——佛道老子等能和量子力学统一起来吗？

 文 | 陈思进

   我的《科学的尽头真是神学吗（上）》一文是冲着传闻中爱因斯坦说了“科学的尽头是神学”而来的，而我在上文中已经判断了，爱因斯坦是不太可能说这句话的。

    1949年，爱因斯坦在“The World As I see It”（《我的世界观》）一文中，解释了他对宗教信仰和宇宙的看法：“我无法想象一个会对自己的创造物加以赏罚的上帝，也无法想象它会有像在我们自己身上所体验到的那样一种意志。”这更明确表明了，爱因斯坦从不相信上帝，甚至认为所谓的上帝只不过是一场“谎言”而已，他更愿意用科学揭示整个世界的结构和人类的发展。

    自相对论问世之后，许多哲学家都喜欢谈论相对论。但有些物理学家则经常对谈论相对论的哲学家报以嘲讽的态度。比如，有一套名为《费曼物理学讲义》的物理学教材，是有史以来最有趣的物理学家理查德·费曼，在加州理工学院给本科生讲课的记录。费曼在这个讲义里专门设置了一个小节：“相对论与哲学家”。

    费曼提到，一些哲学家听到“相对论”这个词儿，还没仔细研究，便觉得这是明摆着的事儿——万事万物本来就不是绝对的嘛，不跳出自己的坐标系，你当然不知道自己是运动的，还是静止的！好像物理学家折腾了半天，结果还不是我们哲学家等候多时了嘛？

    事实真是那样的吗？

    费曼认为，如果相对论真那么“平凡”，那哲学家坐在家里喝着茶，不就能想出来了吗？其实，自牛顿以后，物理学就已经和哲学分道扬镳了。物理学家已然不单依靠坐在家里冥思苦想，更得靠数学、实验和观测等来检验其假说的正确与否。

    不过和相对论相比，近年来，认为量子力学更能佐证“科学的尽头是神学”、甚至能和佛道老子等统一起来的文章，更是经常刷屏网络。

    之前，我在量子力学科普的专栏文章中提到，量子力学使得人类明白，我们所在的这个宇宙的底层逻辑，已然能精确推演日常世界中几乎所有的自然现象，并成为几乎所有现代科学技术的基础。比如，人类终于明白了原子到底是怎么回事儿；人类已揭开原子核的秘密，能够精确地测量，甚至能一个一个操纵单个原子，并制造出原子弹和核电站；人类甚至能解释远在天边的白矮星是怎么回事儿。

    再比如，我们已经深入理解了固体物理学，发明了半导体和计算机芯片……甚至可以这样说，如果没有量子力学的应用，手机、电脑和互联网都将不复存在，我这会儿也不可能敲打键盘写文章。

    总之，量子力学给人类带来的回报，早已远远超出所有人的想象。

    而随着量子力学的发展，量子力学中的那些概念、词语、术语，如叠加态、量子纠缠、不确定原理……开始广泛传扬，可近年这些fancy的词语，却常被各行各业拿来点缀，动辄“量子”、甚至成了神学的“稻草”，有的宗教人士甚至试图用量子理论来背书神学，比如有人说我们都是从35亿年前的一个受精卵“量子纠缠”而来的，还有什么“不可思议的量子意识”。

    而“薛定谔的猫”，是那些文章中最爱引用的量子力学的“梗”，虽然我在之前的文章中曾介绍过，但还是有必要再来谈谈“这只猫”：

    当年，薛定谔设想，把一只猫和一个量子装置关在盒子里。这个装置里有一个放射性原子和一个毒药瓶。如果原子发生衰变，就会把毒药瓶打破，把猫毒死。但如果它不衰变，毒药瓶就不会破，猫也就能继续活着。那么猫到底是死是活呢？很抱歉，盒子里的情况究竟如何，你必须打开盒子以后才能知道。

    根据量子力学的理论，在未进行观察时，这个原子核处于已衰变和未衰变的叠加态，如果把叠加态的概念用于猫，那只可怜的猫就应该相应地处于“死”和“活”的叠加态。非死非活，又死又活，状态不确定，直到有人打开盒子观测它。

    假设将一万个这样的盒子全部打开，我们就会看到大概有五千只猫活着，另外五千只猫死了。也就是说，“死”和“活”的概率各占50%，这个概率分布是物理学家的共识。但是，在盒子打开之前，猫到底是什么情况呢？打开那一刹那到底发生了什么呢？物理界出现了很多不同的解释，至少有三种最常见的解释。

    迄今，主流学界最倾向于哥本哈根解释，除了它主要围绕薛定谔方程展开（只要抓住了方程，就算对方程的理解是错的，也不耽误人类利用方程做事儿，影响也不会太严重），还有一个最大的优点，就是它引入的主观假设比较少，不像有的解释要修改薛定谔方程，甚至还要引入平行宇宙的概念。

    我个人也倾向于哥本哈根解释，当然时代发展了，新的实验对哥本哈根解释也做了一些升级。其实，所谓的“薛定谔的猫”，只是一个不可能实现的思想实验。

    在下一篇文章里，我将从“量子”到底是什么切入，争取释疑对量子叠加态所带来的各种“神奇”的说法，尽量谈清楚“佛道老子等，能和量子力学统一起来吗”这个问题。

2020年07月21日写于多伦多