你能理解量子物理吗？

你能理解量子物理吗？我不是单指理论，而是指它的本质。

也许你说能。

因为你可能是一个大学生，学的正好是理工科专业，也许还是念 211 的高材生，甚至已经读完了研究生，正正好念的还是理论物理方向。而且，你的量子场论还得到过高分，所以你感觉自己能很有信心地回答：能！

不过，且慢！

虽然我已经把你假设的如此专业了（大多数人是达不到这种专业水平的），但是，我仍然不相信你是真的能。因为很多比你更专业更厉害的人，比如物理学界的很多大神级的科学家，甚至诺奖得主们，他们对此都表示怀疑。

1964 年的 11 月，美国物理学家费曼在康奈尔大学开展的系列讲座「 The Character of Physical Law（ 物理定律的本性）」中，非常诚恳地讲出了下面一番话：

我想我可以有把握地说，没有人真正理解量子力学 。因而，不必太认真地对待我这一讲座，觉得你真的通过我所描述的某种模型弄懂了什么，你只要自由自在地欣赏它就好了。
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物理学家费曼

费曼作为发明了著名的费曼图和一大堆量子理论的顶级科学家，为什么会这样说？他有如此高的学术成就，怎么还会这样不自信呢？

其实，不光费曼这样说，还有很多科学家也说过类似的话，甚至包括像玻尔、狄拉克这些量子力学的开创性的旗手科学家们都说过。

另一个距离我们更近的说法，来自我国的著名量子物理学家潘建伟教授。他曾经在一次西湖大学的论坛上接受采访的时说：「经过 30 多年（的研究工作），我才慢慢能够比较好地从正面的角度来看量子力学所带来的困惑。但我确实非常认可你（主持人）的观点，到现在为止，也肯定还是没有人懂量子力学。」

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潘建伟博士在西湖大学论坛上接受采访

潘建伟教授在很多不同的场合和论坛上都提到过类似的观点，他经常坦言自己其实不知道为什么量子会出现各种奇异的现象，甚至表示自己最大的愿望就是能明白量子纠缠背后到底是怎么回事。

为什么这些大科学家们越研究量子物理，越感到无法理解呢？他们为什么研究得越深入却感到越困惑呢？

现在，你还能很有把握说，你真的理解量子物理了吗？

其实人类的物理学知识在发展到量子力学之前，都是易于理解的。比如经典物理学的理论就非常的符合人类的思维直觉。

我们学习过的经典的牛顿力学，三大基本定理就算是初中生理解起来也没有任何问题，因为这些理论和人们平时的日常感受基本一致，就算偶有差异，多半也是因为需要设想现实中没有的理想条件而已，略一思考也能想通。

还有其他一些经典物理分支，比如光学，开尔文的热力学，麦克斯韦的电磁理论，还有统计力学等等，这些理论学习难度的提升基本都只是在数学技巧的运用难度上不断增加而已，但是其原理本身也都不难理解，很符合人们日常的思维直觉。

但是，等到学习量子物理的时候，各种奇怪的反直觉的困惑感就开始出现了。

比如说，学习量子物理学要接受的第一个概念就是光的「波粒二象性」。一个东西，既是波又是粒子，而且到底是波还是粒子居然取决于你怎样观测。为什么？经典物理里面从来没说一个客观物体的性质居然能被主观观测改变，光子又怎么知道我在没在「看」它呢？

这感觉已经很反常识了，幸好科学不屈从于常识，科学家们想不明白就不想了，姑且认为光就有这种特性吧，也许是观测行为本身有什么特殊的物理含义呢。

接着要接受的就是所谓叠加态的概念。一个粒子的状态有几率改变的话，那么你不观测，它就没有真的改变，它会处在一种各种可能状态的「叠加态」上。什么是叠加态？现实中哪有这种类似概念，感觉是不是就是趁我看不见你就可以使劲忽悠是吧？但也没办法，我们姑且认为猫就是可以又死又活的吧。

