诺贝尔物理奖得主眼中的上帝：或许不是“人形状的”

Daphane

文章来源: 鄧鴻源  2022年10月16日


量子力學認為，觀測者才是最主要的，或許我們的世界並非真實存在的，而是虛擬世界。（圖片取自Pixabay）

2022年諾貝爾物理學獎得主日前揭曉，艾斯佩特、柯羅瑟、吉林哲這3位科學家因為在量子力學領域的進展而獲獎，他們的研究促成日後超級電腦和加密通訊的發展。3人“以量子糾纏光子實驗、確認違反貝爾不等式、開拓量子資訊科學”而獲得表彰。
在量子力學裏，量子糾纏的意義是，當幾個粒子在彼此交互作用後，由於各個粒子所擁有的特性已綜合成為整體性質，無法單獨描述各個粒子的性質，隻能描述整體係統的性質，此現象被人稱為量子纏結或量子糾纏（quantum
entanglement）。
假若對於兩個相互糾纏的粒子分別測量其物理性質，如位置、動量、自旋等，會發現量子關聯現象。例如，假設一個零自旋粒子衰變為兩個以相反方向移動分離的粒子。沿著某特定方向，對於其中一個粒子測量自旋，假若得到結果為上旋，則另外一個粒子的自旋必定為下旋，反之亦然。
更特別地是，假設沿著兩個不同方向分別測量兩個粒子的自旋，則會發現結果違反貝爾不等式。在理論物理學中，貝爾不等式（Bell’s
inequality）是一個有關是否存在完備局域隱變數理論的不等式，如果不等式不成立，說明不存在關於局域隱變數的理論可以複製量子力學的每一個預測。
量子力學的開山祖師是德國科學家馬克斯·普朗克，他發現能量量子化(1918年獲得諾貝獎)。後來推演出兩種理論，即提出矩陣力學的德國科學家海森堡(在1932年獨得諾貝爾獎)，還有提出波動力學的奧地利科學家薛丁格(在1933年獲獎)。兩種理論都對近代半導體科技產生重大影響。
薛丁格方程式可以簡潔優雅地描述波耳的氫原子模型，他認為電子在方程式中的波函數就代表實在的波，就像光子也是一種波。然而，有個問題難倒了所有人：波函數竟然是複數，它的物理意義是什麽？
另一德國量力大師馬克斯·玻恩宣稱，薛丁格的波函數並非描述電子如何波動，而是代表發現電子的機率，正確地說，波函數本身是一種機率振幅，它的絕對值的平方才是測量到電子的機率。他也因為對此的詮釋而獲頒1954年的諾貝爾物理獎。
向來有明確因果關係的物理，竟然跑出來不確定的機率，許多科學家都對此無法接受，愛因斯坦是其中之一。愛因斯坦在寫給玻恩的信中寫下著名的“上帝並不是在玩骰子（He
is not playing at dice）”。
愛因斯坦與玻恩雖然立場相左，但與他卻是終生摯友，兩人的友誼持續長達四十年，曆經兩次世界大戰。英國哲學家羅素曾如此描述他們：“他們兩人都才華洋溢卻又虛懷若穀，還有道德勇氣聲討納粹黨，他們的生命閃耀出一種強烈的美。”
量子力學認為，觀測者才是最主要的，或許我們的世界並非真實存在的，而是虛擬世界，因為我們平時玩遊戲的時候，遊戲中的人物能夠知道自己在虛擬世界中嗎？而我們也是一樣的，也許隻有我們走出這個宇宙，才能夠發現宇宙的終極奧秘。
有人說，低次元的人類無法看到高次元的造物主，如同我們看螞蟻世界一樣，螞蟻可能認為人類是它們的上帝，擁有主宰它們命運的力量，卻看不清楚我們的相貌。人類對於可能的造物主，應該也是如此，因為人類隻是三維空間的生物，而宇宙的造物主很可能在三維以上空間觀察我們。
1957年中國第一位諾貝爾物理獎得主楊振寧曾被問道：你相信這個世界上有上帝嗎？楊答道：如果說這個上帝是一個人形狀的，那我想是沒有的，如果你問我有沒有一個造物主，那麽我想是有的，因為我們的這個世界並非偶然存在的，雖然說，到現在為止，科學家還不知道這個造物主到底是什麽？但是許多科學家認為我們的世界並非偶然，包含牛頓與愛因斯坦。
其實楊振寧的原始思想來自愛因斯坦，因愛因斯坦的回憶錄曾說，上帝創造了我們的宇宙，上帝生活在我們的宇宙中，不過愛因斯坦心目中的上帝和我們想的上帝不一樣。愛因斯坦的上帝是自然神，不是人格神，祂或許是仁慈，也有創造宇宙的能力，但是卻沒有能力賞罰人世間的善惡，也無法挽救世間的悲劇，如鐵達尼號事件與二戰是如此，如今的烏俄戰爭也是如此。人世間的悲劇隻有人類自己能處理。
楊振寧的物理學研究領域廣泛，他在統計力學、粒子物理和量子場理論等都取得傑出成就，其中最重要的貢獻有三項，分別是1954年與羅伯特·米爾斯合作的楊-米爾斯定律、1956年與李政道合作的宇稱不守恆定律和1967年的楊-巴克斯特方程，這三者都對近代物理產生深遠的影響。
楊振寧說，科學能體現出一種客觀存在的美，因為“科學裡終極的美是客觀的，沒有人類時就已經有這些美了”。他借用王國維的術語說“科學中的美是『無我』的美，藝術中的美是『有我』的美”。換言之，科學是客觀的，藝術是主觀的產物。
愛因斯坦也說，人類所能擁有最美麗的經驗是神秘與奧妙，這是真正藝術與科學起源的根本感情。凡不識神秘，不再對自然好奇與驚歎者，眼神將黯淡無光，彷彿行屍走肉般。正是這種神秘與奧妙的經驗，才會產生宗教，衍生出真正的信仰。唯有在這層意義上，我算是有虔誠信仰之人。
以上幾位偉大物理學家當初隻是為了滿足自己的好奇心而研究科學，沒想到其研究成果也給人類文明與生活方式帶來重大的改變，不論是物質或精神文明都有。他們不僅有頂尖的專業科學知識，尤其有道德勇氣，不為邪惡政權服務，更令人尊敬。
瑞典富豪諾貝爾，原本因賣火藥致富，死後財富不留給子孫，而是創立諾貝爾獎遺愛人間，造福世界，提升文明，其偉大精神永垂不朽，勝過古往今來所有的帝王、將相、仕紳與富豪，很值得我們深思。