1900：游走在欧洲的物理学霸 - 第603章 出来吧！物理学第四神兽！布鲁斯的

    第603章 出来吧！物理学第四神兽！布鲁斯的猫！既生又死！惊骇全场！
    会议室内。
    众人惊讶不已。
    开尔文勋爵的“两朵乌云”演讲，几乎成为了物理学领域的标志事件。
    它既是当世科学传奇的成名之战，也是现代物理学的开幕仪式。
    开尔文勋爵和布鲁斯教授二人的打赌故事，被广为流传。
    布鲁斯·李教授凭借一己之力，撕裂两朵乌云，让真理之光照耀科学的天空。
    两朵乌云分别催生出相对论和量子力学，这两门伟大的理论。
    而现在，对方竟然看到量子力学的上方，也有一朵乌云。
    在场大佬们忽然生出一种因果轮回、造化弄人的感慨。
    “难道又要出现下一个布鲁斯·李了？”
    “量子力学该不会催生出更高层次的理论吧？”
    狄拉克、海森堡、费米等年轻一辈受到了最多的目光关注。
    如果真有下一个布鲁斯·李，恐怕会在这些年轻的绝世天才中产生。
    不过，大佬很好奇，量子力学还有什么遗留问题吗？
    “刚刚讨论的那些内容，应该算不上乌云吧。”
    洛伦兹懵逼过后，连忙反应过来。
    他幽默地说道：
    “布鲁斯，那你赶紧分享吧。”
    “希望你这朵乌云能再次改变物理学。”
    “我还等着出现能打败你的年轻人呢，一如当初你挑战开尔文勋爵那样。”
    众人会心一笑，随即满脸期待。
    布鲁斯教授在会议的最后，将带来什么样的惊喜？
    李奇维深邃的眸光扫视一圈，说道：
    “我所说的乌云，可以用三个关键词概括。”
    “微观、宏观、意识。”
    哗！
    众人不明觉厉。
    仅仅三个词，就能知道这朵乌云绝对不简单。
    “众所周知，量子力学是应用在微观领域的理论。”
    “电子、光子、原子核、乃至原子、分子，都属于微观粒子。”
    “这些微观粒子的行为可以用量子力学去描述。”
    “但是，问题来了。”
    “多小的尺寸才能算微观？多大的尺寸又算宏观？”
    “微观和宏观的分界线是什么？”
    “一个原子肯定是微观系统，那一千个原子组成的系统还是微观系统吗？”
    “如果一千个原子够不上宏观，那一万个原子呢？”
    “这个问题就说不清了。”
    “但它又非常重要。”
    “因为这关乎到量子力学的应用范围。”
    哗！
    众人皆是惊呼！
    他们从来没有考虑过这个“简单的问题”。
    当物理学家讨论微观和宏观的问题时，几乎都下意识默认两者之间有明显的区别。
    原子分子，肯定是微观；苹果天体，肯定是宏观。
    但是如果真的要给出一个严格的定义，细想下去，貌似还真不可能。
    这有点像哲学上的一个命题：“多少粒沙子集中在一起，才能算沙漠？”
    无法回答！
    但也有人并不在意。
    这时，海森堡说道：
    “教授，我认为微观和宏观分界线的问题，不影响量子力学的使用。”
    “宏观物质本身就是由微观粒子组成，它们的性质，是无数微观量子性质的迭加。”
    “就好比单个原子的振动和温度的关系。”
    “对于无法用量子力学处理的系统，可以用宏观概念去处理，这不能说明量子力学有问题。”
    不少人听完点点头。
    海森堡的观点还是挺有道理的。
    牛顿力学是相对论在低速情况下的近似。
    那么有没有可能，牛顿力学同时也是量子力学在宏观情况下的近似呢？
    又或者，牛顿力学处理单个粒子的运动非常精确，但是它没办法处理大量粒子的无规则运动。
    这时候，引入概率和状态方程，就能解决。
    量子力学在微观和宏观的区别可能类似。
    但这么浅显的道理，布鲁斯教授难道会不懂吗？
    不可能！
    李奇维微微一笑，说道：
    “在昨天之前，我和海森堡的想法是一样的。”
    “但是后来薛定谔说的一句话启发了我，让我进行了更深入的思考。”
    哈？
    薛定谔瞬间懵逼。
