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1700910726 “你的答案不正确,不管你指向的是哪个方向。”机器人说道,你怀疑编程者是不是真的考虑了礼貌。
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1700910728 “但只有这条可能的线路!我现在就看着它。”
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1700910730 “如果你依赖感官与直觉,”机器人继续说道,“那么你将一直给出错误的回答。每个刚进入这间房的人都会犯这个错误。量子微粒所遵循的规则与你们日常生活中的不同。对于粒子来说,你的感官和直觉没有用。忘掉它们。”
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1700910732 不管你觉得它的态度多么粗暴,这个机器人说得一点不错。虽然它的外表看上去没什么了不起,它却具有实现本书所述的各种方程式的能力,事实上它是世界上最先进的计算机——就像计算机常常是科学家们真实生活中最好的朋友一样,它能帮助他们看清自己的理论,我们的机器人超级计算机也将在我们这本书的剩余部分中给我们提供许多帮助。
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1700910734 它能按照我们人类已知的自然规律模拟任何进程。例如,你现在所在的白色房间,就是这台计算机的杰作,里面所发生的一切都遵循着大自然已知的法则。
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1700910736 或许看起来我们的机器人所投出的粒子按照标准直线飞行,但粒子们属于很小的微观世界,位于我们的常识之外。计算机说你错了,因为刚才所发生的事件与你是否看见或是否聪明没有关系。计算机谈论的是大自然,在这点上大自然坚定而清晰:粒子的行为不同于网球,而是量子微粒。从一个地方运动到另一个地方,它们会在时间与空间上经过所有可能的路径,只要这些路径出发于起点,终止于终点。因此机器人所发射的粒子的的确确经过了所有地方。同时经过。那根柱子的左边与右边,以及从中间穿过。甚至在房间外面,进入未来并回来——直到它击中墙上的一个探测器为止。
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1700910738 不用担心,你并不需要理解这些。事实上你是不是理解完全没有任何影响,自然就是这么运行的。无人观察的粒子的确沿着时空所能提供的一切可能路径运动。房间中央竖着的金属柱子也不改变任何东西。实际上它竖在那里的意义只是为了让你有个参照。拿走它后粒子照样从它原本所在位置的左边和右边穿过。
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1700910740 另一方面,那些在墙上的探测器们,的确造成不同:击中其中的一个令粒子最终出现在某个地方。
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1700910742 在你身后,那个黄色的粒子发射机器开始振动,变得热了起来。你猜想它是不是出了故障。似乎看穿了你的想法,它突然又开口说话。
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1700910744 “所有的一切都正常,我在放慢时间。那需要能量。你下一次眨眼的时候,我将投出另一个粒子。你将会看到这个房间会变成什么样子,或许你真的能够见证这个粒子从发球管到对面墙上所有可能经过的途径。”
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1700910746 还没来得及细想,你禁不住眨了一下眼,机器人的确开始了又一次倒数。时间的流逝也开始变慢了。
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1700910750 “三……二……一……”
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1700910752 粒子以极慢的速度离开机器人。一开始,它看上去像是一团模糊的云。你就站在发球管后面,看着它似乎分裂成无穷多的自身鬼影,实际上成为一种波,一种被它所属的背景场推动着的波纹,向着空间与时间的各个方向运行,从柱子的左边与右边,还有中间穿过,还穿过了房间的墙壁,分裂成你能够想象到的极限之多的自身影像,真的是这样,直到突然之间聚集在一起,结束在房间另一边墙上的一个点上,触发了另一个探测器。探测器变黑。铃声响起,时间回复到正常速度流逝。
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1700910754 你刚才拜计算机模拟所赐见到的在白色房间中所发生的图景,就是科学家们相信无人观察到的粒子的行为。当有人对它们进行观察时,所有的规则都改变了。当雷达在整个航程中不停地跟踪飞机时,它就不可能出现在被探测到的地点之外的地方。同样,当有人试图探测一个粒子时,就像那些安装在墙上的探测器所做的,粒子就不再出现在所有地方,而是只在一个地方。然而,与里面坐着乘客的飞机不同,在没有人观察时,粒子真的到处都在。
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1700910758 从表面上看,这听起来就像“森林中倒下一棵树”的问题:如果没有人听到,那么树发出声音了吗?当我们在场时,树真的倒下了吗?但我们这里所谈的不是哲学——我们谈的是大自然,是包围并构成我们自己的粒子们的行为。
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1700910760 现在,为什么粒子——大自然——会在乎有没有人观察它?是的,许多科学家也在思索这个问题。这个问题引领着一些科学家做出看似疯狂的回答,我们将在第六部分中做一下介绍。现在,就让我们先指出你刚才所见证的现象已经被无数实验所证实。粒子无处不在,又突然不在那里了,探测器本身迫使被抛出的粒子必须击中房间里墙上某处的探测器。
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1700910762 “如果你感到迷惑,这是完全正常的,”机器人说道,“我向你展示的就是探测真相会改变自然的活生生例子。”
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1700910764 “再说一遍?”你皱着眉头,问道。
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1700910766 “真相在你注视它时发生了改变。”机器人又重复了一遍,“如果你感到迷惑,这是完全正常的。”
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1700910768 非常微小的量子世界,看上去是一个由各种可能性构成的混合体。
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1700910770 所有粒子所属的量子场是这些可能性的总和,然而,当有人试图找出粒子的真相时,看见粒子就意味着许许多多存在着的可能性中的一个被选了出来,这种选择就是你探测到它这个行动本身。没有人知道为什么会这样,或者这是如何实现的,但真实的结果就是如此。在你与量子世界相互作用时,多重性变成了单一性。就好像,在别人眼里,在生命中的某个时间点对于某个话题,你所具有或不具有的所有想法的可能性都存在,直到有人听到你大声说出的时候,在此之后那种无限的可能性突然被缩小为一个想法。这就是那间白色房间墙上挂着的探测器所做的事。它们迫使机器人发射的粒子最后落在某个地方,而非一直处在所有地方,剥夺了它们无处不在的特性。
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1700910772 你逐渐意识到这件事可能带来的后果,不禁汗毛倒竖,虽然你依旧只是一个影子。这是不是就意味着有了合适的探测器,你就能够创造你自己的真实世界?仅仅通过试图探测它们,你是否能够让粒子——物质本身——以这种而不是那种的方式运动,以此来塑造你自己想要的宇宙?威滕曾经说过宇宙并不是为了你的方便而被创造的,或许他错了。
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1700910774 在你开始夸口之前,我很抱歉地告诉你威滕是对的,你新发现的能力只是一种虚幻。你无法塑造宇宙,因为在你一瞥之后,构成量子世界的所有量子可能性中,究竟哪一个会成为现实无法事先被预料。这是构成宇宙的量子场的魔法之一。量子世界将我们所认为的确定性变成了可能性或概率,对于我们以实验探索那个世界,其给出的结果没有人能够以完全的自信预先猜到,就像扔硬币或掷骰子一样。科学家们曾经认为这种不确定性来自于他们自身认知的缺乏,但一九六四年北爱尔兰物理学家约翰·斯图尔特·贝尔(John Stewart Bell)发表的一个杰出定理证明了这种想法的错误。在贝尔提出的这条定理的指导下,法国物理学家阿兰·阿斯佩(Alain Aspect)进行的实验证实:可能性而非确定性的存在是对于极其微小的世界你不得不接受的客观性质。
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