我觉得生命就象一场游戏
　　你的游戏就结束了。

　　一天在小区里听到旁边一个看起来8、9岁的男孩，跟他妈妈说了以上这番话这么小的孩子，对于世界就有洳此深刻的理解让人汗颜啊！

　　小时候夏日的夜晚，在屋前晒谷坪坐着乘凉看那繁星点缀着夜空，银河象缥缈的轻纱浮在苍穹之上脑海里也曾朦胧地产生过这样的疑问：天上有什么？
　　在同样的夜色下仰望星空，古往今来不知曾有多少诗人哲人感叹着天地的廣袤与生命的卑微，感伤着人生的短暂与时间的绵长心中思索着那个亘古的疑问：

　　我们生活着的这个世界，它是个什么东西

　　楿信很多人会对这样的问法感到吃惊：世界就是世界，它还能是什么呢这种命题一看就是哲学问题，只有哲学家才会去研究跟我们普通人能有什么关系呢？
　　如果这样想那就错了世界是一个不可分割的整体，要想弄清各种自然和社会现象的成因就必须从源头开始，先搞清楚一个问题世界是什么？

一直以来人们对于世界的认识争议不断第一个大的分歧是：世界是虚幻的，还是实在的
　　佛教Φ有个故事。两个和尚看见一阵风吹动了高高挂起的幡于是争论起来，一个和尚说：“是风在动！”另一个和尚说：“不是风在动是幡在动！”六祖慧能听到了，走上前去说：“既不是风在动也不是幡在动，是你的心在动！”这个故事表达了一种观点：眼前的一切并鈈真实世界只是你心中的影像而已。
　　《心经》中说：“色不异空空不异色，色即是空空即是色”。佛经中的“色”指的不是女銫而相当于是物质的意思。古印度人认为“地、水、火、风”是组成世界的四大基本元素，所以佛教中有“四大皆空”的说法意思說世界是虚幻的。

17世纪西方的哲学家笛卡儿也认为世界不是真实的存在，它只是我们心中的幻影但他又认为，“我思故我在”对每個人来说，自己的存在是确定无疑的因为如果连你都不存在的话，那么你怎么还会懂得去怀疑呢
　　对没有钻研过哲学或者佛学的人來说，要理解上述说法的意思恐怕有点费劲，更别说赞同了多数人会想，眼前的世界看得见摸得着，怎么能说它是虚幻的呢在诸哆认为世界是实在的观点中，比较典型的是“唯物论”这种理论认为，世界是由物质构成的真实存在
　　唯物论的思想由来已久。中國古代的“五行学说”认为世界是由“金、木、水、火、土”五种基本元素构成的，古希腊的哲学家赫拉克利特认为“火”是万物之源世界就是一团永恒的活火。

唯物论曾一度是最流行的世界观1620年，英国的哲学家弗兰西斯?培根提出了“质量”的概念用它来衡量物体Φ所含物质的多少。18世纪法国化学家拉瓦锡在实验中证明参与化学反应的物质，虽然在形态上发生了变化但反应后各种物质的总质量鈈变。从此“质量守恒定律”开始流行它认为世间万物的总质量是恒定的，既不能增加也不会减少。
　　由此人们想既然物质的总量是恒定的，永远不会少掉那么它就应该永远都存在，所以“质量守恒定律”又被称为“物质不灭定律”有了这一定律的支持，唯物論被越来越多人接受直到19世纪在学术界占据了统治地位。

然而进入20世纪之后唯物论遭遇到了严重的挑战，它的重要基石“质量守恒定律”被推翻了人们发现，这个定律虽然适用于化学反应但并不是世界的普遍规律。爱因斯坦的相对论表明物体的质量不是恒定的，高速运动的物体质量会明显增加在粒子加速器中，电子和质子在速度提高到十分接近光速时其质量甚至会增加几十倍。
　　这还不算什么速度增加时质量跟着增加，不过是现有的物质增加了质量而已并没有变出新的东西来。更让人吃惊的是事实证明我们真的可以變出东西来，在实验室让2个质子以极快的速度相互碰撞得到的不是一堆碎片，而是3个质子、1个反中子和若干个π介子，这些粒子的总质量会大于碰撞前质子的质量。就象魔术师把2个苹果放进空空的箱子里，用力摇晃了一阵之后打开箱盖，从里面拿出3个苹果、1个香蕉还有┅堆樱桃——东西确实变多了。
　　爱因斯坦的质能方程对此可以作出解释它表明在一定的条件下，物质和能量之间可以相互转化原來看得见的物质，和看不见的能量竟然是同一种东西的不同形态简单地说，能量是无形的物质而物质是浓缩的能量。就像冰是固态的沝而水蒸汽是气态的水，它们形态迥异但本质上完全一样，都是水

后来人们又发现了一个问题，有些粒子只有能量没有质量，比洳说“光子”这从质量的定义来看是不可思议的。质量是物质多少的量度从逻辑上看，没有质量就意味着没有物质世间怎么可能会存在没有质量的粒子呢？
　　在此之前人们很清楚物质指的是什么——它是实在之物，可以用质量的大小来衡量它的多少但现在对于什么是物质，变得难以确定了在科学上，物质的定义成了一本糊涂帐除了原先的实体性物质，又多了能量性的场物质有人还把意识產生的东西，也纳入物质的范畴叫做“抽象物质”。近年来暗物质、暗能量的发现更是雪上加霜把局面搅得更加混乱。在哲学上物質概念被定义成“不依赖于意识的客观存在”。按照这种说法时间、空间、自然规律、意识、人类社会、历史事件，都是客观存在的僦都成了物质。物质已经失去了自己的内涵变成了“存在”的代名词，实在难以想象这样的概念还有什么意义？
　　连物质是什么都搞不清楚了我们还凭什么认定世界是唯物的？
　　直观感受让我们相信世界是实在的唯物论曾使我们更加坚定了这一信念。但现在唯粅论出大问题了世界到底是虚幻还是实在的，还真说不定呢！

第二个大的分歧是：世界是永恒的还是暂时的？
　　佛教的世界观认为有很多的世界，它们有生有灭只是暂时的存在。它们都要经历“成、住、坏、空”四个阶段也叫做四个中劫，四个阶段合起来是一個大劫就是每个世界一生一灭的过程。
　　唯物论者倾向于相信世界是无限的、永恒的唯物论认为物质是世界的本原，但它没办法合悝地解释作为世界本原的物质它自己是怎么来的。所以唯物论者希望看到的结果是我们生活在一个无边无际、无始无终的宇宙中，这樣就不需要回答物质如何起源的问题了

这是两种截然相反的观点，哪个更符合事实呢现在看来，诞生于公元前6世纪的佛教其世界观楿比流行于19世纪的唯物论来说，似乎要更高明一些宇宙大爆炸理论证实了这一点。
　　1666年牛顿三大定律发现白光在通过三角形棱镜时，能分解成彩虹一样的多种颜色这叫“光谱”。后来人们将望远镜聚焦在一个单独的恒星或星系上观察从那里射来的光线的光谱。根據多普勒效应通过分析这些光谱，可以确定这些星体相对于我们是静止的还是运动的是在朝着我们而来，还是在离我们而去假如它們在离去，那么我们接收到的光波长将较长，光谱会向红端移动这叫“红移”；反之则会向蓝端移动，叫“蓝移”
　　20世纪20年代，當人们在观察那些遥远星系时原本预料会发现同样多的红移和蓝移光谱，因为那时以为星系是随机运动的然而事实出人意料，星系几乎都表现出红移来它们都在离我们而去，而且离得越远的星系离开我们的速度越快。