    “和我有关系？”
    “我昨天说了什么？”
    “我怎么不知道？”
    不止是他，所有人都不明白什么意思。
    李奇维说道：
    “先不提薛定谔。”
    “按照目前量子力学的诠释，世界的本质是概率，量子系统在没有测量之前，处于迭加态。”
    “一旦进行观察和测量，量子系统就会发生波函数坍缩，变成一个确定的本征态。”
    “在微观领域，这些理论没有什么问题，应用的很好。”
    “但是，如果把这些概念引入宏观世界，就会产生一个逻辑上的悖论。”
    “我想用一个思想实验来阐释我的观点。”
    哗！
    众人的好奇心越来越强。
    这朵乌云绝对非同小可。
    布鲁斯教授已经铺垫这么多了，竟然还没有正式提到。
    李奇维一边画示意图，一边继续说道：
    “假设现在有一个箱子，陆续向箱子里放入以下的东西。”
    “首先放入一个放射性原子，这个原子的衰变时间符合概率解释。”
    “也就是说，该放射性原子在任何时刻都有可能发生衰变，并放射出一个粒子。”
    “根据量子力学原理，当我们没有观察这个放射性原子时，它处于放射和不放射的迭加态中。”
    “接着放入一个盖革计数器，它可以通过检测粒子，判断放射性原子是否发生了衰变。”
    “然后，盖革计数器的尾端连接了一个机械装置，这个装置可以控制一把锤子，锤子下面有一瓶毒气。”
    “如果盖革计数器检测到原子发生衰变，就会启动机械装置，落下锤子，打碎毒气瓶。”
    “毒气瓶中的毒气一旦泄露出来，足以毒死任何生物。”
    “最后，再往箱子里放入一只活蹦乱跳的猫，关闭箱子。”
    “如图所示。”
    “思想实验的准备工作就完成了。”
    哗！
    大部分人全都懵逼了。
    又是原子，又是锤子，又是毒气，甚至还有一只小猫咪。
    “感觉这不像是一个物理实验啊？”
    “布鲁斯教授他到底要干啥？”
    “这和量子力学有啥关系？”
    然而，爱因斯坦、玻尔等人却神色凝重，他们知道事情变得复杂了。
    薛定谔神色震撼，脑海中有灵光闪烁，他总觉得这个思想实验非常熟悉。
    就好像以前在他的梦中出现过一般。
    随即，他又苦笑一声。
    “我瞎想什么呢？”
    “看来是这几天开会太累了。”
    “开完会我也得去找我的小猫谈谈心了。”
    李奇维继续说道：
    “关闭箱子的那一刻，匪夷所思的事情就发生了。”
    “在没有打开箱子进行观察时，我们不知道原子有没有发生衰变。”
    “它处于发生衰变和没有发生衰变的迭加态。”
    “同理，盖革计数器也处于检测到粒子和没检测到粒子的迭加态。”
    “机械装置处于启动和未启动的迭加态。”
    “锤子处于落下和未落下的迭加态。”
    “毒气瓶处于打碎和未打碎的迭加态。”
    忽然，李奇维提高了声音，夸张地说道：
    “那么此刻的猫，就处于生和死的迭加态！”
    “生和死在宏观世界，是一个绝对界限分明的矛盾状态。”
    “要么生，要么死。”
    “但是现在猫却进入了既生又死的状态。”
    “而这一切，都是量子力学应用在宏观世界时出现的问题。”
    哗！
    众人听完，顿时震撼不已。
    他们终于明白布鲁斯教授的意思了。
    这简直太匪夷所思了！
    生和死竟然形成了迭加态？
    “不可能！”
    “绝对不可能！”
    薛定谔恍然大悟，他下意识地解释道：
    “电子原子等微观粒子处于迭加态，还勉强可以接受。”
    “因为我们反正也看不到感知不到，所以即便想象不出迭加态是什么图景，也不会影响量子力学的应用。”
    “但是宏观世界的概念就不一样了。”
    “生和死是不可能迭加在一起的。”
    “一只猫，要么生，要么死，绝对不会处于既生又死的状态。”
    “这一定是哪里出现了问题。”
    此刻，众人理解布鲁斯教授为何说量子力学有一朵乌云了。
