20世纪初,研究微观世界结构和运动规律的量子物理学彻底颠覆了牛顿经典物理学的概念。微观世界中的物质又叫量子,既有波动特性又有粒子特性;它们的运动方式是不连续的跳跃的方式;它们之间的联系与时间和空间都不相关,因为两个处于纠缠态的量子之间即使存在着星际距离,它们也可以在瞬间发生相互作用,它们之间发生的任何事件都不存在因果关系。
新物理学不同于经典物理学的根本区别是物质的存在以多种形式表现出来,具有不确定性。
爱因斯坦曾说,量子理论使他想到了“与不连贯思维混合的狂想、幻觉的超智慧系统”。对于量子物理学,我们通常用到的形容词是:荒谬、古怪、毛骨悚然、不可思议等,以至于很难找到贴切的词语来描述该领域的发现。
新物理学如此之新,对于其中的很多新概念,就连量子物理学家们都还未能完全理解,只得依靠不太严苛的数学语言来“避难”。然而,现代科学真正面临的文化挑战,就是为新物理学打造新的概念架构。
旧的理性思维难以被取代。牛顿关于空间、时间、物质以及因果关系的学说根深蒂固地影响着我们对整个现实的看法,使我们在思考生活的各个方面时如同戴着有色眼镜,以至于看不清世界的本质。
比如,当我们开车从一个地点到达另一个地点时,从某种程度上讲,我们知道两个地点之间是有距离的,我们知道从一点走到另一点是需要花费一定时间的。我们在开车门和关车门时,能感觉到手与门是同时存在的,并且知道手和门之间存在着一定的因果关系。
可是,如果有人说两个独立的物体之间不存在空间距离,即在两个物体之间根本不存在我们所能理解的任何物质,因此也根本不存在“分离”这个概念,那么对于 分离的事物 ,我们该怎么理解呢?如果禁止使用关于“时间”的所有用语,也绝对不许用“一件事的发生导致了另一件事的发生”这样的描述来解释事物的前因后果,那么我们又该如何描述事物之间的各种相互关系呢?
像这样的问题在第一次被提出时的确令人不知所措,于是,人们总是以某种熟悉的方式来处理这类问题。即使是量子物理学家们,在他们努力弄清楚量子方程式的含义时,也会不由自主地试图把新的量子概念纳入牛顿的经典物理学范畴。结果,他们的工作在外行人看来非常不可思议。迄今,没有人能说清楚量子物理学到底是什么。
在本书中,我将试着用普通的日常用语来表述量子理论学的概念,但我希望不会落入惯常的陷阱,即试图把方形的螺钉拧进圆形的螺母里。在我们审视新物理学中的“存在”“运动”和“关系”这些基本概念时,新物理学的全新之处将会立即显现出来。随着后面章节的展开,我希望我们接受和理解这些新奇概念的能力以及把它们用于我们生活经验的能力也会不断增强。
量子物理学对 物质的本质 或者说 存在 (being) 本身 最重要的影响就是,它非常完整地描述了物质的波粒二象性——所有处于亚原子层级上的物质,其特性既可以被描述成像许多微小碰碰球那样的 固体颗粒 ,也可以被描述成像海面上起伏的波浪。此外,量子物理学还说,这两种描述各自又都是不准确的,在你试图理解事物的本质时,必须从 波动特性 和 粒子特性 这两个方面去理解,这就是最基本的二象性。量子“素材”的本质既是粒子又是波,并且这两种本质的特性是同时存在的。
这种
两面神
似的量子特性被归纳为量子理论的一个最基本的原理——互补性原理。它指出,把
存在
描述为
波的形式
是对把存在描述为
粒子的形式
的补充;反之亦然,二者必须同时出现才能对
存在
做出完整的描述。就像大脑的左右半球一样,其中一半所拥有的功能是对另一半功能的补充。在任何特定时刻,
基本存
在
(elementary being)显现出哪种本质特性,取决于总体条件(稍后我们将会看到),其中最关键的条件是:有没有人在观察,或者在什么时间观察,观察什么内容!威廉·布拉格爵士(Sir William Bragg)说:“基本粒子似乎在周一、周三和周五表现出
波动
特性,而在周二、周四和周六却表现出
粒子
特性。”
这样的二象性及其表现出来的物质的某种虚幻特性,与牛顿或经典物理学中描述日常物质特性的概念相去甚远。
