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引言 尽头

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大自然简直疯了。当你深入到物理学的基本定律,一直到物理学的地下室后,你会发现自己身处一片疯狂混乱的领域,在这里,知识和幻想没有差别。

当然,这也不足为奇:这个世界连海星都可以存在,让你不得不怀疑它是否理智。但即使你已经准备好面对古怪的大自然,也没有办法面对量子力学。

这种疯狂始于19世纪末,当时所有人都在自鸣得意。我们已经绘制了星图,已经提取了DNA,几乎就要分裂原子。我们的知识几乎已经完备,仿佛马上就可以见证人类成就的终章:科学本身到了尽头。

虽然还有几个棘手的科学谜团没有人能完全解决,但它们不过是挂在一旁的小玩意儿,就像壁毯上露出的线头。只有当我们猛拉线头的时候,编织了几个世纪的整幅图案才会被揭开。我们被带入了现实的新图景,一幅关于量子的现实图景。

诺贝尔奖得主理查德·费曼在量子力学系列讲座的开头曾这样说:“我的物理系学生都不懂量子力学。我也不懂量子力学。没有人懂。”[1]费曼大概是史上最伟大的量子物理学家,他的这些话给我们泼了一盆冷水,毕竟,连费曼这样的天才都无法完全理解量子力学,我们这些普通人还有什么机会呢?

然而值得宽慰的是,费曼并不是说量子力学太复杂而无法理解,他说的是,量子力学太奇怪了。

假设有人让你画一个四边三角形,或者让你想一个小于10且大于10亿的数字—这些要求并不复杂,可是你很难遵从,因为它们太荒谬了。我们的量子力学之旅就是这样。

量子世界充满了四边三角形和反常的数字,平行宇宙和悖论潜伏在每一个角落,物体不受时间和空间的限制。

遗憾的是,我们的头脑生来就不会应对这类疯狂,我们掌握的语言也不够怪异,无法描述出大自然的真貌。所以,物理学家尼尔斯·玻尔说,谈到量子力学时,“只能用诗性的语言来表达”[2]。

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