

他们走出公园，来到大街上，还在探讨着海森堡的发现会带来什么样的后果。玻尔已经觉得，这将是一种真正全新的物理学的基石。在哲学意义上，他挽着海森堡的胳膊，说道，这是决定论的终结。所有相信牛顿物理学所承诺的发条宇宙的人，海森堡的不确定性击碎了他们的希望。决定论者认为，只要发现了支配物质的规律，就能认识最古老的过去，预言最遥远的未来。如果所有发生的事情都是前一状态直接的后果，那只要看看现在，再跑跑方程，就能获得神一样的知识了。而有了海森堡的发现，所有这一切都成了幻想。我们无法掌握的不是未来，也不是过去，而是现在。我们甚至都没有办法完全了解一个渺小的粒子的状态。无论我们如何审视事物的根基，总还是会有模糊的、不确定的东西，就好像现实永远只允许我们用一只眼睛看见清晰的世界，用两只眼睛就不行。

海森堡陶醉在了自己的热情之中，同时就注意到，他们俩的公园之行几乎恰好是反向重走了他顿悟之夜的路线。他跟玻尔讲了，丹麦人立刻就把这个和他们讨论的东西联系了起来：如果我们连最基本的，一个电子在哪里、是怎么移动的，都没法同时知道，那我们就更不可能预测它从一点到另一点的确切的路径了，而是只能知道它许许多多可能的轨迹。这就是薛定谔方程的天才之处：从某种意义上说，它用一个单一的框架——波函数——就把一个粒子的无数种命运、所有状态和轨迹，叠加在一起，给表示了出来。一个粒子有许多种穿越空间的方法，可它只能选择一种。如何选择的？完全随机。所以对海森堡来说，已经再没有办法绝对准确地谈论任何亚原子现象了。以前是每个果都对应着一个因，而现如今，只剩下一堆概率。在物质最深层的基础之中，物理学找到的不是薛定谔和爱因斯坦心心念念的、被一位理性之神像提线木偶一样支配着的一个坚固不破的真实，而是一个神奇而瑰异的王国，一位用无数只手操弄着偶然的女神的肆意妄为的孩子。

路过海森堡那天落跑的酒吧时，玻尔说，都这样了，是不是值得喝一杯？老板刚开门，店里几乎没有人，可是听到这个建议，海森堡仍然有点反胃。他说还是找个咖啡馆吧，说不定有点什么热的可以吃。可丹麦人说，喝咖啡算什么庆祝，就一把把他推了进去。

他们又坐到了那晚的那张桌上，玻尔点了两扎啤酒，两人慢慢喝掉了，又点了两扎，都一口干了。到了第三扎，海森堡把那晚发生的事都告诉给了这位导师。他讲起了给他下药的那个陌生人，他的恐惧，放到桌上的那个瓶子，那男的像熊掌一样的手，刀刃还闪着寒光；又讲到了那种绿色液体的苦味，那男的都跟他说了些什么，情绪是如何抑制不住地爆发的，后来他就吓跑了；接着，他谈起了外面的冷，他绝美的幻觉，搏动的树根，萤火虫之舞，他护在手心里的小小光点，和追到大学里的那个巨大的黑影；又讲起了他后来几周的生活，他感觉有什么东西扑面而来，在他头脑中掀起了一场脑力风暴，而正是从那天晚上开始，他就被一股不可遏制的热情支配了。然而，出于某种奇怪的原因——他自己没法解释，想必也没法解释给玻尔听，因为他要到几十年后才会明白——他没告诉玻尔死在他脚下的婴儿的事，还有在森林里围着他的那成千上万的人影，他们在那道致盲的闪光中被瞬间碳化了，仿佛是想警告他什么。

五、上帝与骰子

布鲁塞尔灰色的天空下，一九二七年十月二十四日那个周一的早晨，二十五位物理学家一同穿过了利奥波德公园结霜的草坪，躲进了生理学研究所的一个会议厅，全未想到，五天后，他们将撼动科学的根基。

这个研究所是工业家欧内斯特·索尔维建造的，其目的很明确，就是想尽可能地证明“生命的现象可以，也应当由统治宇宙的物理法则来解释，而我们可以通过客观地观察和研究这个世界上的各种事实来认识这些法则。”为了参加这第五届的索尔维会议、当时最负盛名的科学大会，老一辈的大师与革命青年们都从欧洲各地赶来了。这么多伟大的天才齐聚在同一屋檐下，这是空前绝后的；他们中的十七人已经获得或即将获得诺贝尔奖，其中就包括了保罗·狄拉克、沃尔夫冈·泡利、马克斯·普朗克和玛丽·居里——她已经两获诺奖，将与亨德里克·洛伦兹和阿尔伯特·爱因斯坦一起主持会议委员会的工作。

尽管会议的主题是“电子和光子”，但所有人都知道，它真正的目的是分析量子力学，后者已经向物理学坐落其上的理论大厦的稳固性发起了挑战。

大会的第一天，所有人都发言了，除了爱因斯坦。

第二天早上，路易·德布罗意介绍了他的“导引波”新理论，把电子的运动比作是一个骑在波峰上的冲浪者。他被薛定谔和哥本哈根学派的物理学家们无情抨击了。德布罗意无法捍卫自己的观点，他看向了爱因斯坦，德国人一言不发。会议剩下的时间里，这位害羞的王子再没有开口。

第三天，量子力学的两个版本展开了对决。

薛定谔满怀信心地为他的波辩护起来。他解释说，它可以完美地描述电子的行为，可他也不得不承认，为了表示其中的两个，他需要至少六个维度。薛定谔甚至相信，他的波可能是种真实存在的东西——而不仅仅是概率的分布——可他没能说服其他人。等他一讲完，海森堡就饶有兴致地给了他致命的一击：“薛定谔先生认为，只要我们的知识更进一步，就能在三个维度内解释和理解他多维理论给出的结果。可是呢，从他的计算里，我一点都没看到这种希望。”

当天下午，海森堡和玻尔介绍了他们那个版本的量子力学，它将被后人命名为“哥本哈根解释”。

现实，他们对所有与会者说道，是不能脱离观测行为存在的。量子客体不具备固有的性质。电子不被测量，就不会处在任何固定的位置；它只有在那一刻才会出现。在测量前，它没有任何的属性；不经过观测，我们甚至都没法想象它。它只有在被特定的工具检测到时才会以特定方式存在。而在两次检测之间，问它是如何移动的，它是什么，在哪里，都毫无意义。就像佛教中的月亮，粒子也是不存在的，是测量行为让它转变成了一个真实的物体。

他们的突破太决绝了，照他们的讲法，物理学要关心的已经不该是现实了，而是关于现实我们可以说些什么。原子和基本粒子与我们日常经验中的物体不属于同一种存在。它们活在可能性的世界里，海森堡解说道：它们不是实体，而是概率。而从“可能”去往“真实”的转化仅仅发生在观察或测量中。因此，任何一个量子现实都是无法独立存在的，它在被当作波测量时就会以波形式出现，而在被当作粒子的时候，就会显现为粒子。

随后，他们又往前迈了一步。