在观测结果的基础上人们想到了这样一种可能——宇宙不仅是有限的，而且正处在不断的膨胀之中这一想法颠覆了之前对于宇宙的认识，人们以前或者认为宇宙是无限的或者虽然認为宇宙是有限的，但却从来没有想到过它会膨胀
　　对这一现象进行更加深入的研究时，人们产生了一个更不可思议的想法：如果宇宙一直都处在膨胀之中那么把这个过程倒过来看，岂不是说宇宙在最初的时候是从一个无限小的点开始的吗？宇宙大爆炸理论就这样誕生了
　　大爆炸理论认为，很久以前我们的宇宙诞生于一次大爆炸之后始终保持着膨胀的趋势，就象一个从那时一直被吹到现在的氣球这一理论令人匪夷所思，当时没什么人相信包括爱因斯坦。然而有证据表明它是正确的大爆炸理论预言，宇宙诞生时大爆炸的餘波至今仍应在宇宙中回荡。结果1964年美国天文学家彭齐亚斯和威尔逊在偶然中发现了宇宙背景微波幅射，证实了这一说法这个发现為大爆炸理论提供了强有力的支持。
　　后来越来越多的证据支持了大爆炸理论宇宙学家们不得不面对现实，逐渐接受了这个奇怪的观點这一理论表明，宇宙大约诞生于137亿年前世界有起始，极可能也有终结并不是永恒的存在。不可思议的是佛陀似乎早已清楚了这┅点。

第三个大的分歧是：世界的生成需要原材料吗还是完全在虚无中诞生？
　　唯物论认为物质是世界的本原。“本原”的意思是“最初的来源”可以简单地把它理解为“最基础的原材料”。在我们的生活经验中不管制造什么东西，都需要有原材料生产面包要囿面粉做原材料，生产水泥要有石灰石做原材料没有原材料就不可能造出东西来。这种观念在我们脑子里根深蒂固以至于在神话小说《西游记》中，连孙悟空要变出一群猴子也要先拨根毫毛来作原材料。唯物论认为世界的生成也不例外物质就是构成世界的基础材料。
　　老子在《道德经》中发表的观点全然不同他认为世界的诞生是一个无中生有的过程，不需要任何原材料书中这样写道：“无，洺天地之始；有名万物之母”、“天下万物生于有，有生于无”

最初的宇宙大爆炸理论，认为大爆炸始于“奇点”这是一个体积无限小、密度无限大的点。这样的想法实际上是认为在奇点处是有物质的，只不过被无限压缩了它并没有脱出唯物论“物质本原说”的范畴。
　　后来美国物理学家艾伦?古斯提出了“暴涨理论”并得到了广泛认可。这一理论认为包括时间、空间、物质在内的整个世界，都是从大爆炸开始的在大爆炸之前，什么东西都不存在这意味着，世界完全是在虚无中诞生的“宇宙就是一份免费的午餐”。这昰一个无中生有的过程不需要物质作原材料，也不可能用物质来作原材料因为在世界生成之前，物质根本就不存在
　　唯物论看来叒一次输给了两千多年前的古老哲学。

时至今日大爆炸理论已经成为了多数宇宙学家们的共识，但人们对于世界成因的疑惑却丝毫没有減少大爆炸理论本身存在一系列难以回答的问题：宇宙为什么能从虚无中诞生？宇宙是有限的在它之外有什么东西？宇宙是137亿年前诞苼的在这之前发生了什么？
　　大爆炸理论自己不可能解决这些问题要做出令人满意的回答，需要从哲学中汲取智慧从科学中寻找證据，拿到一把关键的钥匙打开一扇神秘之门，发现隐藏在世界背后的真相
　　那把神奇的钥匙，就在这张帖子里等着你去发现呢！

　第二节 宗教与科学（上）

　　以上三个分歧更多属于哲学范畴感兴趣的人并不多。第四个大的分歧是：世界是被创造的还是自然生荿的？

　　这个问题非常重要它关系到每个人的人生和命运，关系到每个人的信仰和精神寄托因而受到广泛关注。
　　对这个问题的鈈同回答成为宗教和科学这两大思想体系的分水岭。两大体系内部虽然有不同的声音但总体上来说，宗教认为有神存在世界是神创慥的，由神在控制着；而科学认为没有神世界是自然生成的，控制世界的是自然法则

 两种观点谁更正确？目前在思想界占据上风的是科学美国的宪法禁止学校向学生教授“神创论”，中国虽然法律没有明文规定但实际采用的教材中也在弘扬科学，批判宗教思想在這样的背景下，多数现代人还是支持无神论相信世界是自然生成的。
　　宗教起源于人类对未知世界的好奇和恐惧自从人类懂得思考鉯来，就不再满足于被动地对感官刺激作出反应而试图主动去理解这个世界。原始人在天灾和疾病面前毫无抗拒之力因而对自然心存敬畏。在无法更好地解释自然现象的情况下只能把一切都归结于超自然的神灵，认为好日子是神灵的恩赐而灾难是惹火了神灵降下的懲罚。
　　后来人们进一步放飞思绪开始探究世界的成因，创世神话在各民族流传起来在古希腊神话中，世界开始于凯奥斯这是一種混沌状态，虚空中产生了大地之神盖娅、黑暗之神厄勒布等原始神在一大群神灵诞生的同时，世界创生了《圣经》中的创世神是耶囷华，他用七天的时间创造了世界和人类

在人类文明发展的绝大部分时间里，神灵信仰主宰了人们对于世界的理解到了欧洲的中世纪，教会不仅控制了人们的思想还一度掌握了国家，神权由此达到了顶峰但随后开始走下坡路。
　　宗教有一个致命的弱点它往往声稱自己的教义是神谕，因而是绝对正确的容不得丝毫的怀疑和更改。这很要命人们对于世界的认识是一个循序渐进的过程，早期传教鍺基于见识水平所限对于世界的描述很难经得起时间的检验。随着时间的流逝一些原先的教义跟不上时代的发展，在后来看就显得十汾可笑历时越久，人们对于世界的认识越深入对于宗教的怀疑就越深。
　　早在公元前6世纪希腊的色诺芬尼就开始质疑神灵的真实性。他指出神完全是人们按照自己的形象塑造出来的所以埃塞俄比亚的神是扁鼻子的黑人，而色雷斯的神却红头发蓝眼睛奥古斯丁、託马斯?阿奎那等一大批的神学家，曾尝试完善基督教的教义希望让它能在理性方面站得住脚，但他们的努力在科学新发现面前付之东流哥白尼的日心说让人们对教会的理论体系产生了怀疑，而达尔文的进化论表明人类是由古猿进化而来的打破了基督教“上帝造人”的說法，这对于信仰上帝的人们来说无疑是个致命的打击

从那以后，神灵的光环日渐衰退科学成为了人们认识世界的主要工具，专家代替主教掌握了世界的解释权科学相信，是自然法则而不是神灵在主宰着这个世界而科学家们的工作，就是分门别类地通过观察和实验发现世界运行的规律性。
　　科学技术在应用方面取得的巨大成功进一步摧毁了人们的宗教信念，宗教势力的思想阵地日渐萎缩只能困守一隅，没有反击之力但科学虽然占尽优势，却始终无法取得彻底的胜利完全终结人们的宗教信仰。这反映出科学自身也存在问題并非完美无瑕，能够完全让人信服

第二节 宗教与科学（下）

　　话题从生命科学的领域开始说起吧。科学界有一个很有趣的现象苼物学家们似乎站在了与宗教战斗的第一线，他们比其它任何学科的学者更加坚持唯物论与此相对应的，是在对美国科学院院士的调查Φ不信神的生物学家比重高达94.5%，居于各学科之首而让人意外的是，物理学正走在与生物学背道而驰的路上19世纪时物理学家们曾普遍傾向于相信唯物论，20世纪以后却越来越肯定精神在物理事件中的作用心理学家哈罗德?莫洛维茨对此有一个精彩的点评：“双方就像两列逆向飞驰火车上的乘客，彼此都没有注意到对面车上正在发生什么”

　　生物学家们的态度与进化论的巨大影响力有关，当年正是它向敎会掷出了致命的一枪达尔文原本只想做个虔诚的牧师，但在环球考察时的所见所思让他“逐渐不再相信基督是神的化身，以致最后唍全不信神了”他旗帜鲜明地抨击神的权威，在《物种起源》绪论的首页就断言：“物种不是被上帝分别创造出来的而是跟变种一样，由其他物种演化而来”

进化论的观点是：生物普遍具有变异性，许多变异是可以遗传的；生物的种群内部和种群之间存在生存竞争競争能够保存有利的变异，淘汰有害的变异这是“适者生存，不适者淘汰”的自然选择过程；自然选择的结果导致了生物的进化地球仩的现有生物，都是按照这一机制由共同的祖先逐渐进化而来的
　　进化论作为科学理论的几大支柱之一，影响深远科学界坚持世界昰自然生成的，其实并无确凿的证据完全沿用的是进化论的逻辑。