然后半透镜实验（延迟选择实验）就更离谱了。科学家们摆弄来摆弄去，居然发现现实世界连因果律都不打算遵守了。每个正常人都知道，凡事有果必有因，两者也不可能倒置。就像我们不能说因为吃饱了，所以要吃饭。但是量子世界里，这一切因果顺序就都乱套了，为什么会这样不符合逻辑？没有任何人知道。幸好科学也不屈从于逻辑，实验结果如此就如此吧，科学家们只相信事实。

接着又是光子的全同性问题。两个光子，或者很多基本粒子，居然是不能编号加以区分的，它们可以任意混淆不分彼此，而且一旦产生混淆，用来区分它们的现象也就随之消失了。这又是极度违背直觉和逻辑的现象，我们从出生就知道两件东西长的再怎样相似，也是可以彼此区分的，为什么粒子就不可以？物理学家也不知道，还是只能认同事实。

再接着是更加诡异的粒子的自旋现象，粒子的自旋就像是一种奇怪的秉性，你测量一次，它就有可能变化一次，明明刚用磁场区分出来一致方向自旋的粒子，再次区分，它们依然还是一半向上一半向下，这符合常识吗？当然不，而物理学家们只好用一句自旋现象没有经典对应来一语带过，说完物理学家们可能感觉自己的脸皮也快锻炼出来了。

然后还有量子纠缠问题，那超越光速的鬼魅般的超距作用，仿佛空间是不真实存在的，为什么会这样？物理学家还是不知道，哪怕他们可以用公式描述，甚至可以用这个规律来进行保密通讯，但是没有人能给出一个符合直觉和逻辑的简洁解答。

当然，你可以说物理学界有了很多理论解释，什么哥本哈根理论、多世界理论、GRW 诠释、交易诠释等等，可是没有一个听起来感觉是能令人信服的。世界在不断分裂成平行世界？时光会回溯？全世界就一个电子？可以随时间倒流的粒子？你还不如让我去多看几本科幻小说。

现代的物理学家们只能承认，量子现象是无法用直觉来理解的。所以，无论你能如何了解这些规律，但是从内心里，你并不是真正能明白了然为什么会这样。所以很多研究了一辈子量子物理的大神们，他们就算已经和这些现象打了几十年的交道了，但是还是会坦言自己的困惑依然存在。

而且，在量子领域里面，科学家甚至只能选择躺平接受这一切，凡是试图去化解直觉和事实之间差异的人，无一例外都遭遇了失败，甚至像爱因斯坦这样的大神都吃过亏，最后不得不认输。

物理学家也深感解释这些问题的麻烦，所以现在甚至有物理学派将自己的理论干脆称为「闭嘴只管算」（Shut up and calculate!）来回避无意义的争论。大家想不到吧，这些最绝顶聪明的大脑们在量子物理的解释难题面前居然也同样感到束手无策。

那么我们还要尝试理解量子物理吗？就连顶级的科学家们都无法做到的事情，那我们普通人是不是就不要迎难而上了？

其实不然，正因为我们是普通人，所以我们才可以不用背负上严谨的专业包袱。我们不用担心自己的设想是否符合什么数学模型，也不用担心胡思乱想的结果未来会不会被什么实验推翻打脸。我们作为业余爱好者自然有爱好者的觉悟，能读懂一些皮毛理论就不错了，所以大可以怎么有趣就怎么来，怎么好玩怎么来。

而且哪怕我们只是学习到一些皮毛知识，在当今量子概念满天飞舞的市场环境下，也足以让你在很多事情上辨明真假，可以不踩愚昧的坑，少上无知的当，还能看懂最前沿的新闻。最重要的是，我们普通人如果可以掌握一点高深晦涩的量子物理知识，茶余饭后哪怕跟人聊天也能多个无比高大上的装 B 话题不是吗，说不定能收获妹子们一堆崇拜的目光呢？

其实，如果只是让量子物理的知识让我们能听起来能好懂一些的话，也并非做不到的事情。在本专栏中我们将要给大家提供的通俗解释和专家们那些高级理论相比，不仅要容易多了，也有趣多了。而且，我向大家保证，只要你有高中水平的物理知识，再加上一些玩游戏的经验就足够看懂了。

不信吗？

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