第4章 银河奖征文(2)
我无法准确地形容这个地方——一个巨大的圆形空间,毋庸置疑是在很深的地底,因为我看到电梯的竖井从高处的天花板直接下垂到地面。嗯,看起来这里像是一个大型数据控制中心,到处都是控制台以及计算机服务器——哦,我猜那应该是计算机服务器吧,尽管尺寸比我印象中的要大许多许多,不过毕竟在习惯了远程使用亚马逊提供的专业云计算服务之后,我已经很久没有见过真实的服务器到底长什么样子了。
远处还有几个噪音和体积都很可观的奇怪装置,我的第一反应是大型强子对撞机或者粒子加速器,虽然我只在图片上见过它们长什么样子。我瞥见一些仪器的商标是洛克希德马丁或安捷伦科技,但更多的商标我则从来都没有见过。我清楚地记着自己当时的感觉——竭尽全力保持呼吸顺畅脚步平稳眼神坚定,就好像这些东西都是每天司空见惯的一样,但是心跳,则丝毫不加掩饰地表露着我无比兴奋又夹杂恐惧的心情,我没细数,但每分钟一百次绝对应该算是下限了。
电梯的竖井看起来位于这座圆形地下控制室的圆心位置,我跟着前辈的步伐,穿过各种巨大的仪器和装置,来到了控制室的边缘,一个看起来像是标准宜家货运电梯的门口。
“嗨,”前辈向货梯门口几个穿着宜家客户服务工作服、手持各种设备的人点点头打了个招呼,然后指了指我说,“我朋友,北京来的,带他领略一下飞路粉。”
那几个人友好地冲我笑了笑,其中一个皮肤特别白皙、留着淡金色齐肩卷发的小伙子还同我握了握手,操着标准的加州口音说:“噢,北京?想回家看看吗?”
“啊,你好,呵呵,当然想了……”我礼貌性地笑了笑,正在琢磨着满腹的疑问怎么开口,这时,前辈已经迈步走进缓缓打开门的货梯,然后冲我挥了挥手。我无奈地耸耸肩,打住了就在嘴边的问题,跟着前辈走进了货梯。
在货梯门缓缓关上的时候,那个金发小伙子冲我们眨了眨眼,说了句:“一会儿见,等你们从北京回来!”
货梯门缓缓关闭,开始平稳地向上驶去,瑞典肉丸的宣传画旁边是宜家家居那个著名的客户服务海报,你知道,就是那个可爱又诡异地张开双臂的小心脏。
嗡……货梯停了下来,门缓缓打开,刚才的灯火通明已经消失得无影无踪,取而代之的是一片在我意料之外的黑暗。
我狐疑地看了看前辈。
“请吧。”他说,然后做了一个请的手势。
我走出电梯,眼睛慢慢适应了黑暗,可以依稀看到这也是一个类似的控制室,各种仪器的指示灯在远处不停地摇曳和闪烁着。几个在大厅另一端似乎是值班的人抬起头看了看我们,然后挥了挥手,就继续把头埋在了巨大的监视器后面。
“这边走。”前辈冲远处那几个人挥手打了个招呼之后,向左边走去。
我紧跟在他的后面,心怦怦地跳着,脑中似乎预见到将要发生什么,但是又被自己想法的荒谬和无稽搞得惴惴不安。
前辈推开一扇沉重的防火门,一阵凉风迎面吹来,转眼,我们站在了一栋建筑屋顶的室外防火梯顶端,头顶是被雾霾笼罩着的看不到繁星的夜空,眼前则是一条熟悉的高架桥,脚下这个蓝色的建筑上赫然挂着几个黄色的大字,虽然由于角度关系我并不能完全看清楚,但是我确凿地知道上面写的是什么。
Holy shit,我们此刻站在北京东四环边上的宜家家居楼顶!
前辈冲瞠目结舌的我笑了笑,“欢迎来到魔法世界,现在我给你呈上……”他低头看了看表,然后完成了这句话,“明天凌晨4点钟的北京!”
我不知道我这种完全傻掉了的表情维持了多久,直到前辈拍了拍我的肩膀,“怎么样,麻瓜有什么问题要问吗?”
我拙劣的文笔让我没有办法将我当时的心情恰如其分地表达出来——怎么说呢,就好像当了一辈子被万有引力束缚的人,一觉醒来之后却突然发现自己变成了一只甲虫,对这个世界所有的认知在刹那间被彻底颠覆,然后醍醐灌顶般领悟到,原来宇宙中最最重要的物理规则是能让自己在水面上自由行走而不会掉下去的表面张力啊,至于重力,见鬼,应该算是宇宙中最无关紧要的东西了吧!
