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还记得本章开头，我在斯德哥尔摩那间宿舍里复习量子力学吗？那时候，有一件事一直困扰着我，那就是，宏观的物体也是由原子组成的，既然原子可以同时出现在几个不同的地方，那宏观的物体应该也可以才对。但是，有能力做某件事并不意味着这件事一定会发生。你可能会认为，宏观物体之所以没有同时出现在不同的地方，是因为不存在某种可将微观怪诞性放大和传递到宏观世界的物理过程。为了打破这种观点，薛定谔设计出了一个恶魔般的思想实验——薛定谔的猫。
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薛定谔的猫被关在一个盒子里，盒子里有一罐氰化物，罐子的开关与一个放射性原子相连，如果这个放射性原子发生衰变，罐子就会打开，释放出氰化物，杀死猫。实验开始后不久，这个原子将处于衰变和未衰变的叠加态，使得猫处于死去和活着的叠加态。换句话说，单个原子的微观叠加态似乎并没有造成什么影响，但在这个思想实验中，它却能被放大成宏观的叠加态，影响一只由1027个粒子组成的猫，让它同时处在两个状态。另外，即使没有薛定谔的毒气装置，这种叠加态放大的过程也每时每刻都在发生。
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你也许听说过混沌理论（chaos theory）——在经典物理定律的作用下，轻微的差异也可以被指数级地放大，比如北京的一只蝴蝶扇动了一下翅膀，结果引起了斯德哥尔摩的风暴。再举一个更简单的例子，一支铅笔直立在桌上，保持着平衡，但初始状态中的微小扰动却决定了它最终倾倒的方向。混沌动力学能发挥作用，正是因为某个原子的初始状态影响了整个系统，从而走向完全不同的道路。所以，如果原子同时位于两个位置，那么宏观物体也应该同时位于两个地方才对。
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这种怪诞性的放大在量子观测过程中肯定会发生。如果你观测到一颗原子同时处于两个位置[29]，并把这两个位置记录在一张纸上，那么，原子的位置就能决定你手部的运动，进而让你手中的铅笔也同时位于两个地方。
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还有一个不可忽略的事实是，这种怪诞性的放大通常也会发生在你的大脑中。在某一特定时刻，一个特定的神经元是否会被激活，取决于输入它的信号总和能否超过某一个阈值。所以，神经网络也像前面所说的蝴蝶效应和平衡铅笔一样不稳定。
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本书前面也讲过类似的事——我骑着自行车上学，来到那个路口，正要决定是否向右看。假设在那千钧一发的瞬间，在我的前额叶皮层中，一个钙原子进入了一个特定的突触间隙，激发一个特定的神经元发射出电信号，从而触发了一连串的神经元活动，最终在我脑海中形成一个念头：“向右看看吧！”那我的小命就保住了。但是，假设那一瞬间，那颗钙原子同时出现在两个略有差异的位置，半秒钟后，我的小伙伴们就会看见我同时向两个相反的方向骑去。不久之后，我就会同时出现在两个不同的地方，其中一个我会躺在太平间里。这简直就是一个薛定谔猫的人类版本，只不过把那只猫换成了我……
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量子力学的困惑
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再次回到我女朋友位于斯德哥尔摩的宿舍里。在量子力学面前，我陷入了深深的困惑和沮丧。现在你知道原因了吧。我的第一门量子力学课就要考试了。教科书告诉我，哥本哈根解释就是绝对的事实真相，可是我越想越迷惑。量子怪诞性肯定不会被局限在微观世界，薛定谔的猫已经向我们泄露了这个秘密。我并不在意怪诞性本身，当时萦绕我心头的问题是：假设你真的能把薛定谔的猫付诸实验，会发生什么事呢？如果教科书是正确的，你只需要打开盒子往里面看一眼，就在你瞥见的一瞬间，猫的波函数就会坍缩，此时它只有一种确定无疑的状态：要么死了，要么活着。
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不过，假如此时我正站在你的实验室外，让我们来考量一下那个能描述实验室里所有粒子的波函数吧，这个波函数不仅描述了猫身上的所有粒子，还涵盖了组成你和实验室里所有设备的粒子。这些粒子当然都会遵循薛定谔方程，不管它们是不是位于鲜活的生命身上。在这种情况下，按照教科书的说法，只有当我亲自进入到实验室观察那只猫时，猫的波函数才会坍缩，而不是在之前你进行观察时。此时，在我进入实验室看到你之前，你处于一个叠加态，其中一个你正为杀死了猫而懊恼，另一个你则因为猫还活着而松了一口气。也就是说，即使在最好的情况下，哥本哈根解释也是不完备的，无法回答波函数究竟在何时坍缩。而在最坏的情况下，它是自相矛盾的，因为在一个遥不可及的平行宇宙居民眼里，我们整个宇宙的波函数永远不会坍缩，因为这个居民永远无法观察到我们。
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那么，让我们一起进入下一章的探险吧！我们将一起探索量子力学究竟诉说着真实世界的哪些本质。也许，我们瑞典人从骨子里就喜欢批评西南方的邻国，但是，每当我想到哥本哈根解释时，脑子里就回响起《哈姆雷特》中的那句名言：“丹麦正在发生不可告人的坏事。”
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穿越平行宇宙
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◆一切事物都是由粒子组成的，包括光和人。
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◆这些粒子都是纯粹的数学对象，因为它们所具有的所有内禀性质都是数学性质——数字。只不过这些数字拥有各自不同的名字，比如电荷数、自旋和轻子数。
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◆这些粒子并不遵循经典物理学的定律。
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◆从数学上来说，这些粒子（或许应该叫“波粒子”更准确）的状态无法用6个代表位置和速度的数字来描述，而应该用波函数来描述它们如何位于空间中的不同位置。
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◆这既赋予了它们传统粒子的性质（不在此处，就在别处），又赋予了它们波的性质（以所谓的“叠加态”的形式同时位于多个不同的地方）。
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◆粒子不能被局限在一个地方（海森堡不确定性原理），这阻止了原子的坍缩。
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◆粒子未来的行为不是由牛顿定律描述的，而是由薛定谔方程描述的。
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◆薛定谔方程表明，看似影响甚微的微观叠加态也可以被放大成疯狂的宏观叠加态，比如薛定谔的猫。你自身也同样如此，因为你有可能同时位于两个不同的地方。
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◆教科书上假定波函数有时会发生坍缩，从而违背薛定谔方程，并把随机性深深植入自然的本质中。那这一切究竟意味着什么？物理学家对此争论不休。
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◆教科书对量子力学的解释要么不完备，要么前后矛盾。
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