「上帝不擲骰子」——這是量子力學創始人之一的愛因斯坦面對洶湧的量子浪潮發出的絕望聲音,他已經站到了物理革命的反面。所以有人說,一九二五年以後,愛因斯坦對科學的貢獻為零甚至負值。
牛頓開創的經典物理學,麥克斯韋創立的電磁學,都是科學史上的經典——完美的數學表達,有力的實驗支持,包羅一切的寶典。我上大學時,曾經以為量子力學也是和經典力學和電磁學一樣的里程碑。可看完《上帝擲骰子嗎?》這部書,我才明白在我上大學前十幾年和后十幾年量子力學的實際狀況和發展,由衷慶幸我沒有選擇物理這條路。
我上大學時,學了初級量子力學,能漂亮地解薛定諤方程,指出其物理意義,嘲笑薛定諤當年發現了薛定諤方程,卻不知道其物理意義,不知道它的應用和偉大之處。
可看完了這部書,我發現無知的是我,直到現在,人類依然對量子世界知道不多,很多都是在猜想。用一個又一個假說,類似以前的以太假說,可能永遠無法證明的假說去解釋種種物理現象。而沒有一個假說能夠自洽,能夠通吃目前所有的量子現象。
以前人們對光子和電子的認識,一直存在著波和粒子兩種不同的解釋。沒種解釋都有自己的優點,可都有實驗上的致命傷。量子力學,把光子和電子用統計學的觀點進行解釋。雖然我們不能預測每一個粒子的準確軌跡,但是我們可以知道它的概率,然後就可以得出大量粒子運動的軌跡。這就是讓愛因斯坦憤怒的地方,他依然還是一個經典物理學家。
然而,事實上,上帝不僅擲骰子,而且往往把骰子擲到又黑又遠的荒原,讓人類至今還在黑暗中摸索。
古希臘是哲學指導了自然科學的發展,而如今,是自然科學引導了哲學的進步。
薛定諤的貓是量子力學上一個很著名的論斷。量子力學為了自圓其說,跟以太一樣,又引入了一個觀測者的概念,很有上帝的味道。我對這種唯心論一貫是嗤之以鼻的。不過,令我驚異的是我的手機。我帶著手機走進一個曾經連接過的wifi信號的地方時,每當我想上網時,大多數時間發現沒有連上無線網。而當我查看網路時,狀態往往就是「正在獲取ip地址」或者是「正在校驗」,然後馬上就連接了。如此大的樣本,幾乎讓我相信了觀測者的存在。
上大學時,老師告訴我們薛定諤發現薛定諤方程時還是一個大學生,只有十九歲。而事實並非如此,那時他已經是四張的中年人,擔任教授職務。假如我當了老師,也一定會以訛傳訛,把這個事情告訴我的學生。幸虧有了網際網路。
從照片看,薛定諤是一個不苟言笑的典型的日耳曼人。讓我大吃一驚的是,就是這樣一個人,竟然是一個風月高手。他有多個女友。有一年,薛定諤獨自一人上雪山度假,以治療肺結核。可他嫌太寂寞,就寫信招來一位女友陪同,然後在山上發現了薛定諤定律。現在這封信還在,可女友不知姓名。可以推測到的是,這位女友肯定是一位已婚而且是有身份的女子,成為科學史上的一個不解之謎。
薛定諤的同事說,每當薛定諤有了重大突破,那一定是他有了新的艷遇之後。薛定諤曾經把一位同事的未離婚妻子包做二奶數年,而他妻子也沒閑著,和他一位好友保持了相當長時間的親密關係。有意思的是,二人最後竟然白頭偕老,晚年互為摯愛。
我的老師當年給我們講課並沒有談到這些,只是聊了聊居里夫人和郎之萬的物理化學反應,比起薛定諤來,實在是雞毛蒜皮。我老師雖然是學部委員,可看的書還是太少。假如他當年講了這些,恐怕我們班就不至於一多半人不從業物理了。