量子力學創立者的無奈宣言:世界上可能根本沒有物質

量子力學是普朗克一手創立起來的,普朗克曾是經典熱力學的擁躉,他投身黑體輻射的研究也是出於對經典熱力學的維護,他對黑體輻射研究的基本解釋也是從經典熱力學的基本理論出發。或許也正是因為這個原因,普朗克投身黑體輻射研究六年多始終一無所獲。萬般無奈之下,普朗克轉變思路,首先總結出實驗公式,然後再尋求理論解釋,就這樣,普朗克無奈地引入了能量子的假設,也就是量子,其核心即能量是不連續的,能量存在最小單位,並不存在可以無限細分的能量。這極大地震撼了人們的思想,如果能量是不連續的,那麼時間、空間都可能是不連續的。更可怕的是,物質可能也是不連續的。

所以,儘管普朗克引入了量子,創立了量子力學,但他一點都不喜歡量子這個概念。其後的十多年,普朗克研究工作的核心就是試圖推翻量子的概念,然而越是研究,普朗克越是發現量子概念的牢不可破。最終,普朗克只得十分無奈地接受了這個概念。如果能量子存在,那麼物質是什麼,就成了一個很值得研究的問題。這個問題曾困擾了人類幾千年,人們提出了各種解釋,特別是牛頓的機械唯物的物質概念已經深入人心。然而在量子時代,這都成了問題。如果如前所述,物質是不連續的,那麼物質必然不是可以無限細分的,那麼最小的物質單位是否存在,究竟以什麼形式存在?普朗克對此思考多年,但始終沒有找到滿意的答案。在普朗克科學生涯的後期,他無奈地宣稱:世界上可能根本沒有物質,物質不過是能量子(量子)的一種結合方式,而維繫這個結合的力學特性或許與我們的思維或心智有關。

量子力學創立者的無奈宣言:世界上可能根本沒有物質

這個論斷在當時是驚世駭俗的。有人可能會說,怎麼會沒有呢?我們每天看到的,接觸到的不都是物質嗎?不是這樣的,科學家是從本源,從哲學意義上思考物質的根本屬性和本質特徵,它深入到微觀的最基本的物質形態,及其與時空及其他物理概念的聯繫。經過反覆盤問,物質到底是否存在,可能確實是存疑的。由於這個論斷不是普朗克作為正式科學觀點發表的,因而注意到的人不多。但我們可以從中發現,科學在深入量子等微觀領域後,往往和佛學的一些世界觀會結合在一起。目前思想界和哲學界一致公認在世界諸多宗教中看,佛學是和科學的聯繫最緊密的,她關於時間、空間、物質的一些理解往往與最前沿的科學不謀而合,甚至在某些方面有著更深刻的洞見。

事實上,儘管普朗克始終不喜歡量子這個概念,但在愛因斯坦、波爾等人的共同努力下,量子力學已經蓬勃發展起來。特別是愛因斯坦提出了著名的質能方程後,人們對物質的認識又更進了一步。現在人們知道物質是能量的一種存在方式,物質和能量是可以相互轉化的。而布朗克關於物質並不存在的觀念比愛因斯坦的質能轉化思想更為徹底。在他的認識中,物質不僅是和能量結合在一起的,而且本身是能量子的具體呈現方式,特別是他關於物質與思維的關係,與此後哥本哈根學派將意識引入量子力學有異曲同工之妙。從這一點看,作為量子力學的創立者,普朗克的思想是非常偉大而深刻的。

量子力學創立者的無奈宣言:世界上可能根本沒有物質

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