宇宙全息图: 整体所知道的事局部知道，局部知道的事整体也知道

将量子视为某种基质物质波动的“随意涨落”的波包

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早晨突然对EPR有了点领悟，关于海森堡测不准原理、EPR、超距作用的问题，已经困扰我很长时间了，我想EPR与测不准的夹逼，至少在我看来还仍未紧迫到迫使我们放弃以往既定已根深蒂固的哲学观念，必须承认超距作用存在的地步。
虽然我并不十分排斥有这个可能的缺口，因为，它没准真的可以别开生面，导致一场我们世界观的彻底革命彻底翻新，那当然是非常令人神往的！但至少在此之前，应将所有能暂不作如此假设的可能性都排除，这样才不至于盲目乐观，最终造出海市蜃楼。
我们对一些挑战性的问题的解析策略总应该是这样的：
尽量将怀疑点的级别定得低点，以图保全、坚持更高级别、更具普遍意义的那些理念结晶，如此才不至于轻易伤筋动骨，出更大的谬误和乱子。以前我对EPR的质疑是放在试图重新诠释海森堡测不准原理这个点上的，比之接受超距作用，我宁愿先去尝试怀疑测不准——哪怕它已经是那么权威！但是毕竟还是少了点自信，手头也没有充足的资料，所以一直搁着。
今天早晨读书，偶尔瞥见一点有关测不准问题诠释的文字，信念似乎有一点确定了——
刘易斯．托马斯《水母与蜗牛》P68:
“测不准原理并不意味着，观察者一定会经观察就破坏确切的动量，或者改变被观察粒子，尽管这样的事情是有的。实际上，那效应更深刻写，观察者和他的仪器创造被观察的现实，没有他，单个的粒子有种种的可能性，表现为种种的波形，要有他的仪器加以研究的现实不仅仅存在；那现实是由实验室生出来的。”
我想，解释EPR，需要两点认识：
其一，在理解测不准原理时，我们应修正一点观念，也许，观测活动所加之与粒子的扰动性要远比我们以往以为的要小，测不准现象的出现深刻根源于观测活动本身，有观测既有测不准——就算，设想观测活动为理想化的无附加干扰的。
扰动对测不准的贡献比之固有机制性测不准量微乎其微，并随粒子质量增大而锐减。
其二，　在否定扰动决定论的前提下，如果再对EPR中粒子的运动方程的对称性加以肯定，则EPR中两背离粒子的运动成精确镜像状态是近乎必然的。这样，单测二者之一的位置（或动量）就可准确推测另一个的位置（或动量），这种事情出现就是天经地义的了，根本用不着凭空假设什么“超距”作用的存在。
（EPR粒子运动符合镜像原理，说明这种运动也是确定性运动。传统量子力学以为粒子运动是一种几率波，只是一家之言，我本来就不太同意的。我更愿意将量子视为某种基质物质波动的“随意涨落”的波包，多观察湖水细波的动荡，就能直观领悟。……其他论文会深入讨论和详尽描绘，本文暂不多说。）

　　　
附注：EPR悖论
EPR是爱因斯坦与他当时手下两个研究生波多尔斯基（B.Podolsky ）和罗森（N.Rosen ）三人姓氏开头字母的缩写，他们于1935联名发表一篇论文，以思想实验结论的方式对量子力学的完备性提出了质疑。
　　爱因斯坦局域（定域）实在论观点：
　　 1、物理实在是独立观测者而客观存在的。
　　 2、两粒子间信息（or相互作用）传递速度不可超过光速，不存在超距作用。
　　爱因斯坦等人考虑两个粒子A 和B 组成的一对总动量总自旋为零的粒子对（称为 EPR 对），两个粒子随后在空间上分开距离很大，以至对粒子A 进行的任何物理操作都不会对粒子B 产生干扰。如某时刻两者之间的距离为a，此时测得粒子A 的位置为x1, 意味着测得粒子B 的位置为x1-a；如测得粒子B 的动量为p ，就意味着测得粒子A 的动量为-p ；这就是说对粒子A 的位置和动量都进行了测量，相当于对粒子B 的同一物理量也进行了测量。这恰好于量子力学测不准原理，即不能同时确定一个粒子的位置和动量相矛盾。
假想有一粒子，它不稳定，不一会而就衰变成两个小粒子A和B，向相反的两个方向飞开去。又假设粒子有两种可能的自旋，分别叫“上”和“下”，那么如果粒子 A的自旋为“上”，粒子B的自旋便一定是“下”，以保持动量守恒，反之亦然。
按哥本哈根学派观点，当测量未进行之前，A和B的状态都是不确定的，只有一个波函数可以描绘它们。
只要我们不去探测，每个粒子的自旋便都处在一种上/下可能性叠加的混合状态。
现在我们来对A的状态进行测量，因此A的波函数立即坍缩，随机地选择了一种本征状态，我们假设这本征状态为“上”。但是因为两个粒子动量守恒，那么即使不测量，粒子B的波函数也肯定坍缩成“右”旋。这种强关联相互作用与A、B之间的距离无关。
也即是说A与B之间的远程通讯可能是“超光速”的。但是这种效应实际上因为量子纠缠引起的。A、B的状态本不可分离，A是B的A，B是A的B。所以无所谓“通讯”不“通讯”了。


