想象物理之美

陳竹沁

2017年4月，全球移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)（GMIC）上，被問到如何向外星人介紹人類取得的最高成就時(shí)，霍金說：“告訴外星人關(guān)于美，或者任何可能代表最高藝術(shù)成就的藝術(shù)形式都是無益的，因?yàn)檫@是人類特有的。我會(huì)告訴他們哥德爾不完備定理和費(fèi)馬大定理。這才是外星人能夠理解的事情。”

霍金說：“告訴外星人關(guān)于美，或者任何可能代表最高藝術(shù)成就的藝術(shù)形式都是無益的，因?yàn)檫@是人類特有的。我會(huì)告訴他們哥德爾不完備定理和費(fèi)馬大定理。這才是外星人能夠理解的事情。”

我對(duì)這段問答印象極深。在采訪國際量子信息領(lǐng)域領(lǐng)軍者潘建偉團(tuán)隊(duì)前，物理之“美”也是最早浮現(xiàn)在我眼前的字眼——很多年前有報(bào)道寫道，中科大前黨委書記郭傳杰評(píng)價(jià)潘建偉實(shí)驗(yàn)室是“自豪和美的團(tuán)隊(duì)”，而潘建偉在評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)也常這么說：“這是一個(gè)有美感的實(shí)驗(yàn)?！?/p>

當(dāng)我向他和他的學(xué)生求證時(shí)，這個(gè)“大詞”似乎反倒讓他們有些不知所措。一言以蔽之，“團(tuán)隊(duì)之美”是團(tuán)結(jié)互補(bǔ)、共同實(shí)現(xiàn)美好的科學(xué)目標(biāo)；“實(shí)驗(yàn)之美”則轉(zhuǎn)換成創(chuàng)新的程度和水平。一個(gè)對(duì)科學(xué)概念全憑朦朧想象的文藝女青年，顯然無法對(duì)這樣的平鋪直敘感到滿意。

好在量子力學(xué)本身的玄妙是最好的彌補(bǔ)。1925年前后，一群年輕的歐洲小伙，在牛頓、麥克斯維爾經(jīng)典力學(xué)體系的廢墟之上，建造了量子理論的大廈。在你打開箱子前，“薛定諤的貓”既生又死；海森堡則告訴我們，你不可能同時(shí)知道一個(gè)粒子的位置和它的速度。而愛因斯坦從不相信“上帝會(huì)擲骰子”，諷刺量子糾纏特性是“幽靈般的遠(yuǎn)距效應(yīng)”。

多虧“量子隱形傳態(tài)”和“多世界理論”，我們有了那么多描繪“超時(shí)空傳輸”和“平行時(shí)空”的科幻片，加上通俗科學(xué)史著作的傳播，似乎現(xiàn)代世界的每個(gè)人都對(duì)量子力學(xué)一知半解。

起初我給自己的封面報(bào)道取了一個(gè)副標(biāo)題：今天我們?nèi)绾握J(rèn)識(shí)量子物理？逐漸深入才發(fā)現(xiàn)，這實(shí)在是個(gè)過于復(fù)雜的命題，涵蓋理論演進(jìn)和產(chǎn)業(yè)前沿，無論從報(bào)道體量還是個(gè)人科學(xué)素養(yǎng)，這都是我無法完成的任務(wù)。退而求其次的選擇是指出現(xiàn)實(shí)中的謬誤，借助科學(xué)家的思維和話語，來厘清糾纏在量子力學(xué)周圍的“科學(xué)、偽科學(xué)、宗教”三者的邊界。

量子信息領(lǐng)域國際權(quán)威尼古拉·吉桑寫過一本小冊(cè)子《跨越時(shí)空的骰子》（潘建偉為之作序），里面有段話講得特別好：“對(duì)量子物理的講述總是充滿了長(zhǎng)篇累牘的說教和含糊其辭的哲學(xué)評(píng)論。為了避免這種誤區(qū)，除了‘基本事實(shí)以外我們什么都不借助。當(dāng)物理學(xué)家做實(shí)驗(yàn)時(shí)他們是在對(duì)永恒的實(shí)在進(jìn)行探尋。物理學(xué)家會(huì)決定提出什么問題，以及什么時(shí)候提出。比如研究一個(gè)發(fā)著紅光的燈泡時(shí)，物理學(xué)家不會(huì)糾結(jié)于燈光到底是不是真是紅色的，或者這來源于一種錯(cuò)覺。他們會(huì)認(rèn)為：燈泡是紅的，僅此而已?！?/p>

但事實(shí)上，有人文關(guān)懷的物理學(xué)家總是難免會(huì)走遠(yuǎn)一步。比如對(duì)自由意志和量子波函數(shù)坍縮的理解，潘建偉也曾引申認(rèn)為，“量子力學(xué)從哲學(xué)上講，是一種非常積極的概念”——你睜一下眼去看，粒子原本的疊加狀態(tài)才確定了；因此“我們個(gè)人的奮斗，對(duì)這個(gè)世界是有影響的?！钡@顯然只是個(gè)人的一點(diǎn)浪漫主義感悟罷了。

當(dāng)潘建偉對(duì)我說，量子物理最美妙的是包容，我確定我完全理解了他的意思，甚至還想到一些他未必抱有的“言外之意”。他的多光子糾纏操縱、他的量子衛(wèi)星宏圖，在國內(nèi)的科學(xué)環(huán)境下曾飽受非議，被抨擊為“異想天開”甚至“騙局”。但今天他和團(tuán)隊(duì)取得的國際成就，早已讓那些批評(píng)聲淪為笑話。與之相對(duì)的是，一個(gè)真正的科學(xué)家，卻不愿以科學(xué)的“權(quán)威”去“壓制”言論和思想自由。

潘建偉和中科大前校長(zhǎng)朱清時(shí)有過一段對(duì)話。潘建偉說：“生命真的太短暫了，我真想活得長(zhǎng)一點(diǎn)，搞清楚量子力學(xué)到底是怎么回事。如果那樣的話，朝聞道，夕死可矣?！敝烨鍟r(shí)回他：“活那么長(zhǎng)干什么？你活著，思想就會(huì)僵化，不僅自己搞不明白，還會(huì)妨礙下一代前進(jìn)的腳步。”

如今看來，潘建偉一直都是那個(gè)清醒者。