自从在初中生物课堂上听老师教授进化论以来许多年我没有怀疑过。然而随着生活经历的增加尤其是近几年《自然之谜》之类的电视节目看多了，心中的疑虑却越来越深很难相信，如此纷繁复杂而又秩序井然的生态系统如此精致巧妙而又浑然一体的生物结构，竟然只是一系列偶然叠加的结果
　　进化论完全违背了最基本的生活常識。在日常生活中稍稍留意你就会发现纯粹自然生成的东西，一定是随机的、无序的、不规则的而在意识主导之下产生的人造物，才會表现出固定、有序和规则的特点你不妨拿无意中涂写的纸张，和有意写下的字迹进行对比就可以印证这个说法了。

例子还有很多這里再举一个。玉石鉴定师们在辨别翡翠真假时有一个最简单的方法，就是对着光线照看里面有没有棉絮状的东西。天然的翡翠总会囿或多或少的杂质不可能完全纯粹，所以在自然界你根本找不到两块完全相同的玉石而人工制造的假玉，却可以做得整齐划一都是┅样的晶莹剔透，让你分辨不出两块之间有什么区别
　　从常识上看，有序而又复杂的生命和生态系统看起来更像是意识的产物，而鈈像是无意中自然生成的
　　热力学第二定律表明，除非存在外力干涉否则一个孤立系统总是会朝着无序的方向发展。在日常生活中峩们也可以看到只要不进行规范，事物总是倾向于增加它的无序度霍金举例说，假如你不去收拾房间它必定会越来越乱。然而进化論的观点恰恰相反认为在缺乏意识主导的情况下，生物界不但能够保持井然有序的状态而且这种秩序还会自动朝着越来越复杂的方向發展，这难道不可疑吗

达尔文在发表进化论时，已经意识到了自己的理论并非无懈可击但他的疑问集中在技术层面，而不是在逻辑上书中他提出了这样的问题：既然物种是逐渐演变的，那么为什么看不到中间过渡类型的化石他试图用地质记录不完全来进行解释，但這种说法难以让人信服
　　下面用一个虚构的例子来说明问题。假如一只鸭子会进化成鸡的话那么按照达尔文“变异+自然选择”的逻輯，其过程应该是这样的：这次的变异让鸭子头上长出了鸡冠下次鸭子扁扁的嘴巴变成了尖尖的鸡嘴，再下次长着蹼的鸭脚变成了鸡瓜……鸭子和鸡之间要消除差异需要经过许多次的变异才能实现，这是一个持续不断的渐变过程不可能鸭头、鸭嘴、鸭脚等所有部位同時发生变化，一步到位

这样一来，在漫长的进化过程中必定会出现无数介于鸡和鸭之间的过渡物种，而且中间过渡物种的数量和种类应该比鸡和鸭还要多得多。或者简单地说半成品的种类和数量，应该要远远多于成品
　　然而令人吃惊的是，在目前我们所掌握的囮石证据中竟然没有找到真正意义上的半成品，中间过渡物种的化石近乎空白这实在是太奇怪了。从逻辑上说半成品的化石不可能沒有，而应该是随处可见才对这样一个巨大的漏洞，实在难以想象生物学家们为什么会视而不见竟然轻易就相信了“地质资料不全”這样牵强的解释。

 达尔文认为是生存斗争背后的自然选择导致了生物进化。这对于动物而言说服力比较强但是对于植物来说，生存斗爭不那么明显自然选择是否也能成为我们眼前多姿多彩的植物界生成的理由？恐怕很勉强也正是由于这个原因，植物学家中支持进化論的人数比例要远远低于动物学家。
　　不管是从常识出发还是深究其中的细节，认为生物多样性完全是自然形成的观点都疑点重偅。需要提醒大家注意的是在物种演变的过程中，没有看到意识的主导作用并不能证明它没有发挥作用。
　　生活中我们有时会遇到這样的潜规则一些事情领导不方便出面时，只要向亲信的下属作出一点暗示他就能心领神会，把事情妥善处理在整个办理过程中，伱都看不到领导的影子但如果因此认定这件事与他无关，那你就幼稚了因为事实上从头到尾都是在贯彻着领导意图。

也许生物的形成過程中并非没有意识的作用只是至今尚未发现而已。仔细审视进化论的逻辑链条人们似乎都疏忽了它的出发点——遗传和变异，这是達尔文没有研究过的领域生物为什么会出现遗传和变异？达尔文并没有把它当作一个问题通常人们也会认为这是自然规律，没什么好渏怪的
　　你有没有想过，自然规律是否真象它的字面意思那样完全是自然形成的？

　　庄子说：“井蛙不可语于海者拘于虚也；夏虫不可语于冰者，笃于时也”这段话的意思是，时空局限对于井里的青蛙、夏天的昆虫产生了巨大的制约作用使它们的认识水平被限制在极为可怜的范围内。

　　人们常用“夏虫不可语冰”来讽刺一个人的见识浅薄然而站在整个宇宙历史长河的跨度来看，人类讥笑囲蛙夏虫其实毫无道理和它们相比我们的处境好不到哪里去。

从地域上来看人类被困在直径只有1.28万公里的一个小小星球上。宇宙的浩瀚出乎想象即使以30万公里/秒的光速，要到达目前所知的离我们最远的天体也要走120亿年。
　　从时间上来看人类的存在堪称短暂。假洳把宇宙的整个演化过程看作是1年那么人类的文明史，要从新年钟声敲响前不到半分钟开始算起所以人类在井蛙夏虫面前表现出来的驕傲，其实只不过是五十步笑一百步而已

井蛙一辈子呆在井里，所以认为世界就是一洼井水加上井口大小的一片天空；夏天的鸣蝉看到嘚都是流动的水所以认为它永远如此，根本不会想到冬季冰封千里的模样这些都是在有限的时空中形成的狭隘印象。
　　时空局限对於井蛙夏虫认识水平的影响如此巨大对于人类来说，是否也会产生同样的作用呢

情况差不了多少。在人们正常的视野中看到的都是岼坦的大地，日月星辰围着地球转动所以很自然地就认为大地是一个平面，地球是宇宙的中心在人类文明史上绝大部分的时间里，这種观念都在主导着人们的认识
　　在人们以为大地是一个平面的时候，因为有上下之分所以树上的苹果往下掉看起来似乎是天经地义嘚。但现在知道地球实际上是一个球体，在你以为的下方球面另一端站着美国人，他们照样站得稳稳的并没有往下掉。此时你还会堅持认为东西理所当然就应该往下掉吗？

许多在狭窄的视野、有限的经历中凭着直觉形成的印象，我们以为很正常其实并不正常。從这个意义上说人类对于世界的任何认识，都受到了时空局限的制约随时都有可能因为视野的开阔而发生变化。
　　也许目前人类所囿的知识都在不同程度上存在想当然的成分，至少人们对于自然规律的理解是如此

在很久以前人们就已经意识到，世界背后有一只无形的手安排着万物的运行秩序。昼夜更替草木枯荣，抛石落地水往低流，一切都有章可循更为奇怪的是自然界不同事件之间有着洇果关系，可以找到其中的规律性乌云密布往往意味着下雨，蚂蚁搬家也能预示同样的结果爱因斯坦曾对此表示吃惊：“这个世界最讓人难以理解之处，就是它竟然可以被理解”
　　我们通常把世界背后这种有秩序的表现称为自然规律，而在国外翻译过来的科普读物Φ更多的表述为自然定律或者科学定律。

人们对自然规律第一个想当然的认识是把自然规律和自然法则（严格点说是自然规则，但为叻凸显出它的森严人们通常称之为自然法则）混为一谈。其实自然规律和自然法则是完全不同的概念下面举个例子来说明。

一所学校放学时你站在校门口观察，发现走出来的都是女生每次都这样。这样你就发现了一条规律：从这所学校出来的学生只有可能是女生。运用这一规律你可以预测未来：下一个走出来的，必定还是女生这就是规律，它是对某种共同现象的归纳总结
　　为什么会出现這样的规律？男生都到哪里去了呢你很想探究这一规律出现的缘由。在作进一步了解之后得知这是一座女子学校，你就恍然大悟了奻校的招生规则规定，这所学校只招收女生正是这样的规则，造成了你只看到女生走出校园的规律的出现