我们是大海中的一滴水，大海所发生的，会体现在一滴水上；一滴水所发生的，也会体现在大海上。”

ParamahansaYoganoanda（印度瑜珈师）

新的挑战

我们走过了漫长的路程！很多过去被广泛接受的做法现在看来是野蛮的。然而不公正的事情仍在世上横行。我们只要看看各地的宗教战争，政府中的道德丑闻和工作环境中的勾心斗角就知道还有很多需要改进的地方。圣经中的金箴要求我们以希望别人对待我们的方式对待他人，中国的古训也告诫我们“己所不欲，勿施于人”，但自负常使我们不能做到这样。量子理论向我们昭示了人们之间的相互联系。在亚原子层面，所有的事物都是关联的。局部的问题会影响整体；整体的问题也会影响局部——甚至跨越遥远的空间。如果我们相信我们的一切思想和言行不仅会影响到自己，而且会影响整个宇宙，那么我们会以多么不同的方式来生活？如果每个人都承认相互之间的关联，并在行动时意识到可能的远距离影响，那么我们的生活和工作会产生多大的变化？

新兴科学

宇宙就像一个全息图——整体所知道的事局部知道，局部知道的事整体也知道。这样就推翻了牛顿式的静止、可预测的机器式的宇宙观，取而代之以高度复杂、交互作用的系统式的宇宙观。在这个系统中每一个局部（亚原子粒子）都和其他部分相互关联。

因为每一部分的行为都由其与整体的联系所决定，而我们又永远无法弄清所有这些联系的复杂性，我们无法准确预测亚原子活动。例如，在原子中的一个电子可能会出人意料地从一条轨道跳跃到另一条轨道，一个放射性粒子可能会自发地衰变。这些事件不是完全随机的，但又完全无法预测，因为找不到它们明确的局部原因。在亚原子层级上，一个粒子可以被跨越很远空间距离之外的事件影响。这一概念被称作非局部因果。

这种复杂的“远距离”的相互作用可以用一个独特的量子原理——不可分原理（principleofnonseparability）来解释。不可分原理认为，当两个亚原子粒子相互作用之后，即使将来分开到不同位置，它们仍保持联系。因此，即使相隔遥远的距离，一个粒子的任何量度都会自发地影响另一个粒子。这一幽灵般的“远距离活动”的想法使爱因斯坦和很多20世纪初的物理学家大为吃惊。毕竟，量子的不可分原理违反了相对论的最基本原则——没有任何事物能超过光速。

在20世纪30年代，爱因斯坦和波多尔斯基（BorisPodolsky）、罗森（NathanRosen）一起设计了一个思想实验（thoughtexperiment），希望能向科学界显示非局部因果是多么得非理性。描述这项实验的报告最后总结说：“它使（第二系统的位置、动量）现实受第一系统中的量度过程的支配，而第二系统并不以任何方式干预第一系统。不可能有任何合理的现实的定义能允许这样的事发生”［引自约翰·格里宾（JohnGribbin）所著《寻找薛定谔的猫》（SearchofSchroedinger?sCat）］。虽然与逻辑相左，但他们实验的结论证明了不可分原理，后来这被称作EPR（Einstein?Podosky?Rosen）假设。

爱因斯坦毕生都相信宇宙中有某种潜在的时钟机构的秩序而且最终能被人类发现，这样就可以证明思想实验的结论是正确的了。他宁愿相信量子理论是有缺陷的，而不愿意承认不可分原理。然而，爱因斯坦和他的合作者们却错了。1964年，一位在欧洲原子能研究组织工作的爱尔兰物理学家J.S.贝尔（J.S.Bell）公布了Bell定理，与原来的EPR假设不同的是，这一定理是可以在实验室检验的。8年以后，在1972年，伯克莱加利福尼亚大学的约翰·克劳瑟（JohnClauser）和斯图尔德·弗莱德曼（StuartFreedman）通过测量光子的指向性偏振做了第一个实际的实验。他们的结论确认了Bell定理也证实了EPR假设。量子理论通过了又一个重大检验。

