宋會琴熱愛學習,喜歡鉆研問題,也喜歡動手做實驗。老者把她請到這個廢棄廠區(qū)的地下實驗室來,給她演示了量子力學領域著名的電子雙縫實驗,她感到很好奇,非要把這個實驗搞清楚,就答應了老者做實驗的要求。
老者說,要通過人的意識來完成電子雙縫實驗,就要把實驗者隱藏起來,通過“欺騙”電子的手段,要電子在毫無察覺的條件下暴露自己的行蹤。要讓電子毫無察覺,就不要用實物粒子哪怕是光子去招惹它,只能直接用人的意識去體驗它。人的意識才到底是無法度量的無形之物?還是具有人們沒有發(fā)現(xiàn)的一些基本屬性?首先可以肯定,意識是存在的,比如小刀劃破了手指,人們感到疼;比如獲得成功,人們會感到喜悅;遭遇挫折,人們會感到悲傷。既然意識存在,那么意識是否具有質量?如果存在而沒有質量,那么這又是一種怎樣的存在?老者目前還未弄清這些問題,他認為人的意識是一種無形之物,只有無形之物才會對電子的行為不產生擾動,從而“窺知”電子通過雙縫的秘密。
宋會琴躺在實驗床上,老者要完成一項“消失”實驗,通過技術手段將宋會琴隱蔽起來,不讓電子發(fā)現(xiàn)她。
什么是“消失”實驗?史載:1943年10月,美國海軍在費城進行了一次人工磁場的機密試驗,即著名的“費城消失實驗”,實驗成功地將一艘驅逐艦及全體船員投入另一空間。在實驗過程中,實驗人員啟動脈沖和非脈沖器,使船只周圍形成了一個巨大的磁場。隨后整條船被一團綠光籠罩著,船只和船員也開始從人們的視線中消失。實驗終止時,艦船已被移送到了479公里以外的諾福克(Norfolk)碼頭。此后,一些船員身上仍留有實驗的反應,不論在家里,在街上,在酒吧間或飯店里,都會突然地消失又重現(xiàn),讓旁觀者驚訝不已。參與實驗的主要負責人過幾天后自殺身亡,臨死前說過,這項實驗與愛因斯坦的相對論有關。這使得這項實驗多添了一份神秘色彩。
原來,費城實驗的理論基礎是愛因斯坦的統(tǒng)一場理論,該理論認為,引力和電磁是相連、相通的,就像質量和能量通過質能公式聯(lián)系起來一樣。證明統(tǒng)一場理論是愛因斯坦一生最后的愿望,雖然他從沒有最后解決統(tǒng)一場理論,但是費城實驗的結果卻讓我們似乎看到了一些什么。如果愛因斯坦是對的,那么時間、空間,然后物質,都是相互關聯(lián)的。而我們知道有件東西是整個宇宙所共有的——電磁能。
當你看著一個面包圈時,首先看到的是面包外圈,還是中間的空洞?這是個心理題,但也可以幫助我們從新的視角理解“消失”。按照我們現(xiàn)有的物理學知識,事物無故“消失”應不可思議,這可能因為我們總是把目光聚焦在面包外圈上,忽略了自然界無處不在的“空虛”部分——空間,以及充斥其中的電磁能。道理很簡單:無處不在的空間實際上處處充斥著電磁能量,我們從前關注的“面包圈”本身所發(fā)生的一切變化,都只是電磁能量的一種爆發(fā)形式而已。
如果我們把100萬伏特的高壓打在自己身上,我們肯定會死,可是改變電流的頻率,到了某個特定的數(shù)值,我們就可以讓百萬伏特的高壓穿過我們的身體而不受到傷害,這個試驗自1952年就被很多人成功嘗試過。這是不是把你嚇壞了?要實現(xiàn)這一點并不難,要做的就只是改變頻率,比如說,如果人體全部原子的頻率與墻壁全部原子的頻率相同,人就能隨意穿墻而過;如果人體全部原子的頻率做到整齊劃一,人就會突然消失。費城實驗中的這艘驅逐艦也許就是在這樣的情況下消失的。
在實驗室中,老者先將宋會琴催眠,然后通過相關電磁儀器,改變了宋會琴身體中原子的頻率,這樣一來,宋會琴突然就從實驗室中消失了,電子就發(fā)現(xiàn)不了宋會琴,這是她的第一重隱身。第二重隱身方法就是宋會琴通過做夢的方法進入第四維靈異空間,不借助光子,直接通過意識跟蹤觀察電子通過雙縫的情況。即使電子發(fā)現(xiàn)了躺在實驗床上“消失”的宋會琴,它也不知道她的意識流已經(jīng)來到它的身邊。
