当雪花落下的时候(二)

作者:海客来源:蝌蚪五线谱发布时间:2021-04-30

但愿雪化了之后,会是更好的春天吧。

       回顾》》》当雪花落下的时候(一)“没错,这件事至今NASA仍然无法给出合理的解释。但是这和您现在做的这一切完全没关系啊!”

    “不,这里面关系重大。因为’新视野’号当时观察到的根本就不是什么普通的雪花!”

    “您到底在说什么啊,不是雪花那还能是什么?”

    “量子塌缩的震颤余波,或者,按照我更习惯的说法:系统临时超载导致的显示花屏。”

    “呃?!”K显然已经彻底搞不清状况了。

    “量子力学中的基本常识,在没有观测者的情况下,一切都将会处于量子态,只有当观测者出现的时候,才会塌缩成为确定的某种形态。”塞巴斯蒂安教授耐心地解释道。“‘新视野’号是第一个对冥王星进行如此细致观测的观测者,所以引发了强烈的量子塌缩现象,看上去就像是下雪了一样。用我的说法就是:因为瞬时大量的数据需要细化,占据了大量的资源,导致系统在一瞬间超载宕机。”

    “教授!我真后悔刚才竟然会有那么一瞬间相信了你的话。我现在真的怀疑你是彻底疯了。”K不耐烦地打断了他的话。“我再说一次,这不是三流的烂俗科幻小说!不要用这么外行的话来骗我了。你比我更清楚,量子力学里边所谓的‘观测’并不是字面意义上的‘观测’,不是用眼睛看,也不是用仪器检测这么简单的事情。它指的是测量算子,或者说用你更习惯的叫法,测量算符作用在系统的状态空间上的所得出的概率。”

    “K,这就是你们这些做数学的思维上的盲区了。你们太过于在乎符号、公式、定义这些形式化的抽象的东西了。却没有真的花时间去想过,量子力学里边的那些算子、符号最开始就是从真实的物理现象之中抽象出来的。它们本身是有着实际的物理意义的。”

    “早在快一百年前,爱因斯坦曾经为了反对量子力学里的不确定性说过:‘上帝不扔骰子。’随后的二十世纪的物理学发展告诉我们,上帝不仅会扔骰子,还会把骰子扔到我们看不到的黑暗的阴影里去。但是,如果我们的眼睛足够明亮,如果我们能够看得足够仔细,我们就能够看到阴影里的骰子究竟在哪里。更进一步地,如果我们的脑子足够聪明,计算速度足够的快速,我们甚至可以根据上帝扔骰子的动作,提前预知骰子落下的位置和点数。”

    说着,K的面前又出现了一个文件,上面密密麻麻地写满了各种符号和公式。“而这就是我做的事情,我把‘观测’这个行为,从‘用眼睛看’、‘用仪器检测’这样的实际行为中抽象了出来,在描述系统状态的希尔伯特空间中,找到了一个算符来描述‘观测’这种实际的物理行为。这就让我可以来具体计算各种观测行为造成的影响,从而像预测这次的寒流一样,给出精确的预测结果。”

    “呃,好吧,”K疑惑地说道。“听上去的确说得通,而且我看了一下刚才的那些推导过程,似乎也是正确的。但是教授,这个发现可以说是划时代的伟大发现,为什么你不去走正常的论文发表途径,而要用这种方式来陷害我?”

    “我这么做当然是有我的原因的。”里奇教授面色凝重地说道。“K,还记得我一开始说的么?几天前的这次寒流是我主动引发的。而且这不仅仅是科学上的事情,这是关系到整个人类的重大事情。对于科学上的事情,我可以完全相信我自己的判断和直觉。但是我很清楚,我对科学痴迷的太深了,太过于理性,以至于缺乏人类应该有的同理心和对其他人的感情,这种事情不应该由我这样的人来决定这么做。所以我才找到了你,K。”

    “教授,你到底在说什么啊?”

    “冥王星上的那场几十年前的大雪其实并没有什么大不了的,”里奇继续说道。“毕竟,冥王星只是一颗距离我们无比遥远的,连行星都算不上的小小的岩石球体罢了。但是,类似的情况在地球上也出现过。”

    “您是说?”

    “导致量子塌缩,或者按我说的‘系统超载’的原因,除了‘第一次观测’之外,还有可能是因为‘更细致的观测’。例如你知道的,人类学会用火引发了第四纪冰川期的到来。”

    “人类学会用火……引发了第四纪冰川期?”

