51 意識作用於外在
亞原子粒子—實際上所有的粒子和對象—與觀察者的在場有著相互糾纏作用的關係。若無一個有意識的觀察者的在場,它們充其量處於機率波動的不確定狀態。
這其實有量子力學在這宣稱背後做支撐。
別擔心,量子力學的創始人之一,波爾曾經說:「除非你對量子力學感到震驚,否則你並不理解它。」而費曼更是說:「我想我可以相當有把握的說,沒有人了解量子力學。」
根據哥本哈根的解釋,科學的作用僅僅是預言觀測的結果,而不是討論某種「終極實在」。而我們從剛剛一再反覆的說,沒有觀察,是不知道被測對象的。量子力學挑戰了科學的實在論。
當然,這點愛因斯坦是反對的。愛因斯坦是站在客觀實在性的傳統立場,他說:「我認為粒子必然是一個獨立於測量的分立的實體。也就是說,電子即使沒有被測量,它一樣有自旋、位置等特性。我想即使我不看它,月亮也還是在那兒。」
但是,愛因斯坦在1927及1930年的索爾維會議上曾兩度針對不確定性原理,挑戰以波爾為首的哥本哈根派,但結果是愛因斯坦失敗了。
但愛因斯坦不氣餒,在1935年有與他兩名同事,波多爾斯和羅森,一起發表了一篇標題為「量子力學對物理實在的描述能算是完備的嗎?」的論文。這後來被稱做EPR,以作者三人首字母的一個主張。EPR認為,量子理論沒有描述物理上真實的世界。它要求一種觀察者創造的實在,僅僅是因為它不是故事的全部。簡言之,量子理論不完備。
如同薛定諤貓,EPR也是一個思想實驗。EPR的內容提及糾纏、超越光速的幽靈般鬼魅的作用,這超過我要說的內容,我想網上有大把的資訊各位可以去查閱。我只是簡單的說說。
一對孿態光子(光子1與光子2)具有相同的偏振,向兩個相反方向飛出。在我們觀察前,我們並不知道偏振的方向是什麼(只知偏振方向垂直於移動方向,此為電磁波的特性。另玻姆把EPR實驗簡化為測量自旋的EPRB實驗)。在兩邊的遠方有A與B兩位觀察者,等著觀察各自的光子1與2。A首先觀察到到他這邊的光子1,於是知道了該光子的偏振方向(或者依哥派說法,觀察後產生了偏振方向)。這一觀察,同時等於確認了另一個光子2的偏振方向,也就是A完全可以猜到B將會觀察到的偏振,無論他們距離有多遠。換句話說,要不是到B的光子2瞬間坍縮有了確定的偏振方向,不然就是光子2偏振方向早就在那了。EPR否定有超過光速的瞬間超距作用,所以只能是光子的偏振是本來就具在的。而本來就存在的,就是實在的。再說一次:這時B還沒觀察到光子,但A已知B將會觀察到什麼。EPR說,不需要觀察,這特性本來就在那!這就是物理的實在性!
而波爾呢?他認為A觀察光子1的同時直接影響了光子2,這是一種超過光速的瞬間影響。所以,物理的實在性是不存在的,觀察造成了干擾。
愛因斯坦與波爾,對於孿態光子最後會觀察到的結果是有共識的,都同意結果是一樣,但他們對這結果的解釋完全不同。
EPR在1935年被提出後,有一段很長的時間不被人們注視。其中一個原因是二戰的爆發。而另一方面,也因為在此思想實驗裡,愛因斯坦與波爾對於實驗的預期結果都一樣,只是解釋上有分歧。所以,做實驗證明不了什麼。(這不禁讓我想到在進化論的爭議裡,達爾文與拉馬克對於長頸鹿的進化模式解釋不同,但結果是一樣的。)
一直到1964年,約翰貝爾想到了一個巧妙的方法來檢驗到底是EPR的說法對,還是波爾的主張對。這到底是怎麼來區分判斷的,基本上是做測量上的變異,透過大量的配對與統計的手法。在此條件上,EPR的主張與波爾預期的結果兩者會有不同。細節我就不說了,我僅是簡單的講講。
貝爾從物理的實在性與可分性(也就是個別特性獨立事實的存在,在未受測量干擾前可不被影響),即愛因斯坦的立場來假定,如果大量配對結果的統計配錯率符合貝爾不等式的條件,則愛因斯坦正確,現實物理具有實在性也是可分的,也等於宣告量子學不完備且有錯誤。
但如果貝爾不等式被破壞,這倒過來證明,要嘛這世界的實在性有問題,要嘛可分性不成立,不然就是實在性與可分性兩者都被否定。*
從上世紀70年代至今,在多次的實驗中,證明了貝爾不等式確實被破壞了。很不幸,愛因斯坦又輸了。
我們的世界不是既有實在性又滿足可分性的,這可是強烈衝擊了我們固有的理性思維。可以說,我們這個世界是個「不合理」的世界。是我們的理性不合理,還是量子觀察的世界不合理?這是我對梁老師所說「理性的世界很奇怪」的一個回應。
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註:也可將實在性與可分性統稱為「局域實在論」,局域意旨局部的可分性。邏輯上傾向的是可分性被否定,不可分,沒有孤立的個體。也就是說,世界是具有「普遍連通性」。有一句話這麼說:你不可能搖動一枝花而不擾動一顆星。就這麼一個感覺 ,即便多微小的影響。
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