當助手再次向擋板一個一個地發(fā)射電子的時候,夢境中的宋會琴進入了第四維靈異空間,她像仙女一樣,能在空中自由飛行并追蹤電子。在飛行中,她沒有發(fā)現(xiàn)小球一樣的電子,只看見前方有一個電子波包——電子的物質波對應的波包。波包是不同波長的簡諧波相疊加出來的,大小有限,所以叫波包。電子波包其實就是薛定諤方程的解,即波函數(shù)。
電子的波函數(shù)向著擋板中的雙縫飛近,宋會琴悄悄地跟在它后邊。在跟蹤的過程中,宋會琴感覺波函數(shù)似乎回過頭來看了她一眼。由于宋會琴所在的第四維普朗克靈異空間實在太小,其尺寸為10的-33次方厘米,電子波函數(shù)居然沒有發(fā)現(xiàn)她。沒有被人跟蹤,也沒有光子之類的東西來打擾,波函數(shù)終于放心地來到雙縫,如同一個胖子要穿過一道很窄的門,波函數(shù)卡在了門口,它發(fā)現(xiàn)穿過去有困難,就慢慢縮小自己的身子,當它終于能穿過狹縫的時候,宋會琴的意識發(fā)現(xiàn)波函數(shù)已經(jīng)發(fā)生了坍縮,不再是波,變成了粒子。大量波函數(shù)穿過雙峰以后,都發(fā)生了坍縮,最終在屏幕上只出現(xiàn)了兩道亮紋,沒有發(fā)生干涉!
老者一直在觀察實驗結果,雙縫入口處沒有安裝攝像頭,他和助手不知道電子是從哪一條縫過去的,他們的意識也沒有和電子發(fā)生作用,按理說,屏幕上應該會出現(xiàn)明暗相間的干涉條紋,可是沒有。宋會琴在第四維靈異空間中的意識追蹤了電子的行動路徑,由于電子暴露了自己的行蹤,被人的意識所偵查,所以電子的波函數(shù)即使自己不愿意,也無可抗拒地發(fā)生了坍縮。波函數(shù)坍縮以后,就表現(xiàn)為“粒子”的特征而不再是“波”,所以通過雙縫以后不會發(fā)生干涉。
波函數(shù)是量子力學中描述微觀系統(tǒng)狀態(tài)的函數(shù)。由于微觀粒子具有波粒二象性,粒子的位置和動量不能同時確定,即你不可能同時知道一個粒子的位置和它的動量(或速度),所以不能用經(jīng)典方程描述微觀粒子的狀態(tài),只能用幾率波函數(shù)來描述宏觀尺度下粒子的行為,這就是波函數(shù)。比如電子云在空間的分布和動量都是以一定概率存在的,可以用波函數(shù)進行描述。當人們對波函數(shù)進行觀測時,波函數(shù)會隨機選擇一個單一的結果表現(xiàn)出來。如果把波函數(shù)(比如電子云)比作是骰子的話,“波函數(shù)坍縮”就相當于骰子落地,結果就是屏幕上顯示為一個點的電子。換句話說,當我們要測量電子位置的時候,即判斷電子到底是通過左縫還是右縫的時候,電子不一定剛好處于某一個本征態(tài),當我們用儀器對電子進行測量的時候,或者用人類的意識去感知電子狀態(tài)的時候,我們只能得到無數(shù)多個狀態(tài)中的一種,即波函數(shù)由原來的狀態(tài)坍縮到測量時的本征狀態(tài)。波函數(shù)坍縮,指的就是非實體的“波包”變成了粒子一樣的點狀的實體。電子到底是以“粒子”的形式還是以“波”的形式穿過雙縫?為什么沒有探測它,它就是“波”?一旦探測它,它就變成了“粒子”?
由此看來,這世界越來越令人費解。按照量子力學的觀點,這世界沒有因果律,一切都是“上帝在擲骰子”。根據(jù)波函數(shù)坍縮理論,當你在跳舞的時候,你的面前有可能突然出現(xiàn)一個絕世美女陪你跳舞,只是這種事情出現(xiàn)的概率極小極小,幾乎為0。也有可能你家的客廳里突然出現(xiàn)一輛汽車,只是概率極小極小趨于0而已。這樣看來,量子力學比封建迷信更不靠譜,根據(jù)封建迷信理論,你的前面永遠不可能出現(xiàn)一個活生生的“人”,最多出現(xiàn)一個你看不見的也可能確實不存在的“鬼”。