当一个物理奇差的人以量子力学找到了最妥帖的答案
众所周知,我是一个文史哲奇好但是物理化学奇差的人,倒不是学不会,只是我实在是没有兴趣。我的物理学探索之路折戟于圆周运动和向心加速度,我把我的上课时光留给了《中国通史》。我对物理课本的印象停留在那句后来被删除的、伽利略故事的最后一段:“……,科学就不能繁荣。”停留在必修一蒲柏给牛顿的墓志铭:Nature and nature's laws lay hid in night,God said "Let Newton be and all was light.”停留在必修三编者对我们无限的期待中:“昔年曾见此湖图,不信人间有此湖。今日打从湖上过,画工还欠费工夫。”
故而我无论如何也想不到,有朝一日,伟大而深邃的量子力学会指引我从迷城中走出来。
在与物理学告别了很久很久以后,我的人生出现了一个问题,一个困扰了我很久很久,我也为之痛苦了很久很久的问题——这是我的学问与谋略第一次这样疲倦而又无力。
我问了Deepseek无数次,但是我始终不能在我心里找到那个安稳的落脚点。奇怪的是,它每次都拐到什么“量子”啊“观测坍缩”啊“人类观测局限”啊“天体”啊这些东西上面去。我始终无法理解为什么会如此,我觉得它在故弄玄虚——直到不久前,我尝试着去理解什么是“量子的波粒二象性”。
光同时具备波和粒子的特质,意即,光既是波又是粒子。但是对于人类而言,很长时间里光的波动性与粒子性不可同时被观测到,其具体呈现只能取决于实验设计、实验条件与科学家/观测者的种种自身条件。
直到2015年,人类才拍摄到光同时呈现波性质和粒子性质的照片,而这距离伟大的牛顿在17世纪提出光波粒二象性的猜想已经过去了四百余年。
但是,就光本身而言,波粒二象性始终是同时存在的,其性质并未随着人类观测条件的优劣而有所增减,它永远同时具有波动性与粒子性,亦不需借助人类的认证而存在,恰恰相反,是先有了“波粒二象性”的自在具足,才有了人类有关“光是粒子还是波”的争议,再有了人类有关“波粒二象性”的认知与命名。在“波粒二象性”面前,传统物理学的解释是这样的乏力与困窘。
光的波粒之争持续数百年,但光的本质从未分裂,分裂的是人类观测的种种主客观条件。就像爱因斯坦说的:
“好像有时我们必须用一套理论,有时候又必须用另一套理论来描述(这些粒子的行为),有时候又必须两者都用。我们遇到了一类新的困难,这种困难迫使我们要借助两种互相矛盾的观点来描述现实,两种观点单独是无法完全解释光的现象的,但是合在一起便可以。”
从量子物理到人类哲思情感之贯通,让我想起八百年前朱子那无比浪漫的“月印万川”比喻:“如月在天,只一而已。及散在江湖,則随處而見。”
“千江有水千江月,万里无云万里天。”