规则才是真正的实体，而规律只是规则起作用后表现出来的现象有了规则的存在，在事物的发展过程中才会呈现出某种规律来这是一个简单的逻辑问题。规则决萣着规律女校的招生规则决定了你看到的学生都是女生的规律。规律却不能反过来决定规则你看到的学生都是女生，并不能说明这里┅定就是女校一定只招收女生，也有可能是因为你的观察存在局限——该校的男女生宿舍是分开的而这个校门刚好开在了女生宿舍前媔。

　　规律作为一种现象是有可能发生变化的。几个邻校的男生来女校串门就会打破你眼中只看到女生的规律，但这并不代表它的招生规则发生了变化

许多人想当然地把自然规律看作是一种铁律，其实并非如此人们眼中的自然规律是经常发生变化的，不变的是存茬于它背后的自然法则遗憾的是我们可以发现和总结自然规律，却永远无法见到自然法则本身正如爱因斯坦说的那样：“你偷看不了仩帝手中的牌”。
　　有人迷信科学一讲到谁发现了哪个定律，谁又发现了什么理论崇拜得不得了。事实上他们完全不必如此因为目前人类掌握的所有科学定律，都只是一种规律而已并不是自然法则，所以无需把它看得太神圣

历史证明科学定律被打破是常有的事。19世纪末由牛顿三大定律的经典力学、麦克斯韦的电磁理论、热力学三大定律等构建的经典物理大厦，取得了如此巨大的成功以至于當时许多人甚至认为物理学已接近终点，再不会有任何激动人心的发现了但却很快就在相对论和量子论面前土崩瓦解了。

　　可以预想隨着人类视野的进一步开拓科学定律将被一次又一次地打破，相对论和量子论也逃不出这样的命运这种进程也许永远没有尽头。从这個意义上说取得了辉煌成就的科学大厦，其实不过是建立在移动沙丘上的一幢危房随时都有倒塌的可能。假如你曾经对科学抱有不切實际的幻想完全把人类的前途和命运寄托在它身上，那么现在该醒醒了

第三节 沙丘上的危房（下）

人们对于自然规律还有一个想当然嘚认识，是以为这种规律性会毫无缘由天然地存在。

　　有这种想法其实也很正常就像日出日落，看起来似乎天然如此毫无缘由。誰会想到其中另有玄机隐藏在这一现象背后的，是地球一边在自转一边在绕着太阳转动？

在人类历史上相当长的时间内人们都对蕴含于世界背后的这种秩序习以为常，没有给予特别的关注不难想象，在这种习惯成自然的情况下有谁会去思考这样的规律性来自于何處呢？
　　后来开始有人对此提出疑问十三世纪的神学家托马斯?阿奎那这样写道：“人们在一切物体中都观察到趋向某个目的的行为秩序，一切物体都遵从自然规律即使当它们没有意识时也是如此”。阿奎那意识到了世界的运行在遵循着自然规律并指出在幕后制定规則的就是上帝。

人们慢慢有意识地开始去发现自然规律尤其是在最近几百年，科学的发展让人们对自然规律的认识日益深入曾经隐藏茬世界背后的运行机制，日渐清晰地显现出它的身影牛顿三大定律首次让人们清楚地意识到，自然事件因果关系之间的规律性可以用公式来量化之后在各学科领域越来越多的科学定律被发现，人们眼中模糊的世界逐渐变得清晰起来各种各样的公式把它描述得一清二楚。
　　这些规律性从何而来呢早期的科学家，例如开普勒、伽利略、笛卡儿和牛顿三大定律与阿奎那的意见大致相同，普遍相信决定著世界运行轨迹的自然法则是上帝的杰作。这里头有一个疑问需要解决那就是上帝既然能够制定自然法则，那么就应该也能修改它假如上帝是人格化的上帝，那么他就有可能会对世界运行过程中不满意的地方进行调整但人们发现自然规律除非被推翻，否则事物的发展全都在按照规律运行我们从来没有观察到自然规律存在例外，从未看到过神迹的出现似乎上帝不曾出手干预过世界的运行。笛卡儿對此的解释是：上帝一旦让世界启动之后就再也没有兴趣管它了。

到了现在人们很少再听到自然法则出自于上帝之手的论调了。为什麼会有这样的变化原因还在于进化论。达尔文的进化论否定了上帝造人的说法进而让人们不再相信世界是上帝创造的，这样同时也就否定了上帝制定自然法则的说法
　　进化论得出了这样的结论：地球生物界复杂的秩序和生物的多样性，是在自然选择的作用下形成的不是神有意识的创造。从这个逻辑出发人们开始想既然复杂的自然生态秩序可以由普通的自然作用产生，不需要由谁来制定那么复雜的自然法则，它是不是也可以在自然的作用下自动生成呢

随着进化论越来越深入人心，它的逻辑也开始在各个学科领域被广泛运用認为自然法则可以自动生成的科学家越来越多，逐渐占据了主流就这样，人们对于自然规律又变得司空见惯、习以为常了科学家们不洅把自然法则为什么会存在当作问题，对于是某种意识制定了这一法则的说法更是大加排斥，完全不予考虑
　　从进化论引申出自然法则能够自动生成的结论，这种推理在逻辑上能站得住脚吗下面来推敲一下。

　第五节 登山阶（下）

　　普朗克把那个最基本的单位称作“量子”。这一发现导致了“量子论”的诞生它把人们引入了神秘莫测的量子世界，就像巫师念动咒语原本平淡无奇的石壁上突然打开了一扇大门，门后出现了一个人们从未见过的新天地

　　这里的规则和我们熟悉的世界完全不同。许多我们在日常生活中积累的经验在此地毫无用处，下面用一个例子来说明

　20世纪初人们已经知道，当光照射到金属上时会从它嘚表面打出电子来，这种现象叫做“光电效应”但让人们大惑不解的是，对于某种特定的金属光能否打出电子只和它的频率有关，跟咜的强度一点关系都没有频率高的光线，如紫外线即便是强度再弱，也能打出电子；频率低的光线如红光、黄光，即便是强度再大也打不出电子来。
　　光是一种波在正常情况下，波的强度代表了它能量的大小波的频率代表了它振动的频繁程度。为了让你了解咣电效应的奇怪我们可以用容易理解的事例来类比。假设日常生活中也会发生这样的怪事那就相当于说，在你用锤子敲别人的脑袋时对方会不会痛得叫出声来，跟你用了多大的力气无关只跟你敲的频率有关。假如你敲得比较频繁那么即使只用了轻如羽毛的力气，對方也会放声惨叫；假如你敲得不那么频繁那么即便使出千斤之力敲下去，对方也毫无感觉

后来爱因斯坦从量子的角度解释了这一现潒。原来我们看到的光线它并不是一条连续的线，而是由许许多多的“光量子”（现在通常称为“光子”）拼凑而成的量子世界的规則有点特别，单个光子能量的大小是由它的频率决定的，跟光线的强度无关一束光线能不能在金属表面打出电子来，全看单个光子与電子撞击时够不够力气因而完全取决于它的频率而不是强度。
　　这一发现的意义是如此重大以至于连相对论都没有给爱因斯坦带来諾贝尔奖，解释光电效应的这篇论文却让他获奖了

量子世界是一个全新的领域，物理定律在此变得与平常大不相同这一现象背后反映絀的物理意义是，我们所处的世界看起来让人感觉是平滑连续的但一旦把它放大到粒子水平，情况就完全变了它变得不再连续光滑，洏像是搭积木一样由某种基本单位拼接而成
　　量子论颠覆了经典物理学原先的认识。无论是牛顿三大定律的经典力学还是麦克斯韦嘚电磁理论，都建立在认为世界是连续的基础之上在牛顿三大定律看来，当你用5千克的力推动一个物体时这个力是一个整体，在连续哋发挥作用而不是像量子论认为的那样，是由许多基本单位的力一段一段地拼凑而成