从20世纪70年代起，很多其他的物理学家使用越来越精密的实验设计获得了同样的结果。1982年，南巴黎大学的阿斯培特（AlainAspect）和一组物理学家弥补了实验中的最后一个主要漏洞。他们的实验在光子释放之后改变实验结构，正如在双缝实验中实验结果可以在光子穿过一个或两个缝隙之后被改变一样（JohnWheeler的延迟选择现象见第5章）。阿斯培特实验消除了实验的机械设计预先规定了光子未来行为的可能。这一实验终结了局部因果的命运。

今天，不可分原理成为量子物理学的一块基石。这一原理的技术应用可能会很快带来量子计算机。在量子计算机中，所有部分都会对一个部分状态的改变同时做出反应。塞斯·罗伊德（SethLloyd）在《科学美国人》（ScientificAmerican）的一篇文章中谈到了目前数字技术的两难问题：

在过去50年中，每两年计算机的速度就加快一倍，而同时其部件大小减少一半。现在电路中的电线和晶体管宽度以头发的百分之一为尺度来测量。由于爆炸性的进步，如今的电脑比它原始的老祖宗功能要强到数百万倍。但爆炸最终将会灰飞烟灭，集成电路技术已冲到了它的尽头。

罗伊德解释说，先进的平板印刷技术可以产生出比今天的尺寸小百倍的部件。但是，仍然存在着量子障碍。当部件变得极为微小时，它们将受到量子力学规律的影响。研究者们目前还没有找到使量子令人伤脑筋的古怪性质最小化、而使量子令人生畏的可能性最大化的方法。但是，量子计算已取得了巨大的进展。

AT&T贝尔实验室的彼德W.肖（PeterW.Shor）已证明了量子计算机可以用来为巨大的数字找因数的工作。这一工作能使哪怕能力最大的传统计算机显得捉襟见肘。过去几年中，意大利都灵的科技交换研究所孕育了多种用于建造量子电路的设计。最近，Caltech的H.JeffKimble小组和国家标准及技术研究所的DavidJ.Wineland小组已制造出其中一些部件的原型。

量子计算机的潜力是令人难以置信的。它们将能够同时运行所有计算（量子平行）。信息将由氢原子串来传递而不再由晶体管阵列来传递。原子编码可以使量子计算机以叠加、非局部关联等量子方法模拟所有量子系统的行为。罗伊德说：“事实上，一台40比特的量子计算机可以仅仅在，比方说，100多个步骤之内就重现一个量子系统，而用传统的计算机，即使有万亿比特，用几年的时间也模拟不出来。”

远距离作用（非局部因果）将以令人惊骇的技术进步大大改变我们所了解的生活。但更为重要的是，同样的理由可以潜在地改变我们对自己的看法，以及对我们相互之间和我们与宇宙之间的关系的看法。约翰·格里宾写到：

（研究）告诉我们，曾经在一起有过相互作用的粒子会保持这种相互作用的关系，从某种意义上说，它们是一个系统的组成部分，对未来的相互作用会做出共同的反应。实际上我们所看到、摸到、感到的任何事物都是由粒子的集合构成的，而这些量子与其他量子始终发生着相互关系，这种关系一直可以追溯到产生我们今天所知的宇宙的大爆炸。构成我们体内原子的这些粒子曾在宇宙的大爆炸的火焰中与众多其他粒子相碰撞，而那些粒子现在可能已是某个遥远星体的一部分，或远处某个未知星球上的生物身体的一部分。的确，构成我身体的粒子曾经与构成你身体的粒子有过紧密的关系。正如从阿斯培特实验的中心飞出的两个光子一样，我们也同样是某一个系统的组成部分。（《寻找薛定谔的猫》）

在TheSelf?AwareUniverse一书中记录了墨西哥神经生理学家和他的同事们所做的实验。该实验发现阿斯培特实验的结果可以用人来复制。在他们所做的实验中，两位实验对象被要求做互动，直到他们觉得开始“直接沟通”了（这一层次的联系一般需要30至40分钟才能达到）。然后两位被实验者被带入两个分离的法拉第屏蔽箱子里，那是一种可以阻断所有电磁波的金属箱。让其中一个人看到闪烁的火光信号，这一信号自动会产生所谓诱发潜能（evokedpotential），一种大脑所做出的能被EEG测量出来的反应。令人惊奇的是，第二个人的大脑虽然没有受到亮光的刺激，但也表现出电生理学反应（称作传递潜能transferpotential），而且形状和强度都和受到刺激的大脑所产生的差不多。对照组没有产生可测量的反应（传递潜能）。重要的是实验中的所有被测试组都没有感觉到他们的相关联的大脑反应。非局部性原理在人体系统中似乎是在无意识的层次上起作用的。