奇妙的量子世界
雙縫實驗
楊氏雙縫實驗，光線通過雙縫會形成干涉條紋，這個「干涉圖是不可能從兩個只有單縫存在所記錄的圖像的迭加中得到的。」因此「每個光子或電子必定以某種方式，獨個地計及到開著雙孔還是單孔。」「將粒子看成這樣一種東西，有時是方便的，即它通過無限多條路徑，其中每一條都對它的行為起作用，」《原》
物理學家想到「在兩孔的前方各放一個探測器，以便預先肯定一個具體的電子向哪一個孔運動，這樣一來，那位物理學家，在不讓電子『知道』從而不改變其運動的情況下，不能突然把另一個孔關閉嗎？」可是由於海森伯不確定性原理，「為要使各個電子的位置測量精確到足以識別它所正接近的孔的程度，電子的運動受到如此之大的擾動，致使干擾圖倔強地消失了！」《原》
玻爾提出了一個「可能的解決方法。可以把光子通過狹縫A的情況看成是一可能的世界，把光子通過狹縫B的情況看成是另一個可能的世界。不知為什麼，這兩個世界即世界A與世界B一同出現了，迭加起來了。玻爾斷言，我們不能說我們的經驗世界就是A或就是B，而應當說我們的經驗世界純粹是這兩個可能世界的混合物。而且，這種混合的實在並不是兩種可能性的簡單相加，而是二者難以捉摸的結合：每一個世界都干涉另一個世界，形成了那有名的條紋。」
愛因斯坦拒絕承認混合的實在，提出一個屏幕可以自由移動的雙縫實驗繼續與玻爾爭論。「玻爾對愛因斯坦提出的實驗思路進行了決定性的反駁。他說：愛因斯坦這是在遊戲的中間改變了遊戲規則。」「這裡是兩個不同的實驗。他們不是矛盾的，而是並存的。愛因斯坦提出的實驗思路並沒有對原先實驗中光子的路徑問題進行任何說明，而原先的實驗確實顯示了那混合的世界。」《上》
延遲實驗
約翰-惠勒（John Wheeler）的延遲實驗類似於原始的楊氏實驗，他通過一個半鍍銀鏡A將光線分成了兩束，而後在兩束光線的交匯點再加入一個半鍍銀鏡B。如果B不加入，那麼兩束光線末端的探測器就會各得到50%的光。如果B加入，那由於干涉的作用，一個探測器可以得到100%的光，而另一個得到0%的光。「關鍵點是第二塊半鍍鏡B插入還是不插入，這個決定可以推遲作出，直到一個給定的光子幾乎達到交匯點。換句話說，光子將經由一條線路還是經由兩條路線穿過該光學系統，是僅在穿越發生之後才予確定的。」《原》「惠勒說，實在的確切性質，要等到一個有意識的觀察者參與之後才能確定。如此說來，可以讓精神對實在進行逆時間的創造——即便是人類存在之前的實在，也可以由精神創造出來。」約翰-惠勒畫了一幅象徵性的圖畫，「圖畫表示宇宙是一個自觀察的系統。」「表明了可以讓今天的一個觀察者來部分地產生遙遠的過去的實在。圖畫中的尾部可用以表示宇宙的早期，而後來的意識對宇宙的早期進行的觀察使宇宙的早期升格為具體的實在。同時，意識本身也是依存於它所形成的實在的。」《上》
海森堡測不準原理
海森堡測不準原理的意思是：「你不能知道一個原子，或一個電子，或一個什麼東西在什麼位置上，同時又知道它在如何運動。你不僅不可能知道，而且，具有確定的位置和運動的原子這一概念本身就是無意義的。」「假如原子沒有位置，或沒有有意義的運動，我們還有什麼理由說它是個東西呢？」《上》
哥本哈根解釋
「玻爾認為，原子的模糊世界只是在受觀察時才變成具體的實在。沒有觀察時，原子就是一個幽靈。只是當你看它時，它才變成物質。你可以決定要看什麼，想看它的位置，你就能在某一位置上看到一個原子。想看它的運動，你就可以看到以某一速度運動的原子。但你不能兩者同時看到。觀察所造成的實在是與觀察者以及觀察者所選用的測量方法分不開的。」《上》玻爾提出了哥本哈根解釋：「詢問一個電子『實際』是什麼的問題，是沒有意義的。或者至少，當您提這個問題時，物理學家不可能給予回答。他宣稱：物理學不告訴我們世界是什麼，而是告訴我們關於世界我們能夠談論什麼，特別是，如果一個物理學家就一個量子系統作一次實驗，只要實驗裝置的全部細節為已知，那麼，物理學家便可以就他可能觀察的東西做出一個有意義的預言，從而便能以明白的語言轉告他的夥伴們。」