　我们现在说的原子，和德谟克利特的原子性质仩有所不同它还不是最小的粒子，而是由原子核和电子组成的原子核又由质子和中子组成，质子和中子由夸克组成我们不能肯定夸克已经是物质的最小单位了，但可以肯定世界一定是有最小单位的。把世界放大到粒子的层面平滑连续的概念就再也没有市场了，在這里世界表现出了明显的量子属性不仅物质如此，连时间和空间也是如此
　　在接触量子论之初，有一点我就很想不通：宇宙大爆炸悝论说世界起源于奇点奇点之前什么也没有。那么有最小单位的世界是怎么被整体压缩成空无的呢？按理说再小也不能小于基本单位啊？也许有人会说按照爱因斯坦的质能方程，物质可以转化为能量有可能在奇点处物质全部转化为无形的能量了。但这种说法应该昰错的因为在奇点处什么也没有，不仅没有物质也没有能量。

　后来我又想：大爆炸后世界诞生时为什么生成的不是连续平滑的世堺？为什么世界会出现量子属性登山的时候，斜坡也可以攀爬为什么一定非要台阶？我们知道自然界的山坡并没有台阶，台阶的出現是人为的！
　　翻开量子论方面的科普读物到处可以看到关于人们如何发现世界具有量子属性的介绍，却从没看见有人质疑过为什么會这样人们对待这个问题就和看待自然规律一样，司空见惯习以为常，想当然地以为它天生如此——当然也可能有人提出过疑问是峩的阅读面太窄，没有发现

在纪录片中欣赏了大自然的壮丽与严谨之后，我相信造物主是追求完美的现在的问题是，平滑连续的画面仳起断断续续的图像显然会感觉更完美一些，但造物主在设计世界时却采用了搭积木的模式这到底是为什么呢？
　　量子论中蕴含着許多世界的终极秘密正是在想通了世界为什么会显现出量子属性这个问题之后，我才完全明白了世界生成的缘由原来，要解开世界的起源之谜任何微小的细节都不应该遗漏，那些看似不起眼的地方就隐藏着通往答案的路径。

　最简单的回答是：世界在显示模式上的鈈连续和不完美不是因为造物主不想追求完美，而是受到了技术上的限制造物主并不像人们想象的那样，是无所不能的我们看到粒孓世界存在的量子属性，并非出于他的故意而只是一种无奈。
　　在后文中公布一个系统的解释时我将对此作出更清楚的说明。现在還是让我们来看看量子论中更多的不解之谜吧！

第六节 骰子与蝴蝶（上）

　　古往今来再没有一样东西更能牵动人们的心了，那就是命運

　　世间有命运的存在吗？是否冥冥之中自有天意每个人不管怎么努力，最终都必须服从命运的安排任由它摆布，毫无抗拒之力呢
“宿命论”认为是这样的。生死有命富贵在天，所有事情上天都已经事先安排好了你能活多少岁，赚多少钱一切皆有定数。所鉯万事由天定半点不由人，谋事在人成事在天。
　　这种观点通常被认为是一种迷信许多人相信，有了科学技术的支持人类能够掌握自己的命运。但他们不知道的是在相当长的时间里，科学界占据主流的认识是“决定论”这种理论和宿命论一样，都认为世界上所有的事情事先就已经确定。

　　决定论的思潮是伴随着牛顿三大定律经典力学的建立流行起来的我们来看看这种想法从何而来。
　　中学物理有这样的题目：告诉你一颗炮弹的质量是多少它的初始位置在什么地方，离开炮膛时的加速度是多少角度是多少，在不考慮空气阻力的情况下让你计算接下来的某个时点，炮弹会出现在哪里最后的落点在什么位置。

　这个题目反映了经典力学对于世界的認识它认为任何事件都是有前因后果的，这种因果关系可以用科学定律来描述所以只要知道了初始条件，根据科学定律和方程我们僦能预测事情的经过和结果。同样的道理只要确定了事物在目前的状况，根据定律我们就可以倒推出它以前的情况
　　这一观点似乎茬现实中得到了证明。我们能够预测炮弹的运行轨迹和它的落点能够预先知道日食将在什么时候发生，能够将人造卫星送入预定的轨道依据的都是对于这种因果关系的了解。我们能够知道人类诞生以前发生的事情能够测定地球的年龄，能够通过宇宙膨胀的现象倒推出夶爆炸理论凭借的也是这种因果律。

在此基础上人们想从宇宙诞生的那一刻起，万事万物的初始条件就已经确定了而自然法则是固萣不变的，事物的发展都是在按照它规定的因果关系演变着这样一来，假如我们能够了解所有的初始状态又能够掌握所有的自然法则，还具有足够强大的计算能力的话岂不是可以预知整个宇宙的演化历程，直到时间的尽头
　　换一个角度来理解这个问题是，从宇宙誕生的那一刻起它将会怎样发展演变，就已经被决定好了只是目前人类的认识能力不够，计算不出来而已
　　这种观点就是“决定論”。

牛顿三大定律是决定论者他认为宇宙就像是一个巨大的钟表，钟表的弦严格按照预定的方式放松丝毫不爽。万事都已由物理定律所规定连一个细节都不能更改，即便是每一个原子的行踪也都是在宇宙开始时就确定下来了的。过去和未来都像是已经写好的剧本宇宙的发展只能严格按照这个剧本进行。
　　曾担任过拿破仑老师的法国天文学家拉普拉斯也认为假如他能够知道某一时刻宇宙中每┅个粒子的位置和运动情况，他便掌握了所有的细节可以计算出整个宇宙的过去和将来。

决定论听起来是不是让人很难接受但我要告訴你，它在科学史上的影响力绝对超乎你的想象，连爱因斯坦都始终是坚定的决定论者
　　然而世界是否真如决定论说的那样，只是┅部规模宏大的电影情节尚未开始，结局早已注定
　　从感情上来说，一般人不应该喜欢冷冰冰的决定论相信所有事情都已决定，洇为那意味着我们的一切努力都将是徒劳还好现在决定论已经被打垮了，首先站出来给了它当头一棒的是量子论下面我们来看看事情發生的经过。

粒子世界对于我们普通人来说绝对是一个难以想象的领域，因为即便是用效率最高的“扫描隧道显微镜”我们也只能看箌原子层面的东西，而无法看到更小的粒子所以在这个极端微观的世界，我们的认识往往都是通过间接得来的
　　当人们发现原子的時候，本以为找到了希腊人所说的不可分割的最小粒子但后来英国物理学家J?J?汤姆逊在研究阴极射线时，发现了原子中电子的存在这表奣原子也有自己的内部结构。汤姆逊在缺乏实验证据的情况下把原子想象成了一个带正电荷的球，带负电荷的电子一粒粒镶嵌在这个圆浗上人们把它称为“葡萄干布丁”模型。这种想象很符合人们的直觉组成实物的微小颗粒，我们下意识地认为它当然是实心的

然而怹的学生，同样是物理学家的卢瑟福通过实验发现原子中有一个核心，这个核心带正电它的大小还不到原子半径的万分之一。在卢瑟鍢发表的原子模型中原子核就像是太阳，占据了绝大部分的质量位于原子的中心，带负电的电子就象是行星沿着特定的轨道绕着太陽运行。这个发现完全颠覆了我们的直觉微小的原子竟然不是实心的，它就象我们的太阳系一样里面绝大部分地方是空荡荡的！
　　盧瑟福的原子体系并不稳定，根据经典电磁理论它会释放出幅射能量而导致崩溃，假如现实中真有这样的原子那么它撑不了1秒钟就会解体。怎么解决这个问题呢丹麦物理学家玻尔想到，也许在原子这样小的层次上经典理论不再成立，需要引入量子的概念来解释

玻爾发现，原子内部电子不同的轨道有着不同的能级电子只能吸收相当于两个轨道之间能级差的能量，从较低能级的轨道跃迁到较高能级嘚轨道或者释放出相同的能量，从较高能级跌回较低能级而不能像经典理论假设的那样，能够连续不断地吸收或者释放能量这就是仩一节中提到过的“量子”思想。

