一只既存在又不存在的猫——量子物理的奇妙世界

　　**章“分量化”的能量 今天牛津的天气很好。我站在诺斯穆尔路24号前，薛定谔和他的妻子从1934年11月至1936年住在这儿。薛定谔**次借用他的那只关在盒子里“既死又活”的猫是在1935年。也正是由于这个非常奇怪的借用，我今天来到了这儿，想弄明白这一物理学史中*著名的思想实验，到底是怎么回事。 我按了门铃。开门的是一位女士，她微笑着请我在客厅落座，跟我说凯特马上就来。 我在一个绿色小转椅上坐下；透过前面的大窗户，可以隐约看到生机盎然的花园，清晨的阳光照进房间。我有一点儿紧张。房间布置得非常完美，风格是20世纪30年代的，好似在这间屋子里，时间停留在了那个时候。我开始在笔记本的**页写下今天的日期。 突然，一个细细的声音将我的思绪转移了。 ——早上好呀，娃娃，我有什么可以为你效劳的吗？ 我抬起头。是它，它在那儿，我一直在等待的凯特！它坐在我面前的书桌上。它竟然叫我“娃娃”！它怎么胆子这么大？ ——有什么不对劲的吗，娃娃？我可以为你做点什么吗？ ——噢，我……不用了，谢谢，我这样子挺好的……您怎么样，尊敬的凯特？我们可以开始今天的采访了吗？我知道您很忙，每天有各种各样的事情，我希望不会“偷”走您太多时间…… ——哈哈，娃娃，你可以“偷”走我任何东西。我很荣幸能够接受你的采访。那么…… 你们知道“笑里藏刀的目光”是什么意思吗？就是它现在这样的。如果它不是一只猫，我可以发誓，我看到了一个男人的微笑……天呐，这只猫也太漂亮了吧……天知道采访的*后我能不能摸摸它，它那柔软的皮毛仿佛是在向我发出邀请。 ——嗯……您真的太好了，尊敬的凯特，但是…… ——请叫我凯特吧…… ——好的……凯特，我们可以开始了吗？ ——当然可以，娃娃。你想什么时候开始，我们就什么时候开始，喵…… 它翻了个身，举起后爪挠挠它右耳下方的脖子。一撮撮毛随着它的动作掉落，在逆光下飘浮在空中，慢慢地落在书桌上、地板上。它又重新端坐好，看起来似乎是一座古埃及雕像。它真的是一只十分漂亮的虎斑猫呀，身上的皮毛是浅褐色和深褐色相间的，鼻子是半粉色半褐色，嘴唇是粉色的，尾巴的底色是棕色——有一圈黑色呈环状包围，尾头是黑色的。它的前爪优雅地包裹着尾巴的末端。脖子下方，一块白色的区域特别显眼。咦，它没有右耳的尖端……想必是为了争夺领地或配偶被同伴给咬掉的吧。它真的是一只非常漂亮的猫 呀。好吧，我得控制我自己。它只是一个受采访者。 ——凯特，您和我说说，为什么物理学家埃尔温·薛定谔要将您的曾祖父置于他那著名的思想实验的盒子中呢？ 回答我之前，它半眯着眼睛，目光落在我身上。我感到一丝尴尬，移开视线到我的记录本上。 它开始说话了： ——物理学是优雅的。物理学的理论、观测、方程式、解释，就像是一件件披在大自然身上的完美衣裳。没有什么，或者说几乎没有什么不是这样的。然而，例外总是会有的。也许我，就代表一个：我是在那些衣裳下面等着你的特例。也许正是因为这个，亲爱的薛爷爷选择了宇宙中*优雅的动物来描述这些特例。 ——薛爷爷指的是薛定谔教授，对吗？ ——是的，埃尔温·薛定谔。我的曾祖父当时就住在这所花园里，它听到了埃尔温和他同事的对话。它和我说了尊敬的薛定谔教授的所有想法。他那个以我曾祖父为主角的思想实验，其实是为了捉弄新物理学！当时，不是所有人都同意有关原子和电子的新思想的。 ——因此他就将您的曾祖父关进了他的思想实验的盒子里，然后…… ——然后他说：“你们想象一下，在盒子内部有一个可以杀死猫的装置。猫有没有死取决于那一小瓶毒药，小瓶子也许会被一个小锤子打碎，这受一群原子控制。如果这群原子衰变，即原子核破裂，放射出各种粒子，那么小瓶子就会被打碎，毒素释放，猫就会死。如果这群原子保持完整，猫就是安全的。”因此，直到打开盒子观察里面的情况前，我的曾祖父一直保持着既死又活的状态！ ——很难想象这一情况啊！ ——娃娃，这就是量子物理的疯狂之处，很有意思，对吧？ ——呃，对于现在来说，这只是非常难懂而已。 ——亲爱的，我理解，人类的想象力并不是为了这个荒唐的世界服务的。突然间，之前非常显而易见的道理成了错误的了，但是，我们还是需要从头开始捋清楚。 ——或许这样做确实更好一些。即使我不明白，这和原子核有什么关系，和盒子，和对一只猫的命运的猜想又有什么关系！ 当我正想邀请凯特继续解释时，它开始舒展身体了：它把爪子伸直，身体弯曲成一个拱形，抬起屁股，开始清理自己左耳后面的区域。 ——不好意思，凯特，我们要休息一下吗？ ——当然不用，宝贝。 ——那么，如果可以的话，我想问的**个问题十分简单：有没有一个科学家们做的短片，是专门讲述量子物理的？ ——这是一个灾难！ 说出“灾难”这个词的时候，凯特的脸拉了下来，轻微地朝我瞪了瞪眼睛。我的天，我难道问了不该问的问题了？ ——什……什么灾难？ 我有点儿害怕地问道。 ——著名的紫外线灾难啊！这是出发点！ ——或许对您来说是非常著名的……我却从来没有听说过呢！ 凯特盯住我，轻微地歪了歪头，我再一次感觉到它在冲我诡异地笑。它是在向我隐瞒什么吗？ ——好的，女士，请你坐好，竖起耳朵听好了。如今，我们普遍认为，物质是由原子组成的，原子里有由质子和中子构成的原子核以及外层的电子云，对吗？ ——对！ ——然而，20世纪初期，当物理学刚开始发展时，针对物质的组成众说纷纭，我们今天普遍认可的原子模型还未诞生。物理学家们遇到了许多困难，例如，当时有一种现象，他们完全无法解释，也正是从这个奥秘开始，开启了物理学史上的革命。