“我想先問(wèn)一下薛定諤方程……”坐下來(lái)之后,伍桅直奔主題。
“你不用管薛定諤方程,你不懂微積分,不懂微分方程,那個(gè)你是沒(méi)法學(xué)的?!碑厹p索一邊說(shuō)一邊把眼鏡摘下來(lái)在衣服上擦了擦,又架回鼻梁上。
“那個(gè)我知道,但是……”
“你應(yīng)該從電子自旋入手,告訴你,它就兩個(gè)態(tài),平時(shí)分不開(kāi),一加磁場(chǎng)它們能量分開(kāi)了,所有表達(dá)都是2x2的矩陣,簡(jiǎn)單明了但切中要害?!?p> “確實(shí),那部分是我看得最順利的,貌似也是我問(wèn)題最少的。”
“跟我預(yù)料的一樣!因?yàn)槟遣糠謱?duì)你是全新的概念,不受經(jīng)典圖像的束縛,而且這是一個(gè)最能闡明疊加態(tài)和糾纏態(tài)的例子?!?p> “我看到了疊加,還沒(méi)看糾纏,但我有個(gè)問(wèn)題……”談話(huà)已經(jīng)偏離了伍桅花了半天設(shè)計(jì)的議程,她翻了翻記錄本,找到一個(gè)關(guān)于疊加態(tài)的問(wèn)題,“電子真實(shí)的自旋是無(wú)法測(cè)量的嗎?”
“什么叫真實(shí)的自旋?”
“呃——是這樣的,如果我理解得不錯(cuò)的話(huà),電子是自旋可以是疊加態(tài),但是每次測(cè)量只能得到一個(gè)態(tài),對(duì)吧?”
“可以這么說(shuō)。這叫塌縮,它一定是你測(cè)量算符的一個(gè)本征態(tài)。你們最喜歡的例子不就是薛定諤的貓嘛!”
“那我永遠(yuǎn)不知道測(cè)量前電子是疊加態(tài)還是就在我測(cè)量的那個(gè)態(tài)。”
“對(duì)的,你測(cè)量到什么就是什么,疊加系數(shù)是要靠多次測(cè)量才能得到的?!?p> “書(shū)上也是這么說(shuō)的,可我還是想不通,如果我就要知道某個(gè)電子在某個(gè)時(shí)間的自旋態(tài),我該怎么辦?”
“除非建立糾纏態(tài),單個(gè)電子你沒(méi)有辦法,不測(cè)量就不知道?!?p> “可我一測(cè)量它就變了……”
“我知道這很令人喪氣,但這就是薛定諤的貓,這就是量子現(xiàn)實(shí)。能測(cè)量的才有意義,測(cè)量的結(jié)果就是你的全部。如果你不去測(cè)量,薛定諤的貓是死是活,甚至是否存在,你是無(wú)法知道的。好比你看到的東西才是真實(shí)存在的——所謂眼見(jiàn)為實(shí),你閉上眼睛,它還是否存在,是否是剛才同樣的狀態(tài)你是無(wú)法知道的,也沒(méi)有意義……”畢減索手上沒(méi)有煙,所以他瞇了瞇眼睛看了看遠(yuǎn)方。
伍桅仿佛覺(jué)得腦子里的某根弦被撥動(dòng)了一下,但她來(lái)不及去追究那是什么,她繼續(xù)翻了翻筆記本:“我還想問(wèn)一下關(guān)于坐標(biāo)和動(dòng)量的問(wèn)題,它們一開(kāi)始就讓我很懵。”
“我預(yù)感不妙……”
“什么意思?”
“主流教材從坐標(biāo)和動(dòng)量開(kāi)始講量子力學(xué)不是一個(gè)好的選擇——個(gè)人意見(jiàn)。沒(méi)事,你說(shuō)你的問(wèn)題吧!”
“我一直不懂的是,‘量子化’這個(gè)詞含義是不連續(xù)的能量,電子自旋是這樣的,最早普朗克也是提出這個(gè)概念來(lái)解決紫外災(zāi)難的,可是一回到坐標(biāo)和動(dòng)量為什么就變回了連續(xù)的呢,感覺(jué)就像還是被經(jīng)典的烏云一直籠罩著?!?p> “是啊,我倒寧愿今天能有一點(diǎn)烏云呢……你說(shuō)的這個(gè)問(wèn)題其實(shí)挺深?yuàn)W的,我不確定我能否給一個(gè)正確的解答,你就先當(dāng)聽(tīng)故事吧,有沒(méi)有道理等你以后自己學(xué)懂了再做判斷?!?p> “嗯?!?p> “有人認(rèn)為坐標(biāo)和動(dòng)量的量子化實(shí)際上應(yīng)該被稱(chēng)為波動(dòng)力學(xué),我非常贊同。它們的關(guān)系是物質(zhì)波理論決定的。狄拉克量子力學(xué)里把它們的對(duì)易關(guān)系是作為公理來(lái)用的。而且就如你所說(shuō),它們不是真正‘量子化’的,而是連續(xù)譜……”伍桅拿起筆記下了“連續(xù)譜”三個(gè)字。畢減索沒(méi)有停下:“在我看來(lái)它們更像參量……”
伍桅無(wú)意識(shí)地打斷了畢減索的話(huà):“為什么一定是連續(xù)的呢?有沒(méi)有可能它們確實(shí)是離散的?我就在想……像Minecraft的世界一樣,只不過(guò)我們的世界特別精細(xì)?!?p> “這倒是個(gè)有趣的想法,不知道數(shù)學(xué)模型會(huì)是什么樣的,或許有人研究過(guò)?!?p> “前面你說(shuō)到連續(xù)譜……”
“是的,這就有點(diǎn)跟其它的算符有點(diǎn)格格不入。所以在量子場(chǎng)論里它們一并被降級(jí)成了參量,變成跟時(shí)間一樣的了?!?p> “量子場(chǎng)論是干什么的?”
“簡(jiǎn)單說(shuō)就是四維時(shí)空的量子力學(xué)吧,我也就旁聽(tīng)了幾節(jié)課,懂得并不多。只知道在那里三維坐標(biāo)xyz和時(shí)間t一樣都是參數(shù)?!?p> “我完全沒(méi)看時(shí)間的問(wèn)題,因?yàn)槟切┒家婕把Χㄖ@的方程。時(shí)間不會(huì)量子化嗎?”
“這應(yīng)該是個(gè)熱門(mén)的爭(zhēng)議話(huà)題,比較玄乎,我就不做評(píng)論了?!?p> 這時(shí)從頭頂上飄下一小片朱漆,落在他們面前的石桌上。畢減索抬頭看了看,說(shuō):“我們可以再去別處走走嗎?在這兒坐了好久了,而且太熱了。”
確實(shí),連亭蓋下的檐檁熱得想把表面的油漆剝掉。
“當(dāng)然!抱歉,我的問(wèn)題可能太多了,其實(shí)還沒(méi)問(wèn)完……”伍桅有點(diǎn)不好意思。
“沒(méi)事,我們可以邊走邊聊,你的問(wèn)題還都有點(diǎn)意思?!?p> 對(duì)伍桅來(lái)說(shuō),量子理論不僅挑戰(zhàn)著她的理解力,還向她滲透著新的哲學(xué)和世界觀(guān)。