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但是感觉（Senses）拒绝将它们排除在对自然的描述之外。它们提醒理智一个明显的事实，即我们所知的关于宇宙的所有事情都源于感觉体验，要么来自直接体验，要么借助仪器。看到那边那棵树了吗？你怎么知道它到底是什么？你借助光学设备发现它的颜色以及形状。你可以走近并碰触它，以此感受它木质的坚硬程度。你可以闻到花朵的芬芳。你可以通过从个人观察或者阅读别人关于它的言论记住从中学到的东西，但是在树和你的意识之间试图产生一个精确映射，这个过程中你的个人感觉经验扮演着信使的角色。并且，如果这对于树和石头是正确的，那么对于电子，对于夸克，对于物质，以及对于时间和空间应该都是正确的。
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意识到这么简单的事实，感觉得出结论，如果理智否定它们在科学中所扮演的重要角色而仅仅把它们当作惯例，那么它也舍弃它用于选择真理而拥有的仅有的证据。
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在德谟克利特之后的数个世纪，哲学家和神学家思考着更深入的思想——关于现实和对它的感知之间，什么是以及什么看上去是之间的关系，他们写下了厚厚的论文。然而，物理学家忽略了这些争议。他们隐藏了德谟克利特对话的第二部分，清洗掉了他们认为是主观部分的影响，并且构造了他们称之为没有观察者的世界的完全客观的描述。他们可以用此策略侥幸成功，因为他们严格地将自己的注意力放在简单而又毫无生气的系统上，诸如绕轨运动星球、掉落的苹果以及物质内部不活跃的粒子。通过询问简单的问题，他们成功地发现了简单且看上去客观的答案。
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数世纪间严格的客观性运行得特别好，但是德谟克利特的魔咒注定要走向终结，就像他预测的那样，感觉警告理智，“你的胜利就是你的失败”。通过粉碎牛顿那朴素而又直观上吸引人的、被称为绝对空间和绝对时间的框架，爱因斯坦1905年提出的狭义相对论明显地解除了绝对客体。并没有固定的背景来定义运动，一个诸如“那辆车以50英里/小时的速度运动”的陈述是没有意义的。相对于一名静止的警官，也许是对的，但是如果他正在巡逻车里面追击这辆车，那么他将测量到不一样的速度。观察者或者说观察者的参考系，必须被指定，这样力学才有意义。爱因斯坦关键性的澄清很快被证实不只是一个学究式的一语双关，还是能产生激动人心的观察结果的重要洞察。这高傲的绝对时间和空间诞生于牛顿的智慧，最终被爱因斯坦更加世俗化的相对时间和空间所替代，而后者的理论预测和实验室测量更加一致。尽管相对论并没有明显地再次引入观察者，但是观察者的自由选择参考系，至少已经假设他们在物理中有一个不可或缺的位置。
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另一个对客观性的袭击来自波粒二象性。一个电子不是粒子或者波，而是它们的混合，这种混合揭示了基于问题和实验者自由选择的装置电子会展现出不同性质。当1925—1926年成熟的量子理论出现时，德谟克利特机敏的预测离实现更近了一步。在引入波函数之后，物理学家便不再试图将电子、光子、原子以及核子描述为“它们实际的样子”。一个粒子事实上不会有速度和位置，而是只有其中之一，这取决于你如何去看它。
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注意力从围绕领土转，变成围绕地图转，就像物理学家的注意力从毫无疑问是存在于那里的现实世界转移到它的表示之上。将事物与它的数学表示分开是具有非凡意义的，但是很大程度上也是量子力学对它的经典根源的一种极大的出乎意料的破坏。
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量子力学先驱明白他们激进工作造成的潜在后果。尽管没有创造量子力学而是在它的解释上做出极大贡献的尼尔斯·玻尔在薛定谔引入波函数3年后的1929年写道：“在我们对自然的描述中，目的不是解释现象的真正的本质，而是尽可能追踪我们的经验各方面……之间的关系。”这里的“真正的本质”对应着德谟克利特所说的真相（truth），而“我们的经验”则指的是我们的感觉。本质是客观的，绝对的，一般的；经验是主观的，相对的，并且对单独个体而言是独特的。
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通过用矩阵方法处理谐振子进而创造了量子力学的沃纳·海森堡坚持道：“客观实在的概念……因此消失在……明显的细节之中，它代表的不再是粒子的行为而是我们对这种行为的认知。”他相信，物理不是关于牛顿科学所假设的树或者电子，而是关于树和电子的观察和实验的结果在我们脑中产生了什么。短语“不再”清晰地流露出了他对所感知的经典物理的改变。
