资料之一(量子幽灵)
20世纪20年代,埃尔温·薛定谔和维尔纳·海森堡创立了量子力学,它的基点是建立于亚原子粒子的波一粒二象性和量子世界的内在模糊性。70年来,它已发展成富丽堂皇的理论大厦。迄今为止,所有极端灵敏的原子实验都以令人惊讶的精确度证实了量子效应;它对诸如粒子结构。基本粒子的产生和湮灭、超导性及反物质的预言,对某些坍缩恒星的稳定性所作的成功解释,证实了量于理论的强大生命力。
然而,这个富丽堂皇的大厦却是建立在一种深刻而不稳定的佯谬之上。这个佯谬已超过了正统物理学家的逻辑思维所能容许的程度,爱因斯坦便是一个坚定的反对派,他的名言是:“上帝不掷骰子。”
资料之二(薛定谔猫佯谬)
对量子世界的内在模糊性可以用一个简单的例子说明。把一个电子装入黑盒中,根据海森堡不确定性原理,该电子以相等的可能性位于盒中任一地方。现假设插入一块屏将盒子分成A、B两腔,在我们未窥视之前,该电子以相同的可能性处于两腔室之中,就像每腔中存在一个电子幽灵。只有当观察者确认它在某一腔时,另一腔的电子幽灵才即时性地消失。即使此时A、B两腔已经被分离开并被移到数百万光年的距离,使两者之间不可能有任何有效的信息传递,这种即时性的联系依然存在。量子力学的奠基人薛定谔早就觉察到这种佯谬可以放大到宏观级上出现,他在一个著名的思想实验中设计如下:
“一只猫关在黑盒中,盒中有很小一块辐射物质,按它的衰变几率,一小时内可能有一个原子衰变,或许没有一个原子衰变。通过一个机构,衰变原子可以打开一个氢氰酸瓶。所以,没有原子衰变时,猫是活的;反之是死的。”
由于量子世界的不稳定性,这只可怜的猫将处在悬而未决的死活状态中,直到某个观察者窥视时,它要么生气勃勃,要么立即死亡。
猫佯谬摧毁了我们把量子幽灵局限于微观世界的愿望。如果遵循量子理论的逻辑,则大部分物理宇宙将处于不稳定的状态。
资料之三(芯片中的电子幽灵)
20世纪70年代,英特尔公司创始人戈登·穆尔提出了穆尔法则:芯片集成度每年将增加一倍。这个法则至今为止一直是正确的。估计到2001年,芯片商将用可见光刻印出0.193微米线刻宽度的芯片,下一步将用深紫外光刻出0.18—0.13微米的结构,再下一步用超紫外辐射刻出0.05微米的结构。这时将有量子效应导入芯片,电子像任性的幽灵一样跳来跳去。这项技术的开发将耗费上万亿美元,是任何一个公司或国家也不能独立承受的,这实际上将导致技术的独裁。
佐藤先生打来电话时,七岁的孙子小勇正玩得尽兴。今天的游戏是“托起一个冷太阳”——难得他的科学家父亲为他设计了这么多趣味盎然的科学游戏。他父亲就任三亚能源研究所所长后已经6年没有回家了,尽管全息传递能使他看到、听到、摸到。嗅到自己的儿子,但终究不是真正的感情交流,所以他设计的这些游戏是一个父亲的感情补偿。可惜,冷聚变①技术诞生40年后,海洋中那似乎取之不尽的冷聚变原料(氖、氚)已经将近枯竭,都花在耗费巨大的宇宙开发上了。
小勇作游戏时,我坐在凉台上,一直用小型透视仪悄悄地观察着他。我知道这个小家伙生性莽撞,天不怕地不怕,令人担心,不过,这个游戏他倒是做得一丝不苟。他圆睁双眼,小心翼翼地用激光点燃金属氢靶,所产生的极高压力和温度点燃了冷太阳。立时,小小的玻璃罩中闪烁着清冷的微光。小勇兴高采烈,立即拨通了朋友的电话:“小华,小华,你的游戏作成功了吗?我作成了,你看,它正在那儿闪光哩。”
屏幕上的小