牛顿物理学是建立在我们熟悉的宏观物体概念之上的,它认为,最基本的无法再分解的 存在 是由微小的、离散的粒子——即 原子 组成,原子之间相互碰撞、相互吸引或相互排斥。原子一方面表现出固态特性,彼此分离,在空间和时间上各自占据着确定的位置;另一方面又表现出像光波一样的波动特性。原子的波动特性被认为是由某些隐形“果冻”(以太)的振动所产生的,但它并不属于原子自身的基本特性。尽管在牛顿物理学中既包含了 波动 的概念也包含了 粒子 的概念,但 粒子 被认为是组成物质的更基本的单元。
然而量子物理学认为,波动性与粒子性都是最基本的特性。每种特性都是物质形态的外在表现,二者共同构成了物质本身。因为这两种“表现”各自都是不完整的,所以 现实 的完整特性必须由二者同时完成。但是,事实已经证明,我们不可能 同时 观察到 现实 的这两种形态。这就是海森堡 测不准原理 (或者叫 不确定 性原理 )的核心, 测不准原理 同 互补性原理 一样,也是量子理论中最基本的原理之一。
根据测不准原理,我们不可能同时描述 存在 的波动特性和粒子特性。虽然两者是全面理解 存在 的必要条件,但在任何给定时刻,只能有一种特性显现出来。比如,当电子表现出粒子特性时,我们可以精确地测量出它的位置,或者当它表现出波动特性时,我们也可以精确地测量出它的动量(它的速度),但我们无论如何也做不到 同时 把这两个特性精确地测量出来。
这种电子测量的两难问题与 精神动力学 中的首次问诊情况有点类似:在理想状态下,精神病学家希望在了解病人真实病史的情况下还能同时与他建立某种亲密关系。问题是,如果精神病学家用提问的方式来询问病人的病史,虽然能得到他想要的答案,但不能直观地了解病人平时的真实表现。如果精神病学家采取不问只听的问诊方式,他会对病人的病情有直观的了解,获得好的“感觉”,但在问诊结束后,对病人的病史却一无所知。这就是:收集信息与获得 好的感觉 似乎不能 同时 进行,尽管要想全面了解病人的真实病情,就必须获取这两方面的信息,但是二者不能同时被获取。
同样地,大多数电子和亚原子表现出来的特性既不完全是粒子的,也不完全是波动的,而是二者的混合体,是被称作“波包”的一种 存在 ,在这种 波包 中蕴含着波粒二象性和量子的神秘特性。虽然我们可以分别精确地测量波动特性或粒子特性,但当我们希望能精确地测量波粒二象性这个特性时,它们却总是躲着我们。对于任何给定的波包,我们所能得到的测量结果只是位置和动量的不精确的模糊数值。
这种本质上的模糊性就是 测不准原理 所说的不确定性,它取代了牛顿学说中的决定论。决定论认为物理 现实 是确定的、可以被决定的和可以被测量的。然而 测不准原理 所说的“不确定性”却像是一大锅 存在 的“粥”。在这锅粥里,任何东西都是不确定的或者是不能完全被测量的;在这锅粥里,一切都保持着不确定性,非常诡异,令人无法理解。
正如我们永远无法完全理解另一个人,也无法真正认清他的本质一样,我们也不可能完全认识一个基本粒子,仿佛注定了我们对基本粒子的特性只能雾里看花。在量子力学中,这种量子不确定性的全部本质直接触及了哲学问题的核心—— 现实 的本质到底是什么。
以尼尔斯·玻尔和海森堡为首的量子理论学家们认为,从本质上看,即使是最基本的 现实 也是无法确定的,即我们生活中不存在可以被认知的清晰的、确定的、可能的“某种东西”。所谓现实统统是可能性的问题。一个电子可能是一个粒子,也可能是一个波,它可能在这个轨道上,也可能在那个轨道上——任何情况都可能发生。我们只能根据任何特定实验环境下的总约束条件,来预测最可能发生的事情。
现在我们知道了,在基本 现实 的本质特性中包含着诸多的 可能性 。根据这一观点,我们接下来就要面对量子理论中尚无答案的核心问题:世界上的所有物体究竟是怎样变成现在这个样子的,或者是怎样成为确定物体的?这个问题所面对的困境与牛顿时钟宇宙观所面对的困境恰好相反,但是牛顿时钟宇宙观已经不再有新的发展空间了。我们在阅读了牛顿理论之后会问:这件事是怎么发生的?但当我们聆听了玻尔-海森堡的量子力学解释后,这个宏大的问题就变为:怎么可能存在这样的事情?
