《我杀了薛定谔的猫》：写给量子物理的“情书”

这些年，你很难忽略量子物理，电影里面的平行世界都几乎用烂了。

关于量子技术的科学报道越来越多，什么量子纠缠、量子通讯、量子计算机……这些词汇虽然脱口而出，但我们其实对量子物理一知半解，甚至可以说是一无所知，只感觉就是一个很炫酷的东西。

因此，《我杀了薛定谔的猫》这本书来得太及时了，它就是写给量子物理的“情书”，就像讲哲学的《苏菲的世界》，有趣、生动，深入浅出，引人入胜。

作者加布里埃拉•格雷森，1976年生于米兰，是物理学家、作家。她热爱讲述历史上伟大的物理学家，被誉为“普及物理学的意大利女性”（《赫芬顿邮报》），“物理学界的摇滚明星”（《晚邮报》）。

她在2020年疫情“与世隔绝的几个月中”写成这本书。

两年前我有了一个想法，以我们现在的时代为背景，写一部关于量子物理的书。从那时起，我便开始收集资料，并与对话者取得了联系。我向你们保证，我真的对量子物理非常上瘾。还有就是，在这段时间里，薛定谔一直是我想象中的朋友，爱丽丝（书中人物）在旅途中经历的人物和地点完全是我的亲身经历。（作者后记）

美国理论物理学家、弦论的创始人之一李奥纳特•苏士侃诚意推荐这本书：“终于有一部向所有人讲述量子物理的当代小说了，恰逢其时。尤其是为了说明，爱因斯坦和薛定谔终于赢得了对抗玻尔和海森堡的论战。”

既然如此，那就先说“薛定谔的猫”，把来龙去脉说个清清楚楚。

我们先了解量子物理的两大阵营：爱因斯坦和薛定谔；玻尔和海森堡。

1926年，薛定谔发布著名的方程式，成为量子物理的基础方程。

1933年，希特勒上台，规定所有犹太师生都要离开校园，因此爱因斯坦搬到普林斯顿，薛定谔去了牛津大学教学。

5月，薛定谔看到《物理评论》的文章，很感兴趣，写信给爱因斯坦，描述两个纠缠电子。为了方便描述，他发明了“量子纠缠”这个术语。量子纠缠深刻重塑了我们对世界的感知方式。

爱因斯坦回信，提到“物理学是对现实的描述，但并非所有描述都是完备的。”

他举了一个例子：两个盒子，只有一个盒子里面装了球。在观测前，每个盒子里面发现球的概率都是50%。

这不是一种对现实的完备描述，因为它并没有告诉我们什么是事实，而只是告诉我们一个已知的现状。事实是，这个球要么在第一个盒子里，要么在第二个盒子里。
而玻尔认为，这个球有50%的概率在第一个盒子里，这种描述已经是完备的，即以教条化的量子物理为基础。
爱因斯坦和薛定谔并不支持这种观点。也就是说，对于教条化的量子物理而言，这个球并不在一个盒子或另一个盒子里，只有我们往盒子里看时球才会出现。

爱因斯坦认为玻尔是荒谬的，违反了分隔定理：第二个盒子里面的东西是独立于第一个盒子存在的，这是定域实在论。

两个月后，爱因斯坦写给薛定谔的信提到类似内容，这次用火药来打比方。

我们假设有一小堆火药，一年时间内有一定的概率会爆炸。我们能推断出它的波函数ψ是已爆炸的火药和未爆炸的火药的叠加态吗？不能！荒谬至极！量子物理不适合用来描述现实，但一些诠释却将类似的函数看作对现实的完备描述。

泡利支持玻尔，也加入论战。薛定谔回应泡利，在1935年10月发表回信，首次出现“薛定谔的猫”。

他假设将一只猫和有放射性核衰变的装置关在一个盒子里。当核物质衰变时，释放的粒子会触动装置，打翻盒内致命的毒药，瞬间杀死这只猫。
但一般来说，放射性核物质的衰变时间是不能准确预测的事件之一，只能说在一段时间之后，存在一定的衰变概率。
薛定谔认为事情会这样发展：在我们打开盒子查看猫的健康状况之前，不知道它是死是活。它同时处于生和死两种状态。这只猫或生或死，打开盒子并不会影响结果；只是我们不知道盒子里面发生了什么。这就是薛定谔的推理。而有知总比无知好。