我当然不会愚蠢到会像一只甲虫一样从宜家家居的楼顶飞下去,毕竟,我是一个理性的人,我坚信这个世界上没有魔法,如果我无法理解这一切,那一定是我的认知能力不够而已。于是我从卡夫卡状态切换回来,扭过头望着前辈,然后把我一路上的猜测、疑惑和不解融合成了一句话:“你们是怎么做到的?”
“哈哈,解密黑魔法的时刻到了。”他踱步到我前面,望着空旷的四环主路,将身体前倾,半倚着栏杆,然后缓缓地点燃了一支烟。
我一语不发地注视着他每一个细微的举动,因为我知道接下来听到的每一句话,都将彻底地改变我的世界观。
“让我们从波粒二项性这个最熟悉的话题谈起吧——我希望你的高中物理老师给你讲过这一段历史。”他吸了一口烟,掸落了些许烟灰,“现在想一想,一个能让牛顿、麦克斯韦、赫兹、汤姆逊、爱因斯坦、康普顿、德布罗意这些伟大的头脑为此争论不休的话题,注定会有一个不可思议的结局。”
前辈用了一串人类历史上光辉不朽的名字开场,想必这会是一个不凡的故事吧,我想。
“从光开始,双缝实验和麦氏理论揭示出其波动性,光电效应和康普顿效应又清晰地证明了其粒子性,而就在这一场论战还烽烟四起未见分晓时,20世纪初的量子革命又把电子推到了这场争论的风口浪尖。”他沉默了一小会儿,似乎在酝酿着什么,“玻尔的跃迁,原子光谱,海森堡矩阵,差点就把电子的粒子性盖棺定论了,但天晓得薛定谔从哪儿搞出了那套方程,居然离奇地全面翻盘,重新把波动性的标签贴回了电子身上。然后就有了让全世界物理学教授都头疼得要命的EPR悖论(爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论)以及薛定谔那只著名的猫[2]。”
他回头看了我一眼,确定我依旧在跟着他的思路之后,他吸了口烟,继续说道:“然后这帮天才给了我们这样一个解释,当我们不去看那个该死的电子时,它便像一个幽灵一般按照波函数向四周发散开去,虚无缥缈的概率波严格地按照薛定谔波动方程的指使飘浮在空间里,但见鬼的是,当你睁开眼睛去看它的时候,幽灵就突然消失了,波函数立刻按照那时候的概率分布坍塌,其他地方的概率统统变成0,而电子则好整以暇地出现在一个点上,此处概率则为百分之一百,呵呵,这就是所谓的概率波‘坍塌’,哥本哈根学派那帮人这个词用得倒真是很形象。”他耸了耸肩。
我虽然不精通量子物理,但硬核科幻小说还是看过几本的,对这些著名的量子物理学理论自然也明白其大概的意思,但我实在想象不出这些写在全世界每一本高等物理课本中的东西,和我们刚刚经历的不可思议的时空穿梭有什么关系。
没等我抛出问题,前辈转过身来看着我,指着身后天空中朦胧的半轮月亮说:“按照他们的解释,如果我们转过头不去看月亮,组成月亮的这么一大堆粒子就会按照波函数弥散开去,但是只要你一回头,那一轮明月就又完好如初地悬挂在空中,似乎什么都没有发生过一样……”他把烟蒂掐灭,指着身后月亮的方向,笑着问,“杰克,她还在吗?”
我被他的幽默逗笑了,于是说:“其实哥本哈根学派的鼻祖在东方,一个15世纪的中国哲学家曾经说过一句有名的话:‘你若未观测此花,此花并未真实地存在,按波函数而归于寂;你来观测此花时,则此花波函数发生坍缩,它的颜色一时变得明白起来。’[3]”
“噢?真的?他说花按照波函数发生坍塌?”前辈有点不可思议地扬了扬眉毛。
“差不多吧,你知道他说的是古汉语啦……”我含混其词。
“中国的古代哲人真是了不起啊……”前辈啧啧作叹,“嗯,不管怎样,这种解释遇到了两个致命的问题,第一就是波函数坍塌的原因。按照哥本哈根学派的解释,即‘观测者’的意识造成了波函数的坍塌,那么如何去定义‘观测者’呢?想必你听说过‘薛定谔的猫’吧。”
我没有打断他,心中倒是默默地想起了刘慈欣的那本《球形闪电》。
“即便假设哥本哈根学派的解释是对的,”他继续说道,“那么,如果有两个从某个大粒子衰变而来的小粒子向相反的方向飞去,在我们没有观察它们之前,这两个粒子的自旋则应该都处在一种左/右均有可能的概率叠加当中,但若我们突然观察粒子A,则它的波函数就在一瞬间坍塌了,比如说,它选择了‘左’旋,那么由于两个粒子总体要守恒,则粒子B肯定就是‘右’旋了。同时呢,量子论的概率解释告诉我们,粒子A选择‘左’是一个完全随机的决定。那就奇怪了,假设当我们在观察A的时候,这两个粒子已经间隔了好几万光年这么远的距离,那么粒子A选择‘左’旋的决策是如何被以超光速的速度传送给粒子B,使得粒子B能够按照粒子A选择‘左’旋的这个抉择发生相应的坍塌而选择‘右’旋呢?你听明白了吗?”