然而,爱因斯坦对 可能性 这个问题很不以为然,以他为首的另一派量子理论学家认为,任何这种完全不能确定的、只存在 可能性 的 现实 都是不可思议的,是超出想象的。爱因斯坦坚称:上帝不掷骰子。
爱因斯坦派辩称,量子力学认为“本质特征的不确定性”其实并不是 现实 本身的特性,而是量子理论本身不完备;或者说,是因为我们还做不到在不干扰自然的情况下研究自然。他们指出,量子理论解释不了为什么“现实中的物体会确实存在”,并坚持认为,现实世界就是我们能够想象出来的固定的和能被确定的一切东西,只是我们目前的测量过程或我们采用的数学公式,还不能使我们正确地描述现实世界。
虽然我同意爱因斯坦的观点——目前的量子物理学还不能充分地描述我们所看到的现实的物质世界,但我个人倾向于玻尔-海森堡的不确定性观点。我支持这样的观点,即 现实 本身的基础是建立在一个非固定的、不能确定的可能性(概率)谜团之中的。我在下面的章节中,即讨论意识的本质及其与量子力学关系的章节中会说明支持这一观点的理由。或许打开基本 现实 本质之门的钥匙就在我们自己的思维功能中。
就目前而言,量子的不确定性恰恰为我们提供了理解 现实 的强有力的隐喻方法。测不准原理和互补性原理(即波粒二象性)使我们能够选择不同的方式来观察一个系统。比如, 波 可以被看作海面上汹涌的巨浪,也可以被看作许多单个的被搅动起来的水的“微粒”(分子)。一个国家可以被看作一个活的实体,有自己的特色、民族精神和历史,也可以被分解成诸多独具特色的城市、建筑物和人民。
如果进一步分解,我们还可以想到建筑物里的砖块、人身上的细胞,甚至是组成每种物质的分子或原子。我们采用不同的方式来观察事物,有可能把事物看得更清楚,我们能说哪种方式是更根本的?哪个或什么是更“实际的”存在吗?
量子场论把我们带到牛顿死寂的宇宙之外,并为我们描绘了一幅有关 动态变 迁 、栩栩如生的画面,这个 动态变迁 就发生在不确定的 存在 的中心。在那里,即使是那些明显以个体 存在 形式显现出来的粒子特性,也只是昙花一现。
在足够高的能量下,粒子可以从纯能量(波)的背景中诞生,非常短暂地停留一段时间,然后再分解成其他粒子,或重返其背景中的能量海洋——就像在简易威尔逊云雾室中看到的寿命短暂的蒸汽(粒子)径迹,我们不知道它来自何方,它在薄雾中穿越极小空间后,随即消失。有一些瞬态的个体粒子,它们的性能,即它们的质量、电荷和自旋是守恒的,但是粒子的数量和类型不是守恒的。就像一个国家人口的兴衰,或者一个城市或建筑物的兴建和破败一样,这种守恒性质保证了整个系统的总体平衡。
在 现实 的量子层级上,这种个体亚原子粒子的 诞生与分解 或者 开始与结束 的行为,对我们如何看待个体人格的本质与作用或个体自我的生存,产生了深刻的影响。
在经典物理学中,运动似乎是一个再简单不过的概念,因为我们在日常生活中对事物运动的方式早已非常熟悉。一个物体,比如一个球,在A点与B点之间做连续运动,需要一定的时间。而且,球的运动是由人的抛球动作引发的。因此,球在空间和时间上产生顺畅的位置移动是因果关系的结果。在这个世界上,谁都知道这就是事件发生的基本方式。
然而,在 现实 的量子层面上,贯穿时空的连续运动概念却被彻底打破了。正如牛津大学一位物理学家所说,量子物理学是“包裹”和“跳跃”的物理学。
“包裹”一词出现在量子理论的早期,当时马克斯·普朗克(Max Planck)证明了所有能量都是以单个的小包裹形式(称作“量子”)辐射出来的,而不是像在连续光谱中流动着的能量流;几年后,当尼尔斯·玻尔证明电子在不连续的“量子跳跃”,即量子跃迁中从一种能量状态跳到另一种能量状态时,“跃迁”一词也诞生了。电子能够跳跃的距离大小取决于电子能够吸收或释放的量子能量的大小。
