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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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穿越平行宇宙
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穿越平行宇宙 如果你走到了三岔路口,择一前行吧。
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尤吉·贝拉(Yogi Berra)
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“哇!下面真是太美了!”在夕阳的照耀下,旧金山湾区闪烁着明媚的光芒。看到这样的美景,我欣喜若狂,甚至比收到父母送我的第一套魔术道具时还兴奋。我简直像黏在了飞机窗户上,想要一眼辨认出所有著名的地标。17岁时,我曾靠卖奶酪赚到了一笔旅费,坐着火车去西班牙玩了一趟。从那时起,我就深深地爱上了旅游。由于在大学里读了费曼的大作,我又深深爱上了物理学。在冰雪中生活了23年后,如今我终于有机会花整整4年时间来践行我最爱的这两件事!而且还是在我心目中全世界最酷的地方,这里是探索疯狂念头的绝佳场所。
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在幸运女神的眷顾下,我被加州大学伯克利分校的物理学专业录取,来读研究生。不管从哪方面讲,这4年的经历都完全没有辜负我那看似难以企及的过高期望。我发现,伯克利是一个鼓舞人心、不拘一格、自由自在的地方,与我的期待十分契合。我刚到学校的第二天,就找了一个来自澳大利亚的女朋友。我还发现,出生在一个很多人在地图上都找不到的国家有一个好处:我的国籍让我可以肆无忌惮地释放自己的疯狂,很快,我便获得了一个昵称“疯狂的迈克斯”,但很快我又甩掉了这个昵称——人们可能觉得,瑞典人平常或许都这么疯疯癫癫的吧!我的国籍让我根本无须为自己的行为找借口,来看看我身边的同学吧:一个住在街对面的同学上课时总是全裸,学校只好把他开除,结果弄得满城风雨;一个常和我一起做物理作业的同班同学出演了色情片,因为他要赚钱交学费;一个在国际公寓里住我对门的家伙被拘留了,因为他身上带着一把枪,外加一张“杀人名单”[30]。在这样的环境中,如果你的怪异之处只是表现得像个瑞典人,或者总是提出奇怪的物理学观点,那你很快就能融入其中了。
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高中时,我曾受到好友马格努斯·博丁(Magnus Bodin)的启发。他是一个特立独行的人,拥有与众不同的人生哲学。比如,所有人都把信封叠成长方形,他却偏要叠成三角形。从那时起,每当我看到众人步调一致地做事时,就本能地想寻找不同的方法。比如研一的时候,我班上所有的同学都在电磁学作业上花了大量时间,所以我就和教授谈了谈,请他让我免做作业,改在课程结束时接受口头答辩。与此同时,为了满足我的好奇心,我在图书馆里废寝忘食地学习各种各样奇妙的物理学知识,而这些知识在教科书上都找不到踪影。这样的学习方式让我获益良多(直到今天也是如此),也让我更自由地去研究课外的话题。
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