我点了点头,我很感谢他能把这些困扰着无数量子物理学天才几十年的复杂问题讲述得如此浅显易懂。
“北京真冷。”他把手插到口袋里,远处四环主路的路灯熄灭,已经有零星的行人和车辆伴随着路边的清洁工人开始和巨大的城市一起,慢慢苏醒过来。
“还好,我们就快要讲到最关键的部分了,我得快点儿讲,下午还有一个会呢……”他扔掉第二支烟。
我点点头,继续倾听着。
“因为哥本哈根关于波函数坍塌的这种解释带来了太多复杂的问题,于是一个叫做休·埃弗莱特的伟大物理学家提出了另外一种猜测——你有听说过休·埃弗莱特吗?没有?太遗憾了。不过没什么,再过一百年,估计这会是全世界所有历史课本上最重要的名字之一了。”前辈脸上露出了一丝遗憾的表情。
“不管怎样,他的观点是,双缝实验中电子的波函数无需坍塌,而是继续保持左/右的叠加状态——当然,所有人都知道这和人们在现实世界中观测到的现象不符,但埃弗莱特的解释很大胆,他说当电子穿过双缝后,处于叠加状态的不仅仅是电子,还包括我们整个的世界!也就是说,当一个电子穿过双缝后,出现了两个叠加在一起的世界,其中的一个世界里,这个电子穿过了左边的缝隙;而在另一个世界里,这个电子则通过了右边的……”前辈笑着摇摇头,似乎到现在为止也不愿相信。
“这就是埃弗莱特在上世纪50年代论文中提出的多世界解释[4]。听起来很疯狂是不是?就因为一个电子,宇宙就多了一个!当然,它的优势显而易见,比如说薛定谔的猫再也不必为死活问题而困扰了——宇宙分裂成了两个就解决了问题,在一个宇宙里猫是活的,而在另一个宇宙里,猫直接就死翘翘了,不用等到观测者打开箱子让放射性粒子坍塌的那一刻。但它的劣势则更明显了,你大概也想到了,这个理论的成本未免也太大了一点,仅仅因为一粒电子在双缝实验中选择从左走还是从右走,我们就得多赔上一个世界……自然,埃弗莱特的理论因为上述的这个缺陷,在当时并未受到学术界的重视,而他本人更是逐渐退出了物理界,创立了著名的Lambda公司。唉,很多事就是这样,总是要等到多年以后回头再望时,经过重重的历史迷雾,你才会意识到曾经发生过的这些事情究竟有多么伟大。”说到这里,前辈自我解嘲地耸耸肩,笑着说,“唉,也许这就是我们和天才的区别吧……”
我没有说什么,在清晨的凉风中,我突然感到了一种苍白的无力感和渺小感。
“简单说一下多宇宙的概念。”前辈收拾了一下感慨的心情,“拿我们都很熟悉的二维笛卡尔平面来举例好了。在这样一个平面系统里,任何一个点都可以用一个包含两个变量的坐标(x,y)来表示,比如(1,2),这两个数字分别代表该点在x轴和y轴上的投影。同理,一个包含三个变量的坐标就可以描述一个三维空间中的点,而这三个变量分别代表该点在三个互相垂直的维度方向的投影。”前辈看了我一眼,做出一个“听懂了吗”的询问表情。
我点点头予以回应。
前辈缓缓抬起头,看着北京初秋渐渐泛出曙光的苍穹,放慢语速说道:“假设我们是一种没有维度的‘质点人’,我们的生命体就是一个点,而且只能在一个维度上做直线运动,这么说吧,我们这群‘质点人’生活的世界就是笛卡尔平面坐标系中的x轴,我们能感知到这条直线上的东西,而对别的一无所知。让我们再假设真实的宇宙是一个悬在二维平面上的点,比如矢量(1,2)好了,那么对于生活在x轴上的我们来说,我们对真实宇宙的感知只是其在x轴上的投影1而已,我们完全不知道其实真实的宇宙还有一个长度为2的y轴投影。假设有另外一群和我们一样的质点人生活在y轴上,同样,他们对真实宇宙的感知则只有投影在他们世界里的那个2而已。又因为我们生活的x轴世界和他们生活的y轴世界相互垂直,所以两个世界之间没有任何投影,因此我们完全不知道对方世界的存在,而且都偏执地认为自己生活的世界是真实的宇宙本身。其实呢,有幸生活在三维空间中的我们可以清楚地看到,这个真实的二维宇宙其实是x世界和y世界两个的叠加。”前辈的视线从苍穹转开,看着我露出恶作剧的笑容,说,“我们的宇宙也是如此。”