最初，大家都忽略了“薛定谔的猫”，它就像薛定谔随机编造的一个荒谬故事。但薛定谔和爱因斯坦一直在讨论，他们认为“这只猫”可以证明玻尔和海森堡错得多离谱。

1950年，爱因斯坦写信给薛定谔，给予“这只猫”更完备的描述，并说猫要么是活的，要么是死的，这是他认同的真实主义。

但玻尔及支持者认为，在微观世界不存在真实主义，“这只猫”不能与微观世界接轨。

“薛定谔的猫”是两个阵营的问题象征。

对爱因斯坦而言，自然规律与偶然有关的这一观点是不可接受的。爱因斯坦和薛定谔一样，认为概率论只是一个策略，这证明了我们对事物存在的无知。他们认为量子物理应该是确定的，不应是概率性的——概率只能用来描述量子物理。

薛定谔提出“薛定谔的猫”，本意是应对那些煞费苦心在表面上援引叠加态原理的人，对抗以不确定性原理为基础的“量子物理正统观点”。

“薛定谔的猫”成为事物对立、矛盾共存、两个相反事物同时存在的最佳诠释，结果为对方阵营的那个理论本身创造了一个基础，对方阵营的支持者又用“薛定谔的猫”来强化那个理论，真是讽刺。

薛定谔想象出来的这个故事，对于一些与世界认知有关的理论而言，成了一个跳板，那些理论用各种形式反复讨论关在盒子里的那只猫。薛定谔也一定想象不到他的猫经历了哪些奇妙的探险。
如果这只猫只是被当作思想实验被人们铭记，被当作反驳理论的工具被人们认识，那它的命运实为悲惨；但它后来演变为这一理论本身最天才和杰出的诠释，这就是事实。

必须说明，“薛定谔的猫”只是一个思想实验，他压根儿就没有猫，他养狗不养猫。

经典力学认为，自然界是可以被完备描述的，每次观察都会获得一个数值，每个变量都有值。但在微观世界，也就是在量子力学中，变量不可能全部获得具体数值，“同时或多或少”。

事实上，薛定谔自己也在想，观测的基本概念在量子世界中是否失去了意义。也就是说，如果观测一个变量，其他变量就会丧失真实性，或者不再聚焦；又或许所有变量都是真实的，只是不可能同时认识所有变量。

1950年，爱因斯坦写信告诉薛定谔，自己已经很接近大统一理论；1952年，薛定谔发表一篇文章《存在量子跃迁吗》，显然他是第一个构思出时间旅行的人。

自从爱因斯坦那句“上帝不掷骰子”，在1927年正式开启了他和玻尔之间的论战，直到今天这场论战也未有定论。

之后，埃弗雷特和德维特的理论延续了薛定谔理论。

从理论角度来说，所有叠加的平行宇宙都是真实的，我们不能错过其中任何一个。每个平行宇宙都符合薛定谔的波函数，而独立于其他宇宙存在。

强调一下，弦理论、多元宇宙的概念，和平行宇宙是完全不同的。

多元宇宙是这样的：因为弦论运动中的量子涨落，宇宙在小范围内诞生并形成，随后爆炸。弦的初始形态认为，偶然性决定物理参数，由此形成了完全不同于我们习惯思维的具备质量、能量和电荷值的宇宙景观。
所以存在一些宇宙，其粒子与我们的完全不同，并非与我们的粒子相反，而是截然不同。与我们相比，这些宇宙中的生命是另一回事。所以我们和我们的宇宙，只是广袤无垠中的一个偶然事件。

小说的主角爱丽丝，14岁父母离婚，母亲家暴她，还不让她见爸爸。

她在高中教物理，因违反学校规定，在圣诞假期前被解雇。

28岁，失业，每天虚度时光，迷茫而愤恨。

当你明白世间万物都是由概率决定，而不是取决于牛顿三大定律，世界便在你手里慢慢塌陷。而我刚刚明白这个道理。

她的人生没有方向，最熟悉的感觉是痛苦。她离群索居，不谈恋爱，觉得成年人的生活法则超出了她的能力。

选择带来结果，结果带来选择，选择又决定其他结果……所以她不做选择。

一个28岁的年轻女孩，生活在一个如同大盒子的世界里，大盒子里装着小盒子，打开小盒子，发现里面还有大盒子。而在我自己的生存漩涡中，所有世界同时存在，它们被装在不同的盒子里，无一例外，同时存在。