    生死迭加态彻底超越了所有人的想象极限。
    然而，海森堡却依然不死心，他想把布鲁斯教授给掰回来。
    因为他担心布鲁斯教授逆天爆种，直接把量子力学给颠覆了。
    那海森堡哭都来不及。
    于是，他说道：
    “布鲁斯教授，我认为生死迭加态并不是什么问题。”
    “既然我们无法想象波粒二象性的图景，那么也就不能想象生死迭加态的图景。”
    “不需要去理解既生又死的状态，只需知道此刻的猫就处于这种状态就行了。”
    “因为这是量子力学的自然推论。”
    海森堡的观点让不少人点点头。
    对方果然不愧是绝世天才，反驳的有理有据。
    既然微观现象都理解不了，宏观现象也理解不了，是理所应当的啊。
    于是，一副有趣的奇观出现了。
    量子力学最核心的人物，布鲁斯教授，在革量子力学的命，而海森堡苦苦相劝。
    说出去恐怕都没有人相信。
    这时，李奇维微微一笑，说道：
    “海森堡的观点确实值得思考。”
    “但问题来了。”
    “假设猫会说话，当打开盒子的那一刹那，系统的波函数坍缩，我们发现猫依然是活着的。”
    “那么猫会认为自己刚刚处于既生又死的状态吗？”
    “它会觉得自己变成了一缕概率波，直到箱子被打开，又瞬间变回成一只猫咪吗？”
    “肯定不会！”
    “猫会坚定认为自己明明是一直都在活着啊，凭什么说俺死了。”
    “有人可能要反驳了。”
    “你只是假设猫会说话，但猫又不会说话，它无法用逻辑语言描述自己在箱子里到底经历了什么。”
    “也许它就是处于既生又死的状态呢？”
    “只不过猫没有办法把它对那种状态的感受讲出来而已。”
    “好！”
    “那我把实验升级，再举一个极端的例子。”
    “如果把猫换成人呢？”
    “刚刚我说薛定谔的一句话启发了我，就是在这里。”
    “薛定谔昨天问量子隐形传送能不能传送人。”
    “然后我的回答里提到了意识。”
    “人是宇宙中最特殊的宏观物质，就是因为意识的存在。”
    “如果把箱子实验中的猫换成人，就相当于把意识引入了量子力学中。”
    “箱子在关闭后，人处于生和死的迭加态。”
    “但人是有意识的，他能清楚地描述自己到底经历了什么过程。”
    “当我们打开箱子，发现人还活着时。”
    “他不可能认为自己会变成一缕概率波。”
    “这个人绝对认为自己是一直处于活着的状态。”
    “箱子里什么也没有发生，没有什么迭加态，没有什么变化。”
    “原子一直没有衰变，锤子一直没有落下，毒气一直没有扩散。”
    “世界又变成了确定的状态！”
    “如果这个实验真的可以做出来，结果肯定是这样。”
    “除非人被毒死了，一句话说不出来。”
    这时，李奇维轻轻摇了摇头，感慨道：
    “虽然我提出了概率解释和互补原理。”
    “但是很遗憾，这些理论无法完美地解释箱子实验中，人既生又死的状态。”
    “当意识这个魔鬼闯入科学后，事情就变得匪夷所思了。”
    “以上，就是我所说的量子力学的乌云。”
    话音刚落！
    所有人倒吸一口凉气，头皮发麻！
    紧接着，静！
    死一般的寂静！
    众人瞪大了双眼，满脸震撼。
    布鲁斯教授的思想实验，带给他们无尽的恐怖！
    主观意识竟然真的影响到了客观科学！
    “这怎么可能！”
    没有人能解释实验结果中，人的意识到底扮演什么角色。
    如果箱子里只有一个原子，那一切都非常好理解。
    衰变和未衰变的迭加态，打开就知道是哪个结果。
    但是把原子换成人，生和死的迭加态，就实在无法理解了，太可怕了。
    打了好几天酱油的郎之万，这时神情呆滞，回想起巴黎的那场演讲。
    他喃喃自语道：
    “我虽然不知道怎么解释这个实验。”
    “但是我知道。”
    “物理学第四神兽出世了！”
    “生死迭加，布鲁斯的猫！”
    轰！
    全场骇然了！
    (本章完)