想象物理之美

陳竹沁

2017年4月，全球移動互聯(lián)網(wǎng)大會（GMIC）上，被問到如何向外星人介紹人類取得的最高成就時，霍金說：“告訴外星人關(guān)于美，或者任何可能代表最高藝術(shù)成就的藝術(shù)形式都是無益的，因為這是人類特有的。我會告訴他們哥德爾不完備定理和費馬大定理。這才是外星人能夠理解的事情?！?/p>

霍金說：“告訴外星人關(guān)于美，或者任何可能代表最高藝術(shù)成就的藝術(shù)形式都是無益的，因為這是人類特有的。我會告訴他們哥德爾不完備定理和費馬大定理。這才是外星人能夠理解的事情?！?/p>

我對這段問答印象極深。在采訪國際量子信息領(lǐng)域領(lǐng)軍者潘建偉團隊前，物理之“美”也是最早浮現(xiàn)在我眼前的字眼——很多年前有報道寫道，中科大前黨委書記郭傳杰評價潘建偉實驗室是“自豪和美的團隊”，而潘建偉在評價學(xué)生實驗時也常這么說：“這是一個有美感的實驗。”

當(dāng)我向他和他的學(xué)生求證時，這個“大詞”似乎反倒讓他們有些不知所措。一言以蔽之，“團隊之美”是團結(jié)互補、共同實現(xiàn)美好的科學(xué)目標(biāo)；“實驗之美”則轉(zhuǎn)換成創(chuàng)新的程度和水平。一個對科學(xué)概念全憑朦朧想象的文藝女青年，顯然無法對這樣的平鋪直敘感到滿意。

好在量子力學(xué)本身的玄妙是最好的彌補。1925年前后，一群年輕的歐洲小伙，在牛頓、麥克斯維爾經(jīng)典力學(xué)體系的廢墟之上，建造了量子理論的大廈。在你打開箱子前，“薛定諤的貓”既生又死；海森堡則告訴我們，你不可能同時知道一個粒子的位置和它的速度。而愛因斯坦從不相信“上帝會擲骰子”，諷刺量子糾纏特性是“幽靈般的遠距效應(yīng)”。

多虧“量子隱形傳態(tài)”和“多世界理論”，我們有了那么多描繪“超時空傳輸”和“平行時空”的科幻片，加上通俗科學(xué)史著作的傳播，似乎現(xiàn)代世界的每個人都對量子力學(xué)一知半解。

起初我給自己的封面報道取了一個副標(biāo)題：今天我們?nèi)绾握J識量子物理？逐漸深入才發(fā)現(xiàn)，這實在是個過于復(fù)雜的命題，涵蓋理論演進和產(chǎn)業(yè)前沿，無論從報道體量還是個人科學(xué)素養(yǎng)，這都是我無法完成的任務(wù)。退而求其次的選擇是指出現(xiàn)實中的謬誤，借助科學(xué)家的思維和話語，來厘清糾纏在量子力學(xué)周圍的“科學(xué)、偽科學(xué)、宗教”三者的邊界。

量子信息領(lǐng)域國際權(quán)威尼古拉·吉桑寫過一本小冊子《跨越時空的骰子》（潘建偉為之作序），里面有段話講得特別好：“對量子物理的講述總是充滿了長篇累牘的說教和含糊其辭的哲學(xué)評論。為了避免這種誤區(qū)，除了‘基本事實以外我們什么都不借助。當(dāng)物理學(xué)家做實驗時他們是在對永恒的實在進行探尋。物理學(xué)家會決定提出什么問題，以及什么時候提出。比如研究一個發(fā)著紅光的燈泡時，物理學(xué)家不會糾結(jié)于燈光到底是不是真是紅色的，或者這來源于一種錯覺。他們會認為：燈泡是紅的，僅此而已?！?/p>

但事實上，有人文關(guān)懷的物理學(xué)家總是難免會走遠一步。比如對自由意志和量子波函數(shù)坍縮的理解，潘建偉也曾引申認為，“量子力學(xué)從哲學(xué)上講，是一種非常積極的概念”——你睜一下眼去看，粒子原本的疊加狀態(tài)才確定了；因此“我們個人的奮斗，對這個世界是有影響的。”但這顯然只是個人的一點浪漫主義感悟罷了。

當(dāng)潘建偉對我說，量子物理最美妙的是包容，我確定我完全理解了他的意思，甚至還想到一些他未必抱有的“言外之意”。他的多光子糾纏操縱、他的量子衛(wèi)星宏圖，在國內(nèi)的科學(xué)環(huán)境下曾飽受非議，被抨擊為“異想天開”甚至“騙局”。但今天他和團隊取得的國際成就，早已讓那些批評聲淪為笑話。與之相對的是，一個真正的科學(xué)家，卻不愿以科學(xué)的“權(quán)威”去“壓制”言論和思想自由。

潘建偉和中科大前校長朱清時有過一段對話。潘建偉說：“生命真的太短暫了，我真想活得長一點，搞清楚量子力學(xué)到底是怎么回事。如果那樣的話，朝聞道，夕死可矣?！敝烨鍟r回他：“活那么長干什么？你活著，思想就會僵化，不僅自己搞不明白，還會妨礙下一代前進的腳步?！?/p>

如今看來，潘建偉一直都是那個清醒者。