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埃尔温·薛定谔在1931年说道：“一个人只能通过如下紧急命令来帮助自己：量子力学禁止关于现实存在的事物的声明，即关于客观的声明。它的声明仅仅处理主观—客观之间的关系。”换句话说，量子力学描述的是一个观察者（主观）在思索自然（客观）的时候所经历的东西。
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随后数代物理学家并没有花太多心思在那样的哲学警告上。关于“本质”的担忧，“质疑的方法”“紧急命令”以及“主客观关系”都没有使他们忧愁。他们很快意识到量子力学与飞速的科技发展结合在一起形成了一种令人惊讶的强健工具。在原子和核子级别对物质的理解有了很大的飞跃。新的量子设备，比如晶体管和激光，反过来更深入地探测原子，甚至将它们转换成民用产品，涉及范围从计算机到手机。量子力学生效了。20世纪下半叶，科学发现和发明的涌现极大地将波粒二象性、叠加、不确定性以及波函数塌缩的哲学疑虑置之不理。
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但是奇异之处仍然存在。就如同经常发生的全球冲突一样，这个问题的关键在于边界的争议。一方面，我们用感觉所感知的熟悉的世界，这个世界用决定性的牛顿式的术语来描述。它是由自然的伟大定律表征的，原则上至少是由确定性表征的。另一方面，我们发现量子的世界，它是一个充满不确定性以及概率的世界。那么问题来了：一个领域的终结和另一个领域的起点在哪里？
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一开始，这个答案很明显。既然量子力学是为了电子、光子、原子、核子发展出来的，于是就产生了一种印象，即量子现象必然是限制在微观世界，这个世界充满了数不尽的小到难以置信的物体。这个错误暗示了现代物理的三个相邻的分区：极大是由广义相对论统治，极快是由狭义相对论统治，极小是由量子力学统治。这三个现代物理分区环绕着牛顿力学统治的人类尺度的经典区域。
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但是那个整洁的区域因为两个原因失败了——一个是现实的原因，另一个是哲学的原因。量子效应在更大的系统中被发现。例如，双缝实验一开始用光子和电子，随后用原子甚至富勒烯以及60个或70个碳原子组成的分子重复实验。病毒会是下一个实验对象吗？猫呢？最近，就像我在第4节提到的，一个传统的很小的音叉被用来展示量子效应。在天文领域，行星大小的中子星被发现，如同一个巨大的核子。甚至整个宇宙也被认为在它婴儿期曾遵循着量子力学的规律。很明显，量子力学只适用于微观世界的观点是错的。
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哲学上反对将量子力学限制在原子和分子的想法甚至更具说服力。关于猛虎和鲨鱼的抱怨在这里依然行之有效，这两者一个统治着广袤的荒原，另一个统治着波动的海洋。不应该有基础不同的两种理论，即一个经典的，一个量子的，而仅有一个神奇的、易碎的被称为波函数的桥梁连接它们。只有一个理论，从这个理论可以简单的、令人信服的一致性推导出另外一个。要么是我们生活在经典世界，量子力学只是一个近似或者正好相反。
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量子的领土和我们的领土之间的边界线是模糊且具有争议的。海森堡以他名字命名有时被称为海森堡截断（Heisenberg cut），认为它是量子系统的边界，比如一个原子是由波函数描述的，为观察它的装置就是经典的，遵循着经典法则。海森堡试图通过调整这个截断利用它未定义的位置——根据需要，将猫或者同事当作经典的或者作为一个大的量子物体去处理。这种无聊的话并没有给性急而又聪明的物理学家约翰·贝尔（John Bell，1928—1990）留下太深的印象。他最大的名声来源于将量子力学的意义争议从理论物理学家的办公室带到了实验室，在实验室中，他们可以通过实验去分辨。他嘲笑这个截断，称之为“善变的隔断”，对严格分析来说太模糊而毫无用处。