《原》玻爾進而提出了互補原理：「例如，在波——粒二象性中，量子物體的波動性和粒子性構成其行為的互補方面。他堅持：我們決不會遇到這兩種不同行為在其中相互衝突的實驗。」《原》「玻爾思想的一個淵深的推斷就是：關於宏觀和微觀、整體和部分之間的關係的傳統觀念，被根本地改變了。他宣稱：在你弄懂一個電子正在幹什麼之前，你必須指明全部實驗條件。比方說，你要測量什麼？你的儀器是怎樣組裝的？所以，微觀世界的量子實在無法擺脫地跟宏觀世界的組織纏繞在一起。換句話說，離開了同整體的關係，部分是沒有意義的。」《原》「玻爾哲學的核心是這樣假設的，即不確定性和模糊性是量子世界所固有的，而不僅是我們對於它的不完全感知的結果。」《原》
EPR實驗
「假如你覺得玻爾的話令人摸不著頭腦，矛盾，令人難以接受，那麼愛因斯坦跟你是一個觀點。不管我們觀察與否，世界不也確實是照樣存在著嗎？一切事物的發生，都有其原因，而不是因為被觀察才發生的，難道不是這樣嗎？不錯，我們的觀察可能揭示出原子的實在，但怎能說我們的觀察創造了原子的實在？的確，原子以及原子構成成分的行為方式似乎可能是既模糊，又不準確的，但這只是由於我們拙於探測這些精巧的東西。」《上》「為什麼我們不能將量子模糊性歸因於更深層級的隱變數呢？隱變數理論使我們能夠將量子粒子的混沌的，表觀不確定的不羈行為描繪成是下層級上完全決定論的力所驅動的。」《原》「愛因斯坦深信，事情必定如上所述。」他構建了EPR思想實驗來檢驗這種想法。「此實驗要我們考慮通過同時窺視一個粒子的位置和動量，以矇騙海森伯不確定性原理。採用的計謀是使用一個同謀粒子，以實行一次取代所感興趣粒子的測量。「玻爾認為：「在EPR實驗中，一個相距很遠但關聯著的同謀粒子，構成量子系統的一個不可分割的部分。雖然沒有直接信號在A與B之間穿過，按照玻爾的看法，這並不意味著當你討論A的環境時，可以忽略對B實行的測量。所以，雖然沒有實際的物理力在A與B之間傳送，他們仍儼如同謀一般在其行動中進行合作。」《原》
貝爾定理
約翰-貝爾研究了二粒子量子系統，證明「如果按照愛因斯坦的看法，假定兩塊碎片在被觀察之前實際上就已經以相當的確定狀態存在，那麼分離的系統之間的協作程度不能超過某個一定的極大值。量子論則預言，這個所謂的極大值是可以超出的。」
阿斯派克特實驗
阿斯派克特、達利巴德與羅哲等人進行的實驗——「對於由鈣原子單次躍遷中同時發射的反向運動的光子對進行偏振測量。」——來檢驗貝爾不等式，結果「玻爾贏了，愛因斯坦輸了。」
說明
「波爾——愛因斯坦之爭，不僅僅是細節之爭。它涉及量子論這一科學的最成功的理論的整個概念結構。其核心是這樣一個問題：原子是一個東西，還是一種抽象想像的構想，只是用來解釋廣泛的觀察結果？」《上》
「人們對世界的常識性看法，即把客體看做是與我們的觀察無關的『在那裡』確實存在的東西，這種看法在量子論面前完全站不住腳了。」《上》
「量子論打碎了人們的常識所珍視的關於實在性質的概念。它使得主體和客體、原因與結果之間的界限模糊了，將強烈的整體論引入我們的世界觀。」《上》
大衛-玻姆在《整體性與暗含的秩序》中寫到：「量子論所要求的關鍵性的描述變化就是，放棄分析的想法，不再把世界分析成相對自主的部分，分別存在但同時又相互作用。相反，現在最受強調的是不可分的整體性，在整體的世界中，觀察工具與被觀察的東西不是分開的。」「一句話，世界不是相互分離卻相互聯繫的東西的集結，而是一個關係的網路。玻姆這樣就回應了沃納-海森堡的話：『習慣上把世界分成主體與客體，內心世界與外部世界，肉體與靈魂，這種分法已不恰當了。」《上》