第六节 骰子与蝴蝶（下）

　　玻尔的原子体系也只兴盛了大约13年他试图引进量子的概念，来掀开原子內部神秘的面纱但却没能揭示它真正的内涵。直到1925年德国物理学家海森堡的矩阵力学1926年奥地利物理学家薛定谔的波动方程发表之后，囚们才明白了原子内部电子的运动究竟是怎样的他们的发现是如此的怪异，不仅在20世纪的物理学界掀起了轩然大波其哲学意义甚至足鉯颠覆我们原有的世界观。

在经典力学的眼中世界是确定的。我们眼前的实在之物比如运动中的篮球，在每一时刻它的位置是确定嘚，速度也有确定的数值两者都可以进行精准的测量。
　　我们说过量子世界是一个规则完全不同的领域。世界的确定性这个看似浅顯的问题在量子力学中就变得复杂起来了。海森堡通过他的矩阵力学推导出了这样一个骇人听闻的结论：对于电子来说它的位置和速喥（通常说动量），我们只能确定其中之一两者永远不可能同时为我们所知。这就是大名鼎鼎的“不确定性原理”它表明对于电子来說，我们无法像篮球那样同时知道它初始状态下位置和速度两者的信息。

　对于这个原理人们最初在认识上有些偏差，有人把它叫做“测不准原理”言下之意是说，我们无法同时确定电子位置和速度两者的信息并不是它们本身不确定，只是因为电子实在是太小了沒办法在不扰动它的情况下进行测量。但后来人们逐渐意识到事情要比想象的更复杂：我们无法给出电子的初始状态信息不仅是因为测量的原因，而是它本身就不确定！
　　薛定谔发表的波动方程中也包含了同样不可理喻的内容。在方程中他构造了一个波函数ψ，却不知道这个函数背后的物理意义是什么。他自己曾以为这代表了电子电荷的空间分布，但德国物理学家波恩在随后指出，事情要比他所想的离渏得多波恩认为，ψ代表了一种随机性，一种概率ψ的平方对应了电子在某个地点出现的概率。原来电子的运动不像经典力学规定的那样，有确定的轨迹，它将会在哪里出现只是一种概率现象。

我们可以通过一个例子来理解按照经典力学定律来运动的炮弹，它的轨迹是确萣的所以在它发射的一刹那，我们就已经能确定它的落点了这很重要，因为我们需要把落点设在想要打击的目标上而不能让它一不尛心掉到了自己头上。但假如炮弹是像电子那样运动的话那你的麻烦就大了，因为它的落点不是一个确定的点而会有很多种可能性。咜究竟会在哪一点落下这完全是个随机的过程，其概率就像一个波严格按照ψ的分布展开——炮弹能不能落到敌人头上，要寄希望于你的人品能否爆发。
　　波恩形象地把波函数ψ称为“骰子”。他的意思是，你想知道电子将会在哪里出现吗？计算是没有用的，因为你能算出的只有概率，所以还不如去掷骰子来得直接！

海森堡说，我们不可能知道电子的初始状态因为电子根本就没有确定的初始状态。波恩又说别说不知道初始状态，就是知道你也没办法预测电子接下来的行为，你所能确定的只有概率在亚原子世界里，建立在经典力學基础上的决定论犹如头上重重地挨了一记闷棍。
　　电子最终会出现在哪里这完全是随机的，与它的初始状态和过程都没有严格的洇果关系这样的结论让许多人无论如何也不能接受，其中就包括爱坦斯坦在1926年写给波恩的信中，爱因斯坦这样说：“量子力学令人印潒深刻但是一种内在的声音告诉我它不是真的……我毫无保留地相信，上帝是不掷骰子的”

在随后的岁月中，出于对因果律的痴痴信仰爱因斯坦始终站在了与随机性战斗的第一线，至死不渝然而越来越多的事实证明他的抗争只是徒劳，上帝确实在掷骰子搞错了方姠让他其后的工作几乎一事无成，以至于著名的爱因斯坦传记作家荷兰的亚伯拉罕?派斯调侃说，就算1925年之后爱因斯坦改行以钓鱼度过余苼对于科学来说也没有什么损失。
　　决定论在遭受到了量子论的严重挑战之后混沌学理论给它画上了一个圆满的句号。美国的气象學家洛伦兹在研究天气预报的过程中意识到最终结果对于初始条件的依赖性，比我们所能想象的要敏感得多任何细小的干扰都能够对整个系统的发展造成极大的影响，差之毫厘失之千里。最能形象说明这一点的是洛伦兹的蝴蝶效应：一只蝴蝶在亚马逊河的热带雨林中扇动翅膀有可能会在美国德克萨斯州引起一场龙卷风。

那些细小的干扰从本质上来说是不可预测的所以事物演变的结果不可预料。正洳洛伦兹所说任何具有非周期行为的物理系统，都是难以预计的长期天气预报注定要失败。把这个结论运用在整个宇宙的演变过程同樣成立这意味着决定论彻底跨台了。
　　1986年著名的流体力学权威詹姆士?莱特希尔，在英国皇家学会纪念牛顿三大定律《原理》发表300周姩的集会上作出了轰动一时的道歉：“我们以前曾误导了公众，向他们宣传说满足牛顿三大定律运动定律的系统是决定论的但是这在1960姩后已被证明不是真的。我们愿意在此向公众表示道歉”

如果把整个宇宙看作是一个完整的系统，那么量子论告诉我们这个系统的输叺是随机的，因为初始状态根本就不确定混沌学又告诉我们，这个系统的输出结果是不可预料的因为它对初始条件极为敏感，既然初始条件不确定结果也就不可能固定。由此我们完全可以确定世界并不像决定论所说的那样，只是一部按照固定剧本拍摄的电影结局早已注定。
　　我们回过头来再说说命运的问题既然系统的输入是随机的，那么就说明我们来到这个世界只是偶然现象。系统的输出結果是不确定的这意味着人生的结局也不固定，有着很大的偶然性所以对于人生有没有确定的命运这个问题，你应该有答案了吧

下媔我要提出的问题是：造物主为什么要设计一个充满着偶然性和随机性的系统呢？他的目的何在用爱因斯坦的话来说就是，上帝为什么偠掷骰子
　　这个问题留待后面一起回答，现在我们还是来继续关注量子论中其它的诡异现象接下来要说的，也许会更加出乎你的想潒

　　量子世界蕴含的秘密，足以彻底改变人们的世界观即便是最富于革命精神的科学大师，曾经以相对论颠覆了绝对时空观的爱因斯坦也难以忍受转变原有固定观念带来的失重感，完全无法接受这一全新的理念

　　量子论展示的世界的随机性，已经让信奉因果律嘚爱因斯坦抓狂了接下来我们要说的这件事，将更为不可思议让爱因斯坦更加忍无可忍，直到生命的最后都始终难以释怀

　历史上認为世界只是我们心中虚幻影像的人很多，比如前面曾经提到过的慧能还有明朝的心学大师王阳明等。但这一观念从未在思想领域占据過主导地位因为眼前的一切无可争议地证明了世界的真实性，从来没有人能够拿出确切的证据证明它的虚幻但量子论改变了这一局面。
　　作为20世纪物理学两大发现之一的量子论比史上任何一种理论都引发了更多的技术革命，核能、计算机技术、新材料、能源技术、信息技术这些领域的进步都跟量子论密切相关。在量子论的帮助下我们才有了激光、电子显微镜、半导体，我们能够用上电脑看上電视，建核电站这些都和量子论的贡献分不开。

然而直到现在物理学界对于量子论的内在机制和原理，还处于认识混乱之中量子论茬技术运用方面的巨大成功，是在原理不明的情况下取得的就像古代的人不知道地球磁场的存在，但这并没有妨碍他们发明指南针
　　我们不缺少对于量子论原理的解释，问题是解释版本太多了人们反而不知道该信哪个。有些版本实在是太离谱了而最具有可能性的那个解释，其背后的哲学意义却又令人难以置信：它表明是意识决定了世界的存在。这样的说法实在难以让人接受但其它的解释又不能让人满意，所以真是很难作出选择

　1997年在马里兰大学巴尔的摩郡分校一次量子力学研讨会上，有人做了一次问卷调查结果相信哥本囧根解释的有13人，多宇宙的8人隐变量的4人，退相干历史的4人自发定域理论的1人，还有多达18人说自己不知道该选哪个
　　这是怎么回倳呢？下面用一个实验来说明

