不确定性原理，是最具革命性却又是最被低估的量子理论。
海森堡通过实验和计算，发现微观世界的粒子行为与宏观物质很不一样，一个粒子的位置和它的速度，不可能同时被准确测量。并于1927年正式提出了不确定性原理。
不确定性原理与测不准原理不是一回事。不确定性属于微观量子世界的内在秉性，而测不准则是观测技术的问题，二者并没有直接关系。英语“Uncertainty Principle”应直译为“不确定性原理”，而不能译为“测不准原理”。现在的中国教科书中，已经更正为“不确定性原理”。
不确定性来自两个因素，一是测量工具和测量行为将会不可避免地扰动被测量对象的状态；二是微观量子世界在测量之前，处于量子叠加态，精确确定一个粒子状态存在更深刻更根本的限制。例如，一个电子在被观测之前，可能既是粒子又是波，可能既是上旋又是下旋；被测量之后，叠加态坍缩，但自旋状态仍然是随机的。
不确定原理涉及很多深刻的哲学问题。海森堡说：“在因果律的陈述中，即‘若确切地知道现在，就能预见未来’，所得出的并不是结论，而是前提。我们不能知道现在的所有细节，是一种原则性的事情。”
不确定性原理，关系到世界是否可知的重大哲学问题，其革命意义不言而喻。
相对论的时空弯折理论，理解起来的确烧脑，但在发生日全食的时候，观测通过太阳附近的星光被弯折，已经证实了这一理论。微观量子世界的波粒二象性已经被双缝干涉实验和光电效应所证实。时空弯折和物质波现象的发现，虽然很反直觉，但最终被实验证实了。
不确定性原理不仅反直觉，而且还反科学。不管是哲学还是科学，追求真理是唯一的目的。不确定性原理却告诉你，微观量子世界至少是不可能全知的世界。科学接受了这个现实，并将反对绝对真理作为最基本的科学精神之一。哲学则出现了分化，可知论与不可知论还在互掐中。
爱因斯坦是斯宾诺莎学派的忠实信徒，笃信存在着一个严格遵循科学定律运行的自然。晚年的爱因斯坦对新量子论的驳斥，大多是基于哲学思辨，而不是科学实验。
以爱因斯坦为代表的旧量子派认为，哥本哈根诠释之所以稀奇古怪、离经叛道，是因为他们的量子力学理论本身不完备。并坚信随着人类科学的观测技术不断进步，微观量子世界的所有细节，都可以被完全掌握。
不确定性原理的革命性，在量子论之中是最被严重低估的理论。当科学深入到微观量子领域，要理解这个不可被直接观测看见的世界，只能依赖于数学模型。数学模型与真相之间，究竟有多大的距离，最后还得用数学来解释。而数学本身就是一个充满悖论的学科。要记录所有的物理事件的细节，就要用到所有的实数。实数包含有理数和无理数。无理数也称为无限不循环小数，小数点之后的数字有无限多个，并且不会循环。无理数要写成小数，永远都写不完。连写都写不完，更不要说用它来标记某个物理事件了。
微观量子世界的不确定秉性，也是导致宇称不守恒的根本原因。前面我已经讲过，宇称不守恒是宇宙大爆炸和物质得以部分保留的前提条件。如果一切都是确定的、绝对对称的，物质和反物质的量绝对相等，那么在宇宙大爆炸的瞬间，物质和反物质就已经湮灭殆尽，宇宙则不存在万物，你我也不可能在地球上争争吵吵。
基于微观量子世界的内在秉性和数学工具本身存在的缺陷，科学保持谦虚谨慎的态度，不妄称自己掌握的是绝对真理。
打破绝对真理的神话，有弊也有利。弊就是让人类怀疑自身的认知能力，甚至会丧失探索真理的信心。利就是使科学始终保持谦虚谨慎，避免出现狂热的偶像崇拜。试想，某一天某个人，宣称自己掌握了绝对真理或宇宙真理，那他成了全知全能的宇宙真神，要被顶礼膜拜而可欲所欲为，众生皆要匍匐于他的脚下。这样的世界，不是你我想要的世界。如果宇宙所有的真理都被掌握了，人类的智慧便失去了存在的意义。人类的后代不需要再辛辛苦苦地探索真理了，大脑只需要做一个储存器，把所有的真理拷贝一份就行了。人类的智慧将无所事事，陷入无聊的荒诞之中。
不可全知的世界，对于人类也许并非坏事，至少可以让智慧找到永恒存在的意义。一个变化莫测的世界，至少是一个充满诗意的世界，让人类永无止境地去探索，去赞叹。
发表于 2019-11-14 10:08
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