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随着时间的推移，海森堡截断这个术语已经被多方面地用于二分的领域，比如宏观对微观、经典对量子、理智对感觉、客观对主观、确定对不确定、真实的对表面的、物理世界对观察者、疆域对地图……不变的是，这些缝隙是模糊的，不清晰的以及多变的。最终，我同时代的人以及转向量子贝叶斯理论的伙伴，康奈尔大学杰出的物理学家大卫·梅尔明（N.David Mermin）给这个讨论画上了句号。他建议，太多的口舌浪费在这上面，更多的讨论都是徒劳的。2012年，他写了一篇论文，该文章的副标题宣告了他的“稳固（fixing）这个变化的分割”意图（梅尔明有自己的写作方式，他的术语fixing指的既是修复又是稳定）。他争辩道，量子贝叶斯理论提供了一个清晰而具有说服力的定位以及定义这个分割的建议。事实上，它就是什么是客观的（外在的，不受思想、感觉影响的，独立于个人感知的存在）和什么是主观的（内在的，感知的，存在于意识）之间的边界。但是与之前学者所言的主观形成对比的是，存在于人的意识，对量子贝叶斯者来说，主观同样也是严格的归于个人的：它存在于特定个人的意识中。根据梅尔明的观点，分割属于每个单独的个体。
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每个人都意识到了（客观的）世界和（主观的）对自己经验的意识之间的差别。如果我是这个个体，客观世界就是内心之外的一切事物，包括其他个体，甚至我的身体。所有那些，如果我选择的话，都可以以量子力学的方式处理它们，以及由波函数描述。在分割的另一方面，是个人专有的事，而这些不论是我还是别人都无法作为一个客体去处理。它们是个人经验以及知觉。它们作为我所持有信念的以及关于未来经验的赌注的输入部分。它们是主观且独一无二地属于个人的。
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如果一个门外汉和一个量子贝叶斯者在一个包含薛定谔的猫的封闭箱子那里相遇，门外汉或许很自信地声称：“从过去的经验我可以知道这只猫要么是死的，要么是活的。”他或许讨论的是此时此刻的猫。量子贝叶斯者会更谨慎，说道：“此刻我不知道猫的状态，但是根据我的量子力学的知识，我相信如果我立刻打开箱子，发现它是活的的概率是50%。”因此，门外汉和量子贝叶斯者都不会声称这只猫既是死的也是活的，但是量子贝叶斯者会谈到关于自己关于将来经历的置信程度，而不是猫现在的状态。
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如果能够得知此结论，绰号为“笑的哲学家”的德谟克利特或许会笑。在两千多年之后，他的警告终于被听到。理智（Intellect）开始尊敬感觉（Sense）了。
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概率的烦恼：量子贝叶斯拯救薛定谔的猫 第14节 实验室中的量子怪异
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在早期，量子力学一直存在的概念问题多少有点脱离实际的味道。由于理论在实践中能很好的应用，其中的悖论看起来只是与方程的解释有关，而和真实的内容无关，大多数物理学家都觉得可以放心地忽略这些问题。像波函数塌缩、魏格纳的友人和薛定谔的猫这些问题都被认为属于理想实验，是在某些理想情况下理论上的练习，在实验室中则不可能做到。你不可能抓到正在塌缩的波函数或者在不观察猫的情况下判定它是否还健康。
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但是理想实验不应该被立刻摒弃，因为有一些最终也变成了现实。例如20世纪初爱因斯坦从理想实验出发，最终开启了狭义相对论和广义相对论时代，这些理想实验经过非常大的修改之后进入实验室和天文台，产生了一些划时代的结果。类似的事情也发生在1935年他与同事鲍里斯·波多尔斯基（Boris Podolsky）、纳森·罗森（Nathan Rosen）合作的名为“量子力学对物理实在的描述能否认为是完备的？”的文章中。他们注意到，如果你可以真正地操作某个特定的原子进行实验，并且量子力学能够描述它，那么你就会得到奇怪和矛盾的结论。这就是著名的EPR悖论（Einstein-Podolsky-Rose paradox），它引起了爱因斯坦对量子力学的怀疑，也激起了一小群关心物理基础的哲学家、历史学家和物理学家积极而又似乎无休止的争论。在1955年爱因斯坦逝世之后，他们的理想实验才开始变成现实。
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这里我不再遵循历史的脉络，而是跳过EPR相关实验的具体内容直接进入21世纪。你只要知道，最终这些实验证明了爱因斯坦对量子力学的担心是不必要的[1]。我用一个不同的但更容易理解的实验来阐明EPR的想法。和之前的那些实验不同，它不依赖于隐晦的统计关联的分析或者量子现象中的随机性，而只是取决于单次的观测，并且能一针见血地展示出量子力学和常识之间的矛盾。
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