Sunday, December 18, 2011

宇宙的精灵 #8.5



有朋友说:不是说“实践(实验)是检验真理的唯一标准”吗?用事实说话嘛。你就老外了不是?如果实验能搞掂一切,早就天下太平了。波动和粒子,谁没有坚强的实验后援?我们来清点一下吧——

波动:双缝(干涉)实验,衍射实验,戴维逊—革末实验,G.P.汤姆逊实验……

粒子:J.J.汤姆逊实验,黑体辐射实验,光电效应实验,康普顿实验,弗兰克—赫兹实验……

这就让人犯难了,两个体系都逻辑自洽,都有经验事实依据——波动or粒子?

仅仅在二、三年前,哥廷根的激进派们发出要“从基础做起”建立一个“替代力学”的独立宣言时,还是一个虚无飘渺的理想。玻恩于1924年提出“量子力学”的概念,连个体系的构想都没有。在新大陆上,人们还穿着长袍马褂,留着经典长辫,用好奇、狐疑、不解、反感和抵触的眼光看着量子新军的四处煽风点火,不时起义造反。现在风云突变,一时间两面同样标着“量子力学”的大旗就在新大陆上忽拉拉地迎风招展,只不过一面镶着美丽的波动花边,一面缀着耀眼的粒子金星。经典部队望风披靡,革命军团势不可挡,独立国家指日可待,但是大家却感受不到改朝换代的喜悦。没有天下一统,万众归心。新朝不是一个,而是两个,都自称正统。当初量子新军的一个个革命口号都让人难以琢磨,一头雾水,现在两个理论,两套体系,更让人无法消化,找不到北。如果说过去是迷惘,现在则是困惑——旧组织崩溃了,新组织我又该投靠谁呐?

但不管怎么说,量子精灵现在已经不是26年前那个无足轻重、无处栖身的游魂,也不是13年前那个寄人篱下经典模样的模型,她已经成为不可否认的经验事实,科学共同体共有的信念,有了自己的家园,星星之火已经燎原。然而好事多磨,当科学家们终于找到方法建立起它的数学模型时,这个模型背后的物理意义一下子变得严峻起来。量子的存在现在大家已经没有怀疑,但它本身是什么的问题似乎并不比当初是否存在的问题更轻松。浓雾散去,看见的却是歧路重重。光是波动还是粒子,在经典物理中只是一个无伤大体的局部问题,因为看得见的世界万物还都扎扎实实地存在着呢;而在量子物理领域,量子是波动还是粒子,却成了一个性命攸关的根本问题,事关世界的本质,量子国的国体,是兵家必争的战略要地——谁占领了这个要塞,谁就控制了整个世界。对哈姆雷特来说,“To be or not to be: that is the question”(生存还是死亡:这是一个问题);对我们的量子科学家,波动还是粒子:那是一个更重要的问题。

形势发展的迅猛就是这样让人眼花缭乱、猝不及防。独立战争硝烟未散,波粒内战烽火又起。双方都在呼朋引类,招贤纳士,扩充军力,抢关夺隘。两军隔江对峙,严阵以待。这边摆好了八卦矩阵,那边波形布防,这边黑体辐射重炮直指南岸,那边衍射雷达警惕北方,这边光电效应航团呼啸蓝天,那边干涉导弹旅织就了天罗地网。这边策划千里奔袭,中心开花,那边谋定迂回包抄,战略合围。箭在弦,刀出鞘,马上鞍,双方枕戈待旦,虎视眈眈,雄心勃勃,都意欲发动渡江战役,一统天下。

欲知鹿死谁手,且听下篇分解。


(第八章完)

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