既不是波也不是粒子

在某些实验中，光的行为似乎与池塘里涟漪的行为很相似；在另一些实验中，它似乎又很像一串微小的台球。但是，这并不意味着光“是”一种波或“是”一种粒子，甚至也不能说明它是一种波和粒子的混合物。从某种角度看，光像波，具有波的性质；从另一种角度看，光像粒子，具有粒子的性质。因此，光是一种我们无法想象的物质。同样，电子和所有其他量子实体也是如此。或许，由于人类的经验有限，我们问错了问题。但是，至今我们仍然固执地问着问题，坚守着我们已经得到的答案。

早在 1928 年，物理学家亚瑟·爱丁顿（Arthur Eddington）就对这种状况进行了总结，他在《物理世界的本质》（ The Nature of the Physical World ）中写道：“我们所熟悉的概念没有一个能够解释电子，某些我们现在还不知道的东西在支配着它。”他指出，“我曾在什么地方看到过类似的东西——有（一）天皇里，那些活济济的狳子在卫边儿尽着那么跌那么霓”。 ^[1]

对于电子的理解，80 年来没有发生过变化。我们仍然不知道电子（或其他量子实体）到底是什么，也不知道它们的行为方式。

事实上，如果我们摒弃头脑中光与波和粒子的联系，就会更有利于我们用《无聊话语》中的语言理解量子物理学中的一切，电子肯定会更易于我们理解。即使我们不知道量子实体到底是什么，也不知道它们的运行机制，但是，只要知道当以某种方式刺激它们时，它们肯定会有所动作，物理学家们就可以利用量子实体。这一点是非常吸引人的。这就像只要你掌握了如何使用操控装置，就能学会开车一样，你根本一点也不用知道引擎罩下到底是怎么回事。

此处仅举两个例子。计算机芯片现在几乎已经应用于所有领域，从你的手机到用来预测天气的超级计算机，而计算机芯片的设计离不开量子物理学；另外，DNA和RNA是构成生命的大分子，量子物理学还能够解释像DNA和RNA这样的大分子是如何工作的。研究量子物理学，不仅仅是不谙世故的科学工作者的一个晦涩难懂的业余爱好，它给我们带来的好处是直接而实用的。但是，在这本书中（除了第三章的一部分），我更关注的是量子物理学晦涩难懂的部分和（如果你喜欢的话）量子物理的哲学含义。再没有比 薛定谔的猫 以及由它衍生出来的猫的故事更古怪的了。但在我们探讨这些猫之前，首先要了解一些基本的量子物理学知识。

上文已经提醒你量子实体既不是波，也不是粒子，更不是波与粒子的混合物。作为我们理解量子世界的向导，我们的日常经验是多么的匮乏呀。要想深入了解 次原子 层面上发生的事情，最好的方法就是思考这些实体是怎样像波和粒子那样运动的。这至少可以帮助我们简单地了解 不确定性 ——不确定性是量子世界最重要的特征之一，同时又是我们无法根据常识理解的。

[1] 亚瑟·爱丁顿引自路易斯·卡罗（Lewis Carroll）的著作《无聊话语》（ Jabberwocky ）。
译文引自赵元任译《阿丽思漫游奇境记——附：阿丽思漫游镜中世界》（英汉对照），商务印书馆，北京，1988。原注：这首诗中有许多生造的字，故译文作相应处理。 Ya2t3/cGEKKIO/hhloZxPtVp1qYgEBhEP/hd64u3Ts0utLdkEA2fXbp/hUEGkB/5