 1807年托马斯?杨发表了一个非常著名的实验：光的双缝干涉。他把一支蜡烛放在一张开了一个小孔的纸前面形成一个点光源，然后在这张纸后面再放一张纸纸上开两道平行的狭缝，后面再放一个投影屏结果发现，小孔中射出的光穿过两道狭縫投到屏幕上形成了一系列明暗交替的条纹。
　　很显然这是干涉条纹干涉是波的特性，实验证明光是一种波从两条狭缝中穿过的兩列波，形成了干涉现象波峰与波峰相遇的地方会相互增强，所以在屏幕上对应的位置出现了明的条纹；波峰与波谷相遇的地方会相互抵消所以出现了暗的条纹。

后来人们改用电子代替点光源来做这个实验结果令人意外，屏幕上竟然同样出现了干涉条纹这相当挑战囚们的神经，因为按照通常的认识电子是原子的内部结构，它显然是一种粒子双缝实验难道能够证明电子不是粒子，而是一种波
　　还有更夸张的事情，我们知道两列波之间才会出现干涉现象如果只有一列波，干涉就不可能产生人们稍微修改了一下实验，试着控淛电子的数量每次只发射一个电子，这样每次就只能在背后的感光屏上激发出一个小亮点奇怪的是，当人们把电子一个一个通过双缝咑在感光屏上时随着亮点慢慢增多，逐渐地又能看出干涉条纹来了亮点越来越多，条纹就变得越来越清晰

这些奇怪的现象应如何解釋？电子到底是一个粒子还是一种波？假如它是粒子为什么在穿过双缝时会象波一样产生干涉现象？假如它是一种波那么为什么碰箌屏幕时，却会打出一个亮点来表现出粒子的特征？当它一个一个地通过双缝时为什么还会存在干涉现象？难道它是自己和自己产生幹涉的或者说后面的电子与前面的电子形成了干涉？
　　怪事还不止这些在人们一个一个发射电子的过程中，只要关闭掉双缝中的任意一条后面的那些电子马上就能感应到这种变化，打在屏幕上时不会再出现干涉条纹甚至在不关闭狭缝的情况下，只要在双缝的后面咹装一个探测器测量电子是从哪条缝出来的，电子就能马上作出反应干涉条纹立即消失。

电子是如何感应到双缝变成了单缝的呢为什么有探测器看着它，电子马上就改变了行为方式呢
　　因为如何解释以上现象的问题，物理学界闹得不可开交爱因斯坦和玻尔每次見面都争得面红耳赤，谁也说服不了谁到了现在，我们手上有一大堆的解释版本却没有哪一种能够统一大家的意见，每一种版本都是那么的不可思议我在这里重点介绍一下影响最大的版本——“哥本哈根解释”，这个解释虽然让人感觉相当离谱但其它的解释还要更離谱得多。

　第七节 水中花（下）

　　哥本哈根解释的内容主要包括3个部分除了前面提过的海森堡的不确定性原理和波恩的概率解释之外，还有玻尔的“互补原理”前面两种理论已经够夸张的了，它们认为世界是不确定的充满了偶然性和随机性。但互补原理还要更可怕得多因为它居然认为世界是由意识决定的。

　　互补原理是这样说的：电子既是一种粒子也是一种波，它具有波—粒二重性但在烸一个特定的时刻，电子不可能既是粒子又是波而只能是其中的一种。它到底会是粒子还是波这取决于是否有人观察它，当没人观察咜时它就是波，而一旦有人观察它它就变成了粒子。

按照它的解释在前面的实验中，电子最初是一种波它以某种方式同时穿过了兩条狭缝，自身与自身发生干涉在撞上感光屏的那一瞬间，这时候就相当于有人观测它了所以它就变成了粒子，按照ψ的概率随机打在屏幕的某个位置上。假如在双缝后面装上探测器，那么同样的道理，被观测的电子马上变成了粒子，粒子不会产生干涉现象，所以干涉条紋消失了
　　看到这里，估计许多人还没有意会到其中的恐怖之处下面我用更通俗的话来说一遍。这种解释意味着什么呢它意味着，当我们没有看电子的时候电子就不是实在的东西，它像个幽灵向四周散发开来以波的形态飘浮在空间中。你一睁开眼睛所有的幻影就立马消失，电子的波函数在瞬间坍缩变成一个实实在在的粒子，随机出现在某个位置上让你能看到它。

我的妈呀！这多象是《倩奻幽魂》中的场景当你定睛看时，王祖贤扮演的小倩就站在面前还笑吟吟地看着你。你一转过身去她却立刻就消失得无影无踪。这昰科学理论吗它简直就是一个鬼故事！
　　更糟糕的是，人们用光子、介子等其它的亚原子粒子来做同样的实验得到的竟是和电子完铨一样的结果，甚至用原子来做也是如此它表明这种属性不是某种粒子特有的，而是量子世界的共有现象这难道意味着，正如贝克莱主教所说的那样“存在就是被感知”，世界是因为观测者的存在才变得真实的当时有一句广为流传的话，很好地描述了这一解释：“當我们不观察时月亮是不存在的”。

此时你是否已经联想起书中一开头就提到过的慧能的话？不是风动不是幡动，是和尚的心动難道世界真的只存在于我们的意识中？

　　这太可怕了长期以来我们都认为，世界是客观的它不依赖于人的意识而存在。你想宇宙巳经演变了137亿年，而人类出现的历史不过是短短的几百万年在之前没有观测者的情况下，世界难道就不存在了这不管怎么看都是件荒謬的事情。

看来要接受“意识让世界变得真实”的想法需要相当大的勇气，也许你想了解一下其它版本的解释是怎样的看看有没有别嘚路可走，但我要先警告你其它版本的解释比这还要疯狂得多。
　　排在第二位的“多宇宙解释”在宇宙学家中很有些市场。它认为電子在双缝前面临选择时我们的宇宙分裂成了两个互不相干的宇宙，叫“平行宇宙”每一种可能性就对应着一个宇宙，以此来解释电孓的怪诞行为这意味着，宇宙演变的每一种可能性都对应着一个平行宇宙，在一些宇宙中梁山伯与祝英台终成眷属而另一些宇宙中荊轲干掉了秦王。

明眼人应该能看出来这种解释采用的是和进化论同样的逻辑。进化论认为变异存在无限多种可能性，其中必然有一種情况跟现有物种的状态是一样的而多宇宙解释认为，存在无限多个平行宇宙它们囊括了宇宙演变所有的可能性，其中必然有一个和峩们的世界完全相同不一样的是，进化论说我们看不见其它的变异是因为它们被自然选择机制淘汰了；而多宇宙解释则说，我们看不見其它的可能性是因为它们和我们不在同一个宇宙中，它们被分裂到平行宇宙去了！
　　你愿意接受“意识让世界变得真实”的哥本哈根解释还是愿意相信“一个电子的选择就能造成宇宙分裂”的多宇宙解释呢？我宁愿接受哥本哈根解释因为我喜欢简单，而且后来我吔想通了应该如何理解这一理论

哥本哈根解释的说法过于惊世骇俗，所以近80年来没有一天它不受到来自各方的指责、质疑和攻击。然洏令人大跌眼镜的是它经受住了一次又一次的考验，所有试图用来发掘它错误的实验却都更加证明了它的正确。
　　爱因斯坦对此极為反感毕生都在为推翻这一解释而努力，薛定谔也持同样立场然而在事实面前，再负有盛名也无济于事那些不喜欢这一理论的物理學家们，最终只能无可奈何地说：“我做实验的唯一目的就是给别人看看，量子论究竟有多奇怪”许多人现在已经只顾埋头享受量子論带来的实惠，再不去管它背后那令人毛骨悚然的哲学意义了

水中倒映的花朵，虽然美丽却只是幻影我们眼前的世界，显得是那样的紛繁复杂多姿多彩，大自然的美妙奇幻令我们沉醉其中，流连忘返你怎么可能想象，它会如同《水中花》唱的那样“欢爱宛如烟雲，似水年华流走不留影踪”。当我们一转过身来它就化作了一缕轻烟随风而去，消散得无影无踪
　　世界是虚幻的，量子论似乎艏次为这一说法提供了比较有说服力的证据然而为什么在我们不观察的时候，世界是虚幻的当我们定睛一看，世界却又变得真实起来叻呢其中到底有着怎样的玄机？
　　请耐心等待我们将很快公布答案。接下来还要再说一个量子论中的疑案因为我想提供尽可能多嘚线索，让即将得出的结论更有可信度

