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山地
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Q for Quantum Mechanic

山地
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對於何謂「現實」、「實際」、「真實」,甚至教會說的「真理」,我一直有懸念。加上今天世界的虛幻與荒謬,我們自以為的「真實」(Reality),實在需要全面檢視。所以,我才掘坑自瘧,從ABC說起。只是,我從沒去到懷疑眼前物件的虛幻、處身的世界的虛擬。但稍稍翻開量子力學的書,我對物理世界既有的認知,全被搖撼。


文:山地


事先聲明,當年會考我物理拿了個D;對於量子力學,更是一竅不通。

談Q for Quantum Mechanics,只因《沙灘上的薛丁格,生活中的量子力學》的一句話:說量子力學的出現,「迫使科學家重新檢視『測量』的概念,更深入認識『觀察』的意義,甚至進一步重新定義『真實』」。

我常被朋友說我過度理想化,做人不切實際。嗯,是的,對於何謂「現實」、「實際」、「真實」,甚至教會說的「真理」,我一直有懸念。加上今天世界的虛幻與荒謬,我們自以為的「真實」(Reality),實在需要全面檢視。所以,我才掘坑自瘧,從ABC說起。只是,我從沒去到懷疑眼前物件的虛幻、處身的世界的虛擬。但稍稍翻開量子力學的書,我對物理世界既有的認知,全被搖撼。

我無意,也不能,在此介紹量子力學,給予定義或批判,只想傳達它對我世界觀的震撼——震撼之最,是確定性的崩塌。

大概100年前,愛恩斯坦的相對論已震撼我們對時空觀念,牛頓力學中不變的時間,卻可因速度而改變或扭曲。原來,也在差不多時候成形的量子力學,則發現物質本身也有其相對性,或說不確定性。

也許你曾聽過,光是粒子(particle) 或是波動(wave)的爭論。有人為了回應爭議,進行了著名的「雙狹縫實驗」。實驗很簡單,讓光穿過兩個狹縫,看投射出什麼影像來。假如是粒子,理論上就投射出兩條線;假如是波動,就呈現波浪般又明又暗的干涉圖紋。結果,實驗發現是後者,證明光是波;有人不服氣,在兩個狹縫後裝觀測儀,實驗結果卻變成前者,相當詭異。

後來有人用電子、質子、中子反覆去進行此實驗; 發現當這些粒子經過雙狹縫後,原來也呈現波浪的干涉圖紋;再加觀測儀,則又呈現粒子狀態。有人就提出「波粒二象性」,物質既是粒子也是波,呈現何者,則是互補。你觀測其波動性,它就呈現粒子性,相反亦然。於是,有人更進一步提出「測不準定律」及「不確定原則」,認為事實的本質並不確定,在我們觀測那一刻,才被確定下來。

客觀事物居然受觀測者的主觀意識影響?這不是我們的常識,許多科學家至死也消化不來。

其中之一,就是愛恩斯坦,他帶入棺材的詰問是「上帝會玩擲骰子嗎?」但他終其一生也提不出反證來。量子力學奠基人之一的薛丁格,也接受不了,他以反諷的方法,提出一個思想實驗:一只貓跟核元素放在一個盒子內,貓的生死視乎核元素是否啟動其衰變,根據「不確定原則」,在未掀開盒子之前,貓是既生既活,兩個可能性相疊,在我們掀開盒蓋一刻,才決定其是生是死。他原本以這思想實驗,來證明其無䅲,但今天卻成為解釋量子力學的說明例子,還被延伸轉解釋「量子糾纏」的現象。

什麼是量子糾纏?就是相距千萬年的粒子,卻能同步地互動,溝通的速度超光速,違反相對論⋯⋯詳細的不解釋了,只要翻開今天許多科譜書和youtube,你會發現更多挑戰你常識的討論,以為客觀的物質世界原不客觀、定律是測不準、物質二性、先果後因,許多似是而非的理論,把人迫進一個無知的角落。

很想了解,發現自己的無知,你的反應如何?好奇還是抗拒?批判還是開放?

​​​​Q for Quantum Mechanic,是極端地迫我們正視自己的無知,既好奇也抗拒,批判同時,也保持開放的心胸,保持謙卑。因為真理、真相在進行中。

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