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上帝掷骰子吗--量子物理史话 作者:castor_v_pollux-第章

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表这样古怪的,违反因果律的模型,不知作何感想?

  就算从哥本哈根解释本身而言,“意识”似乎也走得太远了。大多数“主流”的物理

学家仍然小心谨慎地对待这一问题,持有一种更为“正统”的哥本哈根观点。然而所谓“

正统观念”其实是一种鸵鸟政策,它实际上就是把这个问题抛在一边,简单地假设波函数

一观测就坍缩,而对它如何坍缩,何时坍缩,为什么会坍缩不闻不问。量子论只要在实际

中管用就行了,我们更为关心的是一些实际问题,而不是这种玄之又玄的阐述!

  但是,无论如何,当新物理学触及到这样一个困扰了人类千百年的本体问题核心后,

这无疑也激起了许多物理学家们的热情和好奇心。的确有科学家沿着维格纳的方向继续探

索,并论证意识在量子论解释中所扮演的地位。这里面的代表人物是伯克利劳伦斯国家物

理实验室的美国物理学家亨利?斯塔普(Henry Stapp),他自1993年出版了著作《精神,物

质和量子力学》(Mind; Matter; and Quantum Mechanics)之后,便一直与别的物理学家

为此辩论至今(大家如果有兴趣,可以去他的网页www…

physics。lbl。gov/~stapp/stappfiles。html看看他的文章)。这种说法也获得了某些人的

支持,去年,也就是2003年,还有人(阿姆斯特丹大学的Dick J。 Bierman)宣称用实验证

明了人类意识“的确”使波函数坍缩。不过这一派的支持者也始终无法就“意识”建立起

有说服力的模型来,对于他们的宣称,我们在心怀惧意的情况下最好还是采取略为审慎的

保守态度,看看将来的发展如何再说。

  我们沿着哥本哈根派开拓的道路走来,但或许是走得过头了,误入歧途,结果发现在

尽头藏着一只叫做“意识”的怪兽让我们惊恐不已。这已经不是玻尔和哥本哈根派的本意

,我们还是退回到大多数人站着的地方,看看还有没有别的道路可以前进。嗯,我们发现

的确还有几条小路通向未知的尽头,让我们试着换几条道路走走,看看它是不是会把我们

引向光明的康庄大道。不过让我们先在原来的那条路上做好记号,醒目地写下“意识怪兽

”的字样并打上惊叹号以警醒后人。好,现在我们出发去另一条道路探险,这条小道看上

去笼罩在一片浓雾缭绕中,并且好像在远处分裂成无限条岔路。我似乎已经有不太美妙的

预感,不过还是让我们擦擦汗,壮着胆子前去看看吧。

  *********

  饭后闲话:海森堡和德国原子弹计划(七)

  海森堡不久便从报上得知了炸弹的实际重量:200千克,核心爆炸物只有几千克。他

显得烦躁不已,对自己的估计错在何处感到非常纳闷。他对哈特克说:“他们是怎么做到

的?如果我们这些曾经干过同样工作的教授们连他们(理论上)是怎么做到的都搞不懂,我

感到很丢脸。”德国人讨论了多种可能性,但一直到14号,事情才起了决定性的转变。

  到了8月14号,海森堡终于意识到了正确的计算方法(也不是全部的),他在别的科学

家面前进行了一次讲授,并且大体上得到了相对正确的结果。他的结论是6。2厘米半径

16千克!而在他授课时,别的科学家对此表现出一无所知,他们的提问往往幼稚可笑。德

国人为他们的骄傲自大付出了最终的代价。

  对此事的进一步分析可以在1998年出版的《海森堡与纳粹原子弹计划》(Paul Rose)

