测不准原理

刘家明

        日前喜闻国大量子科技中心经过了多年的研究,终能把原子冷冻到近乎静止的状态。我不是想在这里讨论这成就在科学和工艺发展的意义,而是想从这微观的量子世界借镜,窥一窥我们这个宏观花花世界的生活、事与物。

        我们日常接触的一切事物,基本上都不必与量子理论打交道,用传统科学理论已绰绰有余,谁管那看不到,摸不着的什么原子分子。但你若想要用科学来解释这漫无边际的宇宙的形成,或想制造毁灭人类的核子弹,你就得进入这不到一百万份之一厘米的量子世界里找灵感,自然界就爱这样嘲弄人!

        量子理论里有一条基本又重要的“测不准原理”(Uncertainty Principle),是由德国的海森伯(Heisenburg,1932年诺贝尔物理奖)提出的。大体上说,试验观察者无法同时准确地测到一个运动粒子的位置和动量。为什么粒子“测不准”?因为我们得用“外来力量”刺激它,然后从它的反应来测定它的性质,所以这就与它原来(未被刺激前)的状况有误差了。

        引申来说,既是一件突发事情发生后,外人是无法知道真相的!就以“乒总”事件为例,我们外人知道的,都是事后各方在不同时段,间接发表的声明,访谈等,谁能确定这是在事发当时的实况呢?这本就是“测不准”事件!

        物理界里还有一个争论性的议题,那就是:光究竟是与波“同性”,还是与波“异性”的粒子?两派的领头羊都是学术界的权威和知名精英,各方都持有不可置疑的实验证据,各持己见地争论了整整200多年,结果1905年后以承认光的“双性”身份而收兵。奇妙的是这“双性”光,跟着试验者想要确定的性质,在试验时就显现了该性质,所以才迷惑了科学家们200多年。

        生活中有相似例子吗?看看“妇协”事件就有点启示了。辩论双方,只要决定要站在那一边,花点时间,定能挖出能支持该立场的相关论点和证据。

        既然世事都服从“测不准原理”,是非难分,我们就该置身度外,不闻不问了吗?非也!我们总不能对在试验室发生的小核漏不加检讨,而等到核发电厂核漏时才收拾残局。有事件发生,就应找出症结,改进,防错。当然原子不像人复杂,程序改进调整后又规规矩矩地操作,不会死要争一口气,要一个说法;所以处理起来就直接简单多了。

        曾有智者说过:人类不会发明自然界里没发生过的东西;人类看到鸟飞就发明飞机,看到游鱼就发明潜水艇。但人类不可能发明“时空穿梭机”因为自然界里没出现过这东西。向自然界学习是人的本性,有突发事件时也应向自然界探索,寻找解决的智慧,那肯定可以省下不少精神和能量在小事上,而有更多的时间和空间去向自然学习,吸收自然界的智慧。

[原文刊登于06-06-2009,早报言论版]

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