自从她丢了工作，她去哪都看到一只猫：一身浅棕色的毛，右眼上有一块黑斑，她把这只猫叫比尔。她要杀死比尔，比尔想要毁掉她的生活。

新年刚刚开始，我为自己立下了一个目标：走出我所在的精神炼狱，我不能永远像量子物理表达的那样，既不在这儿，也不在那儿。这是一个生与死的问题。我感觉自己要疯了。
量子物理使我走向毁灭，同时也让我得到救赎。人们明白我在说什么。八十多年来，薛定谔的猫在这个世界上，被用来表达一种社会不适感，一种矛盾情绪。两件相反的事却同时共存：人们不想面对这件事，以免被迫做出选择。

在书里，爱丽丝游走在现实和梦境中。

在现实中，爱丽丝拜访当代物理学家，科学家都对这个世界保持好奇，想了解其他人的想法，每次交谈都让爱丽丝特别兴奋。

在梦中，爱丽丝和薛定谔成为好朋友，她遇见很多历史名人，就像随马车穿越回“黄金时代”的《午夜巴黎》（由伍迪•艾伦编剧并执导的电影，2011年上映）。

学物理的人都将哲学看作救命之锚，爱丽丝在网上找东方哲学的试听课。

东方哲学诞生自佛学思想，但需要质疑翻译是否靠谱，我们接收到的信息是否经过了处理。我对此存疑，但没有充分的证据来支持这个结论。

上课前，有个老太太和她搭讪。老太太问她要什么要封闭自己，建议她保持开放的心态。老太太的话让她又迷惑又震惊，后来才发现这位老太太是今天讲课的大师。

老太太告诉爱丽丝，要升维，就要巨大的能量，与能量高的人一起，总会有好事发生。

您听我说，不要和剥夺您能量的人或事有牵连。我们所有人在一生中，拥有的能量量子是确定的，但能量会变化，或增或减，这取决于我们的情感状态、压力，以及我们如何养护自己。

负能量有些来自周围的人，有些来自旧有观念、消极理念，有些植根在内心而不自知。这些负能量会一点一点地啃食我们，伤害我们，削弱我们的能量。要养护能量级，就要突破限制因素，“重要的是如何在这世上自处”。

但爱丽丝不知该如何自处。

一个因为讨厌自己而遍体鳞伤的女人，一个在社会中一无是处的女人。行动对我来说很困难，我异常懒散——不用问，我就知道很多同龄人和我精神状态一样。但我内心没有从容的欣喜，也没有什么伪装的借口能让内心获得解脱。我不怪周围环境或原生家庭——我的失败就是因为我自己，我就是这么平庸。

爱丽丝失业后整天坐在电脑前玩游戏。有一天，爱丽丝突然被一个新想法打断了：我们生活在一个真实的游戏中。

有人正在操纵我们的生活，而我们在游戏中操纵的，是其他人的生活。相较于真实生活，游戏中的生活同样具有价值。我在想：这些人工生物、机器人，未来会掌控世界吗？机器人最开始和我们差不多，慢慢地，变得和我们一样，最后比我们厉害，他们会超越我们吗？我无法回答，但有一件事毋庸置疑：机器人是一种新的生命体，而我们要习惯这一点。

爱丽丝问薛定谔，人工智能未来会不会超越人类智能？薛定谔回答：不能。因为大脑结构太过复杂，我们对人类大脑如何运作都未能足够了解。

你知道的东西越多，就越会明白还有很多东西有待发现；你发现的答案越多，就会有越来越新的问题被开启……有知和无知是分不开的，就像一枚硬币的正反面。

爱丽丝也和薛定谔谈“那只猫”，薛定谔说，主体和客体之间的神秘边界将会被打破。

区分主体和客体是错误的，说观测会改变环境也是错误的，因为这个屏障由我们自己构建，而并非真实存在。
还有一个重点需要考虑：我们用来实施观测行为的工具，并不等于观察者，也不能完全替代观察者，因为观察者的认知是以工具获取的相关数据为基础。数据从来不是纯粹的，它们一定与观察者的感官认知有关，甚至与工具本身的发明者有关，这取决于使用的工具复杂多样性。
科学理论不是对数据的简单收集，而是对数据的组织和诠释，使得其连贯、有意义、便于记忆。科学家们创造的理论是纯粹赤裸的数据的一种媒介，与制定理论而实施的观测无关。