物理學家J-惠勒打了一個比喻，是20個問題遊戲的一種翻版：房間里的人事先約定一個詞，而後讓新進來的人通過提20個問題，原有的人回答是或非，來把這個詞得出來。但他玩遊戲的時候，屋裡的人「原先並未約定一個詞，他們一致同意不統一約定一個詞，每一個人能盡其所愛回答問題——但有一個要求，即：他心中必須有一個可與他自己的回答，以及所有已經作出的回答相適合的詞，」「當我進屋時，我認為屋內有一個確定的詞，實際上這個詞是通過我所提的問題一步一步演化出來的。」「如果我提出過不同的問題，或依不同的次序提同樣的問題，就會以不同的詞告終，正如實驗者關於電子行為會有不同描述而告終一樣。」「在遊戲中無詞便是詞，除非通過選擇一系列的問與答，將該詞變為現實。在實際的量子世界裡，任何一種基本量子現象只有在其被記錄下來之後，才是一種現象。」《原》
馮-諾依曼回歸推理
「玻爾觀點的核心是：一般地只在作了一次特定測量（或觀察）之後，我們才能有意義地談論單個量子系統的物理屬性。顯然，這賦予測量作用以一種嚴正而特殊的物理地位。」《原》「按照量子力學規則，一個量子系統可按兩種十分不同的方式在時間中演化。」「假設系統的狀態由幾個相迭加的不同波圖所組成。」「現在假設實施某種測量，效果就是戲劇性的了。突然間除了僅留下與『答案』相對應的單一波圖之外，所有其餘構成波全部消失，干涉效應停止，繼後波圖全然改變了。波的這種似測量演化是不可逆的，我們不可能取消它，並恢復原來複雜的波圖。」「顯然，在一次測量所出現的驟然變化，與量子系統耦合一個與之相互作用的儀器有關，他不再是孤立的了。」「數學家馮-諾依曼證明了：對於一個模型系統來說，這種耦合確實具有前述效應。」《原》
「馮-諾依曼作出結論：測量裝置，僅當它本身也受到一次測量，從而激起『下定它的決心』（技術上叫做波函數縮編到某一具體的本徵態上）時，才可能被認為實際上完成了一次不可逆的測量作用。但我們現在墮入了無限的回歸，因為這第二個測量裝置本身又要求另一裝置將它『縮編』成為一個具體實在的狀態。」《原》「量子的『測量問題』實際上是精神——肉體或軟體——硬體問題的變體。」「假如從頭至尾全是在硬體層面上描述測量行為，就出現了悖論。」「馮-諾依曼機器鏈總是有一台最後的機器必得處於一種非實在的狀態之中。」《上》
薛定諤貓佯謬
「一隻貓關在一鋼盒內，盒中有下述極殘忍的裝置（必須保證此裝置不受貓的直接干擾）：在蓋革計數器中有一小塊輻射物質，他非常小，或許在一小時內只有一個原子衰變。在相同的幾率下或許沒有一個原子衰變。如果發生衰變，計數管便放電並通過一個繼電器釋放一錘，擊碎一個小的氫氰酸瓶。如果人們使這整個系統自在一小時，那麼人們就會說，如果在此期間沒有原子衰變，這貓就是活的。第一次原子衰變必定會毒殺了貓。」「按照量子力學規則，盒內整個系統處於兩種狀態的迭加之中，一態中有活貓，另一態中有死貓。但是一個又活又死的貓，是什麼意思呢？據推測，貓自己知道它是活還是死。然而，按照馮-諾依曼的回歸推理，我們不得不作出結論：不幸的動物繼續處於一種懸而未決的死活狀態之中，直到某人窺視盒內看個究竟為止。此時，它要麼變得生氣勃勃，要麼變為即刻死亡。」《原》
「貓佯謬摧毀了我們本可以有的如下希望，即：量子幽靈以某種方式局限於原子的陰影似的微觀世界之中，在原子領域中實在的佯謬性質是與日常生活和經驗是不相關的。如果量子力學作為所有物質的一種正確描述被接受，這種希望顯然是會落空的。如果遵循量子理論的邏輯到達其最終結論，則大部分的物理宇宙，似乎要消失於陰影似的幻想之中。」《原》
平行宇宙假設
布賴斯-德韋特提出了大膽的多宇宙假設：「在每一個恆星、每一個星系中，以及在宇宙的每一個遙遠的角落裡，所發生的每一種量子躍遷，都在把地球上我們這個定域世界分裂成無數個自身的拷貝……這裡是報復性的精神分裂症。」《原》這個假設贏得了「廉價的宇宙，昂貴的假設」的評價。
最後我再引一句玻爾的話：「假如一個人不為量子論感到困惑，那他就是沒有明白量子論。」
推薦閱讀：
※? 花花世界的誘惑，美呆了！
※在華外資大逃亡 世界工廠遭棄?引多米諾骨牌效應(圖)
※只要臨終最後一念放下，這一念裡頭只有阿彌陀佛，除阿彌陀佛之外什麼都沒有，你就平平安安往生。真搞清楚、真搞明白，我現在就放下，什麼時候想往生？念念都想往生，念念對這個世界都沒有留戀。
※別把世界放在你肩上
※盤點世界各地奇奇怪怪的離婚風俗