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你又闭上眼睛,刚刚变回原型的电子又化为概率波,向四周扩散。再睁开眼睛,它又变回粒子出现在某个地方。你测量一次,它的波函数就坍缩一次,随机地决定一个新的位置。当然,这里的随机是严格按照波函数所严格描述的概率分布来决定的。
我们不如叙述得更加生动活泼一些。金庸在《笑傲江湖》第二十六回里描述了令狐冲在武当脚下与冲虚一战,冲虚一柄长剑幻为一个个光圈,让令狐冲眼花缭乱,看不出剑尖所在。用量子语言说,这时候冲虚的剑已经不是一个实体,它变成许许多多的“虚剑”,在光圈里分布开来,每一个“虚剑尖”都代表一种可能性,它可能就是“实剑尖”所在。冲虚的剑可以为一个波函数所描述,很有可能在光圈的中心,这个波函数的强度最大,也就是说这剑最可能出现在光圈中心。现在令狐冲挥剑直入,注意,这是一次“测量行为”!好,在那瞬间冲虚剑的波函数坍缩了,又变成一柄实剑。令狐冲运气好,它真的出现在光圈中间,于是破了此招。要是猜错了呢?那免不了断送一条手臂,但冲虚剑的波函数总是坍缩了,它无论如何要实实在在地出现在某处,这才能伤敌。
在《三国演义》评话里,有一个类似的情节。赵云在长坂坡遇上高览(有些说是张绣),后者使一招百鸟朝凤,枪尖幻化为千百点,赵云侥幸破了此招——他随便一挡,迫使其波函数坍缩,结果正好坍缩到两枪相遇的位置,然后高览心慌意乱,反死于赵云之蛇盘七探枪下,这就不多说了。
我们还是回到物理上来。这种哥本哈根解释听起来未免也太奇怪了,我们观测一下,电子才变成实在,不然就是个幽灵。许多人一定觉得不可思议:当我们背过身,或者闭着眼的时候,电子一定在某个地方,只不过我们不知道而已。但正如我们指出的,假使电子真的“在”某个地方,它便只能通过一道狭缝,这就难以解释干涉条纹。而且我们以后也会看到,实验完全排除了这种可能。也许我们说“幽灵”太耸人听闻,严格地说,电子在没有观测的时候什么也不是,谈论它是无意义的,只有数学可以描述——波函数!按照哥本哈根解释,不观测的时候,根本没有个实在!自然也就没有实在的电子。事实上,不存在“电子”这个东西,只存在“我们与电子之间的观测关系”。
我已经可以预见到即将扔过来的臭鸡蛋的数量——不过它现在还是个波函数,等一会儿才会坍缩,哈哈——然而在那些扔臭鸡蛋的人中,有几位是让我感到十分荣幸的。事实上,哥本哈根派这下遇到真正的麻烦了,他们要面对一些强大的怀疑论者,这些人中间不少还刚刚和他们并肩战斗过。二十世纪物理史上最激烈,影响最大,意义最深远的一场争论马上就要展开,这使得我们能够对自然的行为和精神有更加深刻的理解。下一章我们就来谈这场伟大的辩论——玻尔…爱因斯坦之争。
第八章 论战
一
意大利北部的科莫市(o)是一个美丽的小城,北临风景胜地科莫湖,与米兰相去不远。它市中心那几座著名的教堂洋溢着哥特式风格以及文艺复兴时代的气息,折射出这个国家那悠远的历史和文化沉淀。这个小城也有一支足球队——科莫队,在上个赛季(2002-2003)还打入了甲级联赛,可惜现在又降级了。一度报道说,它对中国球员吴承瑛有兴趣,想来对球迷不算陌生。
不过,科莫市最著名的人物,当然还是1745年出生于此的大科学家,亚里山德罗•;伏打(Alessandro Volta)。他在电学方面的成就如此伟大,以致人们用他的名字来作为电压的单位:伏特(volt)。伏打于1827年9月去世,被他的家乡视为永远的光荣和骄傲。他出世的地方被命名为伏打广场,他的雕像自1839年起耸立于此。他的名字被用来命名教堂和科莫湖畔的灯塔,他的光辉照耀这个城镇,给它带来世界性的声名。
斗转星移,眨眼间已是1927,科学巨人已离开我们整整100周年。一向安静宁谧的科莫忽然又热闹起来,新时代的科学大师们又聚集于此,在纪念先人的同时探讨物理学的最新进展。科莫会议邀请了当时几乎所有的最杰出的物理学家,洵为盛会。赴会者包括玻尔、海森堡、普朗克、泡利、波恩、洛伦兹、德布罗意、费米、克莱默、劳厄、康普顿、魏格纳、索末菲、德拜、冯诺依曼(当然严格说来此人是数学家)……遗憾的是,爱因斯坦和薛定谔都别有要务,未能出席。这两位哥本哈根派主要敌手的缺席使得论战的火花向后推迟了几个月。同样没能赶到科莫的还