虽然 玻尔原子 的概念有点过时,但我们仍然可以把它用来描述 量子跃迁 效应。最初的 玻尔原子 被看作一个微小的太阳系,在太阳系中心有一个相对较大的原子核,各类电子在各自的轨道上围绕原子核旋转,每个轨道代表一个电子可以占据的特定的能量状态。事实证明,电子何时从一个轨道跳跃到另一个轨道上,或者它会跳多远,并没有一定的规则或理由。能确定的预测结果是,电子走路的方式将是跳上跳下的,它穿行的“距离”(能量差)可以通过对 整数量子的计数 进行测量。
将 运动 重新描述为一连串跳跃,是量子理论中最根本的概念变化之一。这就像把真实生活中平稳流畅的场景替换成时断时续、有些损坏了的电影画面一样。事实上,这个理论告诉我们,所有的运动,即使是我们认为平滑和连续的运动,都是像电影一样,由一帧一帧的画面构成,只是播放时看起来是连续的。放映机在播放一部电影时偶尔可能会跳过几帧画面,同样亚原子粒子也会向前跳过“几帧”,略掉一些使影片看起来更接近真实场景(分辨率更高)的中间图像。有关亚原子粒子的运动过程与心理过程以及文化过程的相似之处多到数不胜数。
在前面关于“存在”的讨论中,我们知道了,海森堡在试图 跟踪和描述亚原 子粒子沿着不连续轨迹运动 时产生了他的测不准原理。在这个领域里, 现实 似乎不是由我们 能够了解 的任何确定的 现实 构成,而是由我们 或许了解 的各种 现实 的可能性构成。当你越想仔细观察粒子的运动时,它就越神出鬼没。 飘忽不定 是量子运动突现的主要问题之一;另一个问题则是所有那些丢失了的 可能性 (没有成为 现实 的可能性),它们的命运走向何方了?
在我们通常经验的日常生活层面上,如果 现实 确实是由身体、桌子和椅子等真实的事物构成的,那么在量子层面上则不存在这样的真实“事物”,存在的只是无数真实事物的种种可能性,而所有这些可能性会变成什么事物呢?在什么阶段、是什么原因,自然界中诸多可能性中的一种会在真实“事物”的世界中被确定下来,并且在实现这一最终状态的过程中,所有丢失了的 可能性 会扮演什么角色呢?我们在稍后讨论意识的性质和作用时,再来回答这些问题,我相信这些问题会激发起大家更多的兴趣。
对于 现实 “为什么”是这样的,目前还没有一个好的答案——我们会有很好的理由在后面理解这个问题,但是我们更好地了解到 可能性 在修正甚至是创造 现 实 方面所起的某种惊人的作用。我们在电子跃迁的过程中可以明显地看到这种作用。
一个电子在原子中从一种能态跃迁到另一种能态,完全是它随机和自发的行为。在没有事先预告的情况下,当然也没有“原因”的情况下,突然之间,一个先前“安静”的原子就可能在它的电子能级壳层中进入混乱状态。这种情况在很大程度上是偶然发生的。电子能够从高能态跃迁到低能态,或者以相同的概率从低能态跃迁到高能态。也就是说,在量子层面上存在着时间的可逆性:事件可以在往返的任意方向上发生。
在被扰动的原子中,没有发生通常的一系列因果事件,即由一件事引发另一件事。事件恰好是“该发生时就发生了”,就像一首诗里松散联系的意境,诗句没有必需的顺序,只是一句接着一句。更糟糕的是,这还给我们带来了“丢失了的 可能性 ”的问题,这些 可能性 在各个方向上同时发生了。