和2000年出版的《希特勒的铀俱乐部》(Jeremy Bernstein)二书中找到非常详尽的资料。

大体上说,近几年来已经比较少有认真的历史学家对此事表示异议,至少在英语世界是如

此。

  关于1941年海森堡和玻尔在哥本哈根的会面,也就是《哥本哈根》一剧中所探寻的那

个场景,我们也已经有了突破性的进展。关于这场会面的讨论是如此之多之热烈,以致玻

尔的家属提前10年(原定保密50年)公布了他的一些未寄出的信件,其中谈到了1941年的会

面(我们知道,玻尔生前几乎从不谈起这些),为的是不让人们再“误解它们的内容”。这

些信件于2002年2月6日在玻尔的官方网站(nbi。dk)上公布,引起一阵热潮,

使这个网站的日点击率从50左右猛涨至15000。

  在这些首次被披露的信件中,我们可以看到玻尔对海森堡来访的态度。这些信件中主

要的一封是在玻尔拿到Robert Jungk的新书《比一千个太阳更明亮》之后准备寄给海森堡

的,我们在前面已经说到,这本书赞扬了德国人在原子弹问题上表现出的科学道德(基于

对海森堡本人的采访!)。玻尔明确地说,他清楚地记得当年的每一句谈话,他和妻子玛

格丽特都留下了强烈的印象:海森堡和魏扎克努力地试图说服玻尔他们,德国的最终胜利

不可避免,因此采取不合作态度是不明智的。玻尔说,海森堡谈到原子弹计划时,给他留

下的唯一感觉就是在海森堡的领导下,德国正在按部就班地完成一切。他强调说,他保持

沉默,不是海森堡后来宣称的因为对原子弹的可行性感到震惊,而是因为德国在致力于制

造原子弹!玻尔显然对海森堡的以及Jungk的书造成的误导感到不满。在别的信件中,他

也提到,海森堡等人对别的丹麦科学家解释说,他们对德国的态度是不明智的,因为德国

的胜利十分明显。玻尔似乎曾经多次想和海森堡私下谈一次,以澄清关于这段历史的误解

,但最终他的信件都没有发出,想必是思量再三,还是觉得恩恩怨怨就这样让它去吧。

  这些文件可以在nbi。dk/NBA/papers/docs/cover。html找到。

  容易理解,为什么多年后玻尔夫人再次看到海森堡和魏扎克时,愤怒地对旁人说:“

不管别人怎么说,那不是一次友好的访问!”

  这些文件也部分支持了海森堡的传记作者Cassidy在2000年的Physics Today杂志上的

文章(这篇文章是针对《哥本哈根》一剧而写的)。Cassidy认为海森堡当年去哥本哈根是

为了说服玻尔德国占领欧洲并不是最坏的事(至少比苏联占领欧洲好),并希望玻尔运用他

的影响来说服盟国的科学家不要制造原子弹。

  当然仍然有为海森堡辩护的人,主要代表是他的一个学生Klaus Gottstein,当年一

起同行的魏扎克也仍然认定,是玻尔犯了一个“可怕的记忆错误”。

  不管事实怎样也好,海森堡的真实形象也许也就是一个普通人毫无准备地被卷入战

争岁月里去的普通德国人。他不是英雄,也不是恶棍,他对于纳粹的不认同态度有目共睹

,他或许也只是身不由己地做着一切战争年代无奈的事情。尽管历史学家的意见逐渐在达

成一致,但科学界的态度反而更趋于对他的同情。Rice大学的Duck和Texas大学的

Sudarshan说:“再伟大的人也只有10%的时候是伟大的……重要的只是他们曾经做出过原

创的,很重要,很重要的贡献……所以海森堡在他的后半生是不是一个完人对我们来说不

重要,重要的是他创立了量子力学。”

  在科学史上,海森堡的形象也许一直还将是那个在赫尔格兰岛日出时分为物理学带来

了黎明的大男孩吧?(终)

  ***********

  贴图:惠勒的龙

  Field Gilbert画,扫描自Niels Bohr: A Centenary Volume(Harvard 1985);p151

 

 ://://newbbs4。sina/groups/arts/history/upload/1073328470_3ff9b155080d

07c2000019ccdragon1。jpg 


第九章 测量问题四 
castor_v_pollux  


  吃一堑,长一智,我们总结一下教训。之所以前头会碰到“意识”这样的可怕东西,

关键在于我们无法准确地定义一个“观测者”!一个人和一台照相机之间有什么分别,大

家都说不清道不明,于是给“意识”乘隙而入。而把我们逼到不得不去定义什么是“观测

者”这一步的,则是那该死的“坍缩”。一个观测者使得波函数坍缩?这似乎就赋予了所

谓的观测者一种在宇宙中至高无上的地位,他们享有某种超越基本物理定律的特权,可以

创造一些真正奇妙的事情出来。


  真的,追本朔源,罪魁祸
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