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科學探索之量子論關於什麼是真實世界的深刻洞察

量子論的奇異和迷惑之處已經夠多了,不如暫且將疑問和爭議拋在一邊,先來研究一下在科學家們探索和創建量子論的過程中,發現的令人震驚的一個新思維吧。這個新思維是人認識世界過程中隱藏的一個秘密,它具備從根本上影響人們如何去認識世界的能力。

在經典時代和日常生活中,存在著一個很直觀的外部世界,也是我們最常見的世界。藍藍的天空,鬱鬱蔥蔥的樹木,熙熙攘攘的人群,聳立的高樓大廈。這一切都是那麼真實,我們也從未懷疑過。「眼見為實」,自己看到的事物就是世界的真相!

但在探索量子世界的過程中,人們發現,組成世界的這些基本元素表現出了一種難以理解的粒子-波動的雙重性質,也就是波粒二象性。而似乎我們的觀察本身對這些基本元素造成了影響,使其展現出不同的面貌。想看到粒子時,它給你個粒子看;想看到波時,它給你個波看。量子論似乎認為,人們的觀察本身對外部客觀世界造成了真實的影響。因為,人們無法將這兩種矛盾的圖景合二為一。

但也存在一種可能,就是人們的觀察並未對客觀世界造成什麼影響,是不同的觀察方式對人們看到什麼樣的世界造成了影響。

波和粒子就像一個人的善惡兩面,當我們去觀察它的善時,它把善良展現給你看;當我們去探求它的惡時,它將邪惡送給你。但不管是善是惡,這個人是統一的。這就像波和粒子的統一體,雖然我們不知道它到底長什麼樣,但我們確信這樣一種東西存在。就像每個人心中都有善念也有惡念,然而每次表現出來時,只能是其中一種,這大概是一種對波粒二象性的理解吧!

然而,你要問,這個波粒二象性統一體到底是什麼?它的本來面貌是什麼?其實,說句比較絕對的話:我們不可能知道。

這是因為,人們想要了解世界,就首先要觀察世界,而觀察手段是有限的。事實上,不僅僅是粒子,我們可能永遠不知道整個世界的「本來」到底是什麼樣的。

我們確信存在著一個客觀的外部世界,但我們要想去了解這個世界,就必須要去觀察它,或者說是測量它,不同的觀察手段將導致不同的結果。而我們卻永遠不可能獲知這個世界的全部信息。所以,最好還是別再問:這個世界到底是什麼樣的?最好還是問:通過我們的技術手段觀察,我們了解到的世界是什麼樣的?

我們對世界的認知,永遠建立在我們的觀察手段之上,人們沒有辦法去了解世界的「本來」面目。這就是經歷量子論的思考後,得出的新的認識世界的方式。

想要更好地理解這一點,我們不妨這樣想:你憑什麼認為天空是藍色的呢?是因為人類的肉眼只能看到一個特定波段的光,而天空在這個人類可見波段的光裡面,主要反射了藍色光,被人眼接收,然後人的神經系統將信號傳輸到大腦,大腦再以一種我們尚不太清楚的機制創建了一個虛擬的世界影像,從而看到了藍色的天空,來幫助人們認識和理解這個世界。

可是,假如存在一種別的生物,它可以看到全波段的光線呢?或者,它只能看到比黃光波長更長的光線呢?那在它看來,天空可能是一種你難以理解的一種顏色。你跟它爭論天空是藍色的,它也跟你爭論天空是另一種顏色。到底你們誰正確呢?實際上,你們都正確!天空就是那個樣子,它既是藍色,又是一種別的顏色!看似矛盾的東西其實是統一的,只是因為你們觀察方式不同,看到了不同的世界。

根本就沒有什麼客觀真相!

我們的意識之外確實存在著一些東西,但這些東西到底是什麼?那取決於你如何觀察它。

在一個能看到所有光波的生物看來,夜晚也是被紅外光籠罩的,而不管白天黑夜,整個天空都將充滿著無線電波的光輝,放射性元素也散發著奇異的射線光。一切景象都是不同的。

再看一個小例子。假如我們在紙上寫了一個數字6,然後把這張紙橫掛在牆上,這時,我要問你了,這是個什麼數字呢?你可能無法回答。因為我沒告訴你應該怎麼看,所以它可能是6,也可能是9。只有當我告訴你,向左旋轉90度,它是個什麼數字?你才能給出一個確定的答案。在沒有確定觀察方式之前,它是一個數字6和9的混合體。也可以說,它具有6、9二象性!

所以,客觀世界是存在的,但根本沒有什麼客觀真相。這些看似矛盾的事物實際上恰恰反映的是最真實的世界。只有定義了一種觀察方式,我們才能說這個世界到底是什麼樣子,這就是量子論給我們帶來的新思考。


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