在一次梦里，爱丽丝和薛定谔关在一个盒子里，爱丽丝想打电话求助，但电话没电了。薛定谔告诉她要“活在当下”。

你的生活要有一个目标，每天都要有仪式感，就像猫似的。它们会出于本能这样做，并且心满意足。

爱丽丝问薛定谔，想过自杀吗？薛定谔说当然了，这很正常，他举几个物理学家自杀的例子。

爱丽丝告诉薛定谔，她从小就讨厌妈妈，她曾计划如何把妈妈送走。薛定谔说不用为此感到羞愧，“你经历的一切都没有什么好羞愧的。”

你只想今天，只想现在。你就只想此刻，只想此时此刻。这种感受很重要。但你要经历这种感觉，相比用大脑思考，你应该在心里放下这件事。

看到这，你会不会觉得这本书其实是“爱丽丝的救赎”呢？某种意义上是的。

她在梦中见到很多历史人物，和物理学家交谈，参加他们的宴会。毕竟，爱丽丝是“回到过去”，知道所有时代发生的事，参加这些宴会很轻松，也很好玩。

在一次宴会中，爱丽丝和阿达（英国数学家，诗人拜伦之女）倾诉了母亲对她施暴的往事，阿达说“错的是她，而不是你。你不用原谅你的妈妈，你要原谅的是自己。”

爱丽丝想，她从未适应过这个世界，从另一个角度，她也从未实现或放弃过融入世界这件事。

总之，薛定谔的猫完美地解释了人类关系中错综复杂的现实。
多年来我一直问自己，如果我真的遇到一个喜欢的男孩会怎么样，但我会继续延伸：那就是说，我与世界上其他人也能和睦相处。但如果我喜欢一个人，我就会像得了运动型偏瘫一样停滞不前。我常常经历这种事，就像是心里有一个东西被激活了，但却无法控制它，而它亦会妨碍我的正常表现。
所以，最后我也不知道我是不是真的喜欢他，因为实际上我从未尝试过，也从没有打开过这个盒子。但只要我处于中间地带，我便同时处于好与不好两种状态里。甚至我整个人生都处在这个过渡阶段里。因为有无数个我应该做却从未做的决定。

爱丽丝问薛定谔，为什么生命只有一次？薛定谔引用了哲学家荣格的一句话。

荣格说：“整个科学就是一个灵魂的函数，所有的知识都在这里扎了根；灵魂是最伟大的宇宙奇迹，这是世界作为一个主体存在的必要条件；令人惊讶的是，除了极少数的例外，西方世界似乎对这种存在少有赞誉；洪水诞生自万物一体。”

爱丽丝说，她总是害怕选择，遇到岔路，她就会止步不前。薛定谔说，其实不需要在岔路口选择方向，而是要睁开眼睛看清楚，其实没有任何分岔口。

你觉得这个观点太大，无法理解吗？那你就错了，因为这根本不是一个观点，这只不过是你所处的现实，你认为自己在水中游泳，却没有意识到自己就是河流本身。你可以引领自己到它想去、你想去、你之前想要到达的地方。

薛定谔向爱丽丝揭示了一个伟大的真相：爱丽丝总是拒绝接受一个明确、自由意志的现实，她永远杀不死“比尔”这只猫。

你不能杀死比尔，因为比尔已经死了。比尔也依旧活着，它便是你自己。

薛定谔在生命的最后时刻投身于诗歌和哲学，他戏谑地提出“薛定谔第二方程”：“万物皆为一物”。他认为，存在一个不再区分主观和客观的唯一世界。在这个世界中，自我与其所属的一切混为一谈，众生皆为同一存在。宇宙是你。宇宙也是我。

“薛定谔的猫”拯救了爱丽丝的矛盾人生：在生命的十字路口，我们同时活着和死去，直到我们做出决定，离开一条路去另一条路。

这是一个虚构的现实，假设它是真的，可以从假设来看待世界，就像是一个可以拆解和重组的谜语，就像物理教给我们的，伟大的科学思想实验教给我们如何存在一样。“你们要对无限可能心怀畏惧”，这应该是最适合总结的一句话。

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