当一个电子以可能性(概率波)的形式,打算从一个轨道移动至另一个轨道时,最初它的行为就好像“它被播撒在了一大片空间中”,不可思议地出现在许多轨道上,显示出它无所不在的样子。它似乎在为自己未来能安居乐业而伸出了很多临时的“触须”,这些临时的触须会同时探寻所有可能的新轨道,以便寻找它最终的栖身之地;就像我们尝试一个新想法那样,可以通过想象出的很多不同场景来描述新想法的许多可能的结果。
在量子理论中,这些临时的“触须”被称为“虚拟跃迁”,而电子最终进入一个新的永久的家,这个家则被称为“真实跃迁”。然而,正如量子物理学家戴维·玻姆所告诫的,我们不应该被“虚拟”和“真实”这两个术语所误导。
永恒的(即能量守恒)跃迁有时被称为真实跃迁,以区别于所谓的虚拟跃迁,因为虚拟跃迁是能量不守恒的,所以开始跃迁后不久又要倒逆回来再重新跃迁。“虚拟跃迁”这个术语是不恰当的,因为它暗示着这个跃迁没有实际效果。事实正好相反,虚拟跃迁往往是最重要的,因为有许多物理过程就是这些所谓虚拟跃迁的结果。
我们可以这样描述虚拟跃迁:有一个久居深闺的年轻女孩,她的生活一直平静如水。直到某一天,她离开家进入社会。当面对众多追求者时,她变得异常兴奋。因为一个充满各种可能性的新世界向她敞开了大门,她自然想要实现自己最大的潜在的可能性,即与她的理想伴侣幸福结合。如果是在真实的世界里(即我们日常生活中的现实世界),她就必须一个接一个地探索这些可能性,要和每一位追求者约会数次,最终确定对方是不是自己的理想伴侣。但是在量子世界中,这个晕头转向的女孩必须同时与所有的追求者约会,甚至可能与每一位追求者在同一时刻单独生活。如果她的父母因为她的行为而感到羞耻,想写信教育或者斥责她的这种恣意妄为的行为,那他们会发现根本无法确定她的准确位置。唯一的办法就是给她所有的新居地址发送内容相同的信,因为在所有地址都能找到她。如果女孩的所有新居彼此靠得足够近
,她甚至可以站在这些爱巢的阳台前,同时向着所有新居中的自己招手!
在充分探索了全部的可能性之后,女孩最终会安定下来,与其中一个追求者结婚,并住在一所房子里,但在她曾经暂住过的各个街区里都会留下她的“痕迹”。邻居们或许还能记得曾经见过她,他们会不时地询问她现在怎样了。如果依照自然规律发展,女孩与诸位求婚者在发生了许多临时的暧昧关系后,就可能会留下许多子女,而这些子女长大后又会去影响世界(……因为许多物理过程就是这些所谓虚拟跃迁的结果)。
虽然量子女孩这个例子看起来有些牵强,但对量子理论来说,它做出了一种重要的解释。这个解释严谨地指出,实际上,每当一个不确定的物理过程在决定以何种方式让自己确定下来时,这种实际的多重选择情况就会发生。这被称作“多世界理论”。这个理论认为:世界有无穷多个,在每个世界中都可以找到自己的一个版本,每个版本都不相同,每个版本都追求并发展了另一些可能的事件链。根据这种观点,所谓 丢失了的可能性 是不存在的——我们可以拥有全部可能性。
尽管多世界理论很诱人,但我不打算对它做进一步的解释。然而,我们有理由偶尔参照一下 心理过程 和 量子虚跃迁作用 之间的许多类比。
例如,在自然界中,戴维·玻姆已经指出:“在许多方面,虚拟跃迁的概念类似于生物学中进化的概念,即所有种类的物种都可能由于基因突变而出现,但只有特定的物种,即那些能适应特定生存环境的物种,才能无限久地生存下来。”
基因突变
产生的许多物种可以被看作自然界正在探索的各种可能性(虚拟状态),这些探索成为展现自然界潜在可能性的新途径。正如玻姆所说,无法实现的可能性最终会消失,但它们往往会先留下一些痕迹,这些痕迹会成为生命结构的一部分。例如,两种不能独立存活的基因突变,可能杂交形成第三种能够长期生存的物种(产生了一个真实跃迁)。我们人类很可能是两种“虚拟物种”杂交的结果,是一些仅被称为“缺少的环节”