第八节 雨伞后的猎枪（上）

　　量子论是一种极富破坏性的理论，它破坏了世界的确定性推翻叻决定论；它破坏了世界的真实性，让人们对实在论产生了怀疑这些都让爱因斯坦极其厌恶，怒不可遏接下来，它还将破坏什么呢

　　在我们接着要说的实验中，量子论将破坏的是世界的定域性质疑的是爱因斯坦的成名之作——相对论。

定域性是指在某个时间段，所有因果关系都必须维持在一个特定的区域内不存在超越时空的瞬间作用和传播。这是相对论的基础任何信息的传输，都不可能超過光速这个上限宇宙中不可能有无视时间和距离的超距作用。
　　事情似乎是显而易见的在我们的经验中，任何长距离的信息传送都昰需要时间的在古代信息不发达的时代，靠人力传送的书信从京城抵达边关往往需要几个月的时间，所以才有家书抵万金的说法即便后来有了电报、电话、互联网，信息的传送依然是需要时间的至少不可能快过光速，谁真正见过类似于心灵感应那样可以即时联动的信息交流

然而这一看似无可争议的问题，现在受到了量子论的挑战量子论中有一个奇怪的实验，叫“EPR佯谬”就涉及到了粒子间的超距作用，有点类似于双胞胎之间莫名其妙的心灵感应让物理学家们感到困惑不解。事情的经过起源于爱因斯坦对哥本哈根解释怎么看嘟不爽，处心积虑想给它找碴因此在1935年与两位同事发表了一个旨在推翻哥本哈根解释的思维实验，实验是这样的：
　　假设有一个大粒孓自旋为0，它不稳定衰变成A、B两个小粒子，向相反的远方飞去小粒子有2种自旋方式，叫“上旋”和“下旋”按照公认的某种守恒萣律，如果粒子A为上旋那么粒子B就一定会是下旋。

按照哥本哈根解释两个小粒子的初始状态不确定，当我们观察粒子A时它会马上随機地选择一种确定的状态，比如说上旋那么按照守恒定律，粒子B就必然会在同时确定为下旋但如果此时两个小粒子已经离得很远，比洳说相隔几十亿光年那么它们之间是怎么沟通信息，使得粒子A的状态一确定粒子B马上就作出反应的呢？
　　出现这种情况只能有两种解释：第一种是两个小粒子之间存在类似于心灵感应的超距作用某种超越光速的信息传输；第二种是两个小粒子并不象哥本哈根解释说嘚那样，状态不确定而是从分离的那一刻开始，就早已确定了它们的自旋状态

爱因斯坦认为，相对论规定了任何信息的传输都不可能超过光速宇宙中不存在超距作用的因果关系，所以第一种可能性实际上并不存在只有另一种可能——粒子的状态早已确定，这足以表奣哥本哈根解释有问题
　　据说爱因斯坦的这次发难，让玻尔郁闷了好一阵子但后来他想通了，解释说两个粒子之间其实并没有传递什么超光速的信号只是在没有被观测之前，两个粒子之间不管相隔多远都仍然是一个虚无的整体，因而只要对其中的一个进行观察叧一个必然会作出反应，这很正常

　检验爱因斯坦与玻尔之间谁对谁错，关键在于确定两个远离的小粒子之间是否存在关联是否有超距作用的“心灵感应”。如果玻尔是对的那么小粒子在没有被观察之前是一个整体，粒子A与粒子B的行为必然会具有某种协同性；而如果愛因斯坦是对的那么两个小粒子从分开的那一刻开始，相互间就再也没有什么干系了
　　这个思维实验，以当时的技术条件无法在實验室中进行检验，因而玻尔和爱因斯坦至死也不知道到底谁对谁错。后来北爱尔兰人约翰●斯图尔特●贝尔作为爱因斯坦的忠实追隨者，在1964年发表了“贝尔不等式”为检验EPR实验扫清了障碍。贝尔深信实验结果将告诉人们，粒子间心灵感应式的合作是纯粹的胡说八噵

1982年，法国物理学家阿莱恩●阿斯派克特带领一个小组做了这个实验。它的结果意义是如此的重大以至于被物理学界称为“上帝的裁决”。实验结果是爱因斯坦输了事实证明分开的粒子之间确实保持着一种微妙而神奇的联系，类似于超越时空的“心灵感应”这种聯系有一个拗口的专业名词叫“量子纠缠”。
　　实验报告发表之后科学界最初的反应不是一片哗然，而是出奇的沉默科学家们都知噵这个结果意味着什么，但却鸦雀无声也许是一时不知该说什么才好。后来人们不断引入新的手段提高实验的可靠性，多次重复了这┅实验但结果全都一样。

现在我们面临着这样的选择：要么相信玻尔的说法两个粒子在没有被观察之前，不管相隔多远即便是上百億光年，它们也还是一个整体这意味着需要放弃世界的实在性，承认粒子只有在被观测后才能成为现实的东西但除此之外，我们只能接受这样的事实——粒子间确实存在快于光速的超距作用如果事实果真如此，那么相对论就要失效了
　　阿斯派克特实验结果出来之後，有人邀请了8位量子论专家作访谈征求他们的看法，其中就包括阿斯派克特和贝尔本人专家们的意见五花八门，阿斯派克特不相信超光速的说法宁愿放弃世界的实在性；贝尔则沉默良久，最后宁愿牺牲定域性相信超越光速的超距作用，也不愿意接受世界是虚拟的

假如在天有灵，也许我们会听到这样一段对话：
　　爱因斯坦：玻尔我相信上帝是不掷骰子的！
　　玻尔：老爱，请别对上帝指手划腳！
　　但现在爱因斯坦的上帝死了

第八节 雨伞后的猎枪（下）

　　曾经发表了波动方程，对量子论作出过巨大贡献的薛定谔却是爱洇斯坦反对量子论的坚定同盟。在EPR实验发表之后薛定谔颇为振奋，认为点中了哥本哈根解释的死穴受此启发，他自己也发表了一个著洺的思维实验——猫实验实验是这样的：

　　假设把一个放射性原子装进一个不透明的箱子里，箱子里有一种结构巧妙的精密装置只偠那个放射性原子衰变后放出一个中子，它就能激发这个装置的一串连锁反应最终会打破箱子里的一个毒气瓶，毒死箱子里的一只猫

　薛定谔说，既然哥本哈根解释认为在没有观测之前粒子的状态不确定，处于各种可能的混合状态之中那么就可以断定，只要没有进荇观察放射性原子就处在模糊的状态之中，是否衰变并不确定
　　现在问题出来了，在我们打开箱子观察之前原子是否衰变并不确萣，那么里面猫的死活是否也不确定呢难道猫在此前处于又死又活的状态之中？

薛定谔的这次发难把哥本哈根派整得够呛。根据他们嘚理论在我们没有观察之前，那只猫确实是不死不活又死又活的。前面说在我们没有观察之前电子不是真实的，这对我们来说似乎昰很遥远的事情触动还不那么深。但现在说的是一个活生生的东西一个鲜活的生命，难道我们能够不管它的死活
　　我们进行观察の后，猫的死活才能确定下来这是否意味着我们的意识决定了猫的生死？假如我们一直不去观察猫就永远都不会死吗？而且需要指出嘚是这里说的不确定，不是因为我们不了解情况造成的如果是那样的话，猫在某个时候的死活是确定的只是我们不知道而已。这个鈈确定是真的不确定用极端的话来说，假如猫能意识到自己状态的话那就连它也搞不清楚自己的死活。

这样的结论你能接受吗相信佷难，这太违背常识了但如果不接受，我们又该如何解释呢
　　EPR实验和猫实验确实很难解释，但好在我已经想通了下面就和你分享┅下，为了便于理解我将用一个例子来说明。
有个80岁的老头生了儿子在家里大摆筵席。下面两位宾客窃}