的神秘生命形式的成功的二次突变。
量子物理学有望改变我们对 关系 的定义。也许这才是最重要的。 存在 是一种不确定的具有波粒二象性的概念, 运动 是一种建立在虚拟跃迁基础上的概念,这两种概念预示着我们对事物之间存在的关系的认知将发生一场革命。曾经被认为在时间和空间上是分离的事物和事件,在量子理论学家看来却是如此完整地联系在一起,以至于它们之间关系的紧密程度简直就是对时间和空间 现实 的嘲弄。事物和事件只是某个更大整体在多个方面的表现,这里某个更大的整体又赋予它们个体的存在以定义和意义。
新量子力学的 关系 概念是由波粒二象性概念导致的直接结果,也是由“物质波”(或“概率波”)的行为——似乎要在整个时间和空间中 刷满 存在感的嗜好——导致的直接结果。想象一下,假如所有可能的“事物”都朝着各个方向无限地延伸下去,那么这些事物之间的距离到底有多远,或者它们之间还会存在分离状态吗?一切事物、所有瞬间,在每一个点上都是相互连接着的,它们奉行着 保持整个系统的单一完整性 的最高原则。因此,曾经被认为是神出鬼没的“超距作用”(一个物体可以瞬间影响另一个物体,尽管没有发生明显的力或能量的交换),对于量子物理学家们来说,却是日常要面对的一个事实。这个事实与我们理解的时间和空间的整体概念格格不入,因此 超距作用 的概念仍然是来自量子理论的最大的概念挑战之一。
想象这样一个场景:一辆位于远处的卡车突然发生了瞬时移动,或者用专业术语说,是产生了 非局域性效应 (即在一个局域内无任何原因而使某事物受影响的原理),这种事情显然具有神秘色彩。事实上,它直接违背了常识,也违背了经典物理学。这两者都是基于直觉原则,即 现实 在某种程度上是由基本的、不可分解的东西组成的。这些东西本质上是独立的,如果在某一个部分看到某种作用的结果,那么在另一个部分必定能够找到使其作用的原因。此外,相对论认为,任何 原因 (比如一个信号)都不可能以超越光速的速度对其他事物产生影响。所以,根据经典理论和相对论,瞬时作用是不可能发生的。 非局域性 的全部问题是如此令人难以理解,以至于在量子理论的早期竟然没有人将它拿到桌面上来,直到最近几年,物理学家们才试图接受它。
量子理论的方程式已经预言了 瞬时非局域性 的必然性,而这恰恰是爱因斯坦首先证明出来的。他始终认为,瞬时非局域性是绝对不可能存在的,而且他始终不认同量子物理学中蕴含的更广泛的形而上学内容。他证明 非局域性 的目的,就是要清楚地说明量子理论是“不完备的和错误的”,并且这一证明有力地支撑了他的这一观点,使这一观点得到认可。在著名的物理学悖论之一,即爱因斯坦、波多尔斯基、罗森悖论或E.P.R.悖论中,他认为自己一劳永逸地证明了这样的概念:如果存在非局域性,就必然会产生一种矛盾的结果。
我们可以通过想象一对假设的同卵双胞胎的命运来理解E.P.R.悖论的主旨
,这对双胞胎在英国伦敦出生,但出生后就分开了。假设哥哥还住在英国伦敦,弟弟去了美国加利福尼亚州。多年来,这对双胞胎之间没有任何联系,事实上他们对彼此的存在一无所知。从常识的角度来看,这对双胞胎的生活应该是完全不同的。然而,尽管他们彼此分离,没有交流,但一位研究双胞胎的心理学家却发现,他们的生活方式有着惊人的相关性。两个人都取了“巴杰”的绰号,两个人都是县检察官办公室的律师,两个人几乎都只穿棕色的衣服,两个人都在 24 岁时娶了名叫珍妮的金发女郎。这一切该怎么解释?
双胞胎之间存在着某种感应,这个观点能够被量子物理学家们接受。他们可以说在他们的方程式中能够预测出这个结果,并且对于双胞胎之间的所有感应都能找到合理的解释,因为双胞胎的个体正是某个更大整体在某些方面的展现。爱因斯坦认为这个解释还不够。在他的隐变量理论中,他认为(还用双胞胎隐喻
)必定有一些共同的因素,比如他们共有的遗传物质,预先决定了他们生活方式的相似性。一位名叫约翰·贝尔(John Bell)的物理学家站出来给他们的争论做了了断,贝尔的定理引发了一个最终的实验。
根据贝尔定理,我们对一对双胞胎中的一位进行干预,看看在另一位身上会发生什么事情。于是我们会在某个时刻把住在英国伦敦的哥哥踢倒。如果住在美国加利福尼亚州的弟弟也发生了类似事故,那么 拥有共同遗传物质 的说法可以解释这个结果并且不会产生争议。我们可以做出如下推理:如果住在伦敦的哥哥被踢倒时,住在加利福尼亚州的弟弟仍然站着,则证明量子理论是错误的,爱因斯坦理论是正确的;但如果弟弟也随着哥哥的跌倒而跌倒了,则证明爱因斯坦理论是错误的,量子理论是正确的。然而事实恰好站在了量子理论这一边,当哥哥被踢倒时,弟弟在同一时刻也跌倒了,并摔断了腿,尽管没有人踢他。这表明他们生活的方方面面都是不可分割的。
在亚原子层面上,这种关联性实验已经在相关光子对上进行了多次,对光子的“生活方式”起约束作用的非局域性影响已经被多次证明是存在的。不管光子对在空间中分开的距离有多远——可能是几厘米,也可能是整个宇宙,它们的行为模式都是如此诡异地联系在一起,似乎在它们之间不存在空间。在时间上,这种诡异的超越时间的关联效应也被类似的实验所证明,即在不同时间里发生的两件事,它们之间产生的相互影响看起来却像是发生在同一时间里。实际上,它们像是设法跨越了时间而跳起了同步舞蹈,这一切完全超出了我们常识性的想象。
例如,想象这样一个场景:有两个船夫在一条河上摆渡货物。船夫A用一条船运送货物,船夫B用另一条船运送货物。在运输旺季,两名船夫同时工作;在运输淡季,他们会轮班工作。船夫A上午工作,船夫B下午工作。在旺季,船夫们同时工作时会随机选择船只。在淡季轮班工作时,他们仍然随机选择船只,但有一个选择的约束条件:船夫A上午工作时,他可以随机选择一条船,而当船夫B下午换班时,他则必须选择另一条船(尽管他并不知道船夫A使用的是哪一条船)。因此,尽管这两名船夫在同一天的不同时间段里工作,但他们似乎能保证让两条船在同一天里都被使用,也证明自己在当天干活了。他们各自的行为已经超越了时间而被关联在一起,而且他们总是被关联在一起。
按照这样的思路进行的光子实验已经证明,这种相关性总是完全对称的,如下说法是没有意义的,即船夫A的选择基于预期船夫B会选择另一条船;或者船夫B有特异功能,能预知船夫A的选择。可以这样讲, 相关性 表明了两个事件能够跨越时间而相互联系起来,并能始终保持“步调一致”,它们之间不存在因果关系,任何试图在它们之间建立因果关系的尝试都是徒劳的。这种同步行为是所有量子力学的 关系 的基础,它也为前苏格拉底时期的希腊关于“存在的单一完整性”的概念提供了一个非常现代化的支持。
在明显分离的物体或事件之间存在相关的 非局域影响 的程度,取决于系统处于“粒子”或“波动”状态的程度。粒子的行为更像独立的个体,它们的相关性更小; 波 的行为则表现出更大的类似群体相关的行为模式。我将在后面讨论人格同一性和疏离感的根源时再回到这个问题上。
在量子层级上存在着非局域相关性,这个发现已经撼动了物理学的世界,也是量子物理学家们迄今无法解释他们的理论含义的主要原因之一。在本书中,我将把量子非局域性与我们日常生活和关系中的经验进行类比。但在第 6 章中,我将详细讨论意识的本质。在显然是“分离”的主体之间存在着 非局域相关性 。在我们把意识作为量子力学现象来进行讨论时, 非局域相关性 概念是至关重要的。在这一点上,重要的是要问:“以非局域性为基础的新关系概念是否为我们提供了一把钥匙,使我们能够打开一扇全新的认识自己的大门?”