    “是的。燃烧是分子层面的化学变化,所以学会用火标志着作为高级观察者的人类的观测尺度,从肉眼可见的程度变成了纳米级别,从而引发了比冥王星上那次严重得多的量子塌缩,也就是持续时间上百万年的第四纪冰川期。但是我们现在面临的情况,要比第四纪冰川期严重得多。”

    “你在说什么……等一下,这四个月以来的?你是在说……”

    “没错,‘普罗米修斯计划’。欧洲核子研究中心有史以来最野心勃勃的项目,也是这次‘超弦理论与拓扑量子场论国际年会’最后的重头戏。那些搞实验的疯子们决定搞一个大型的对撞实验,来彻底搞清楚构成这个宇宙的基本粒子到底是什么。按照他们的说法,这将使得我们对宇宙观测的细微尺度提升好几个数量级。这个提升会比从肉眼可见的程度变成了纳米级别大得多,也就是说,这将会导致比第四纪冰川期严重得多的后果。”

    里奇教授的语气变得像寒流一样冷冰冰的。“‘普罗米修斯计划’,呵呵,这个名字还真是讽刺,不是么?象征着火焰,本来应该带来光明的计划却带来了无尽的严寒。K,这就是为什么我只能用这种极端的方式来检验你是不是我要找到那个人。因为真的没有时间了。之前那些还只是初步的小型测试,造成的结果就已经引发了席卷半个欧洲的寒流。而真正的‘普罗米修斯计划’明天凌晨就要正式启动了。更何况我们现在还有‘真视’。‘普罗米修斯计划’所需要的强大算力是从欧洲‘真视’中心借调过来的,所以这次实验的结果会直接反应在‘真视’系统上,相当于全球的每个人都在第一时间变成了观测者。这会导致不可估量的可怕后果。”

    “等一下,等一下,你们到底在说什么啊?”早就听得一头雾水的拉芙看着面色凝重的里奇教授和K,终于忍不住开口问道。“什么观测、算符、冥王星、冰川的?你们到底在说什么啊?”

    里奇教授对着K做了一个请的手势:“用通俗的语言来向别人解释科学上的事情,你比我擅长。”

    K叹了口气,对拉芙说道:“呃,简单来说就是,里奇教授发现,造成这四个多月以来的几次反常寒流的原因是因为欧洲核子研究中心在进行的一项实验。而且那项实验接下来会进入下一个更大规模的阶段,这很有可能将会导致全球范围的长时间冰期。”

    “但是你们一直在说的‘观测’是什么意思?难道只是简单地用眼睛去‘看’就可以造成这么严重的后果么?”拉芙问道。

    “你不相信简单的观测就可以改变概率?”K说到,“来看这个简单的例子:你在街上遇到了一个多年未见的朋友,聊了几句之后得知他已经结婚了,而且现在了有两个孩子,那么每个孩子是男是女的概率都是二分之一对吧?然后旁边走过来一个小女孩,对着你的朋友叫了一声爸爸,就这简单的两个字,你朋友的另外一个孩子就变成了三分之二的概率是男孩,三分之一的概率是女孩。如果这时候,你朋友再说一句,这是我的大女儿,那么另外一个孩子是男是女的概率就又变成了都是二分之一。”

    说到这里,K顿了一下,然后接着说道:“这还只是最简单的一个事件的情况,你想想看如果是不计其数的构成我们这个世界的基本粒子全都在几微秒之内发生好几次这样的巨变,会造成多么可怕的后果。”

    “呃,你是说,这个实验,会改变人们生的孩子的性别?”拉芙努力地理解着K的话。

    “不是,那只是一个例子而已。”K耐着性子继续解释道。“你看,是这样的。一个孩子是男是女的可能性都是二分之一对吧?所以两个孩子一共应该是四种可能性:兄弟,兄妹,姐弟,姐妹,每种的可能性都是均等的四分之一。然后走过来一个小女孩叫了一声爸爸之后,就去除掉了两个小孩都是男孩,也就是兄弟这种情况的可能性。所以剩下三种情况:兄妹,姐弟,姐妹,每种的可能性都是均等的三分之一。另外一个孩子就变成了三分之二的概率是男孩,三分之一的概率是女孩。当你的朋友说‘这是我的大女儿’的时候,就再去掉了兄妹这种情况的可能性,所以剩下两种情况:姐弟,姐妹,每种的可能性都是均等的二分之一。那么另外一个孩子是男是女的概率就又变成了都是二分之一。我说清楚了么?”

    “呃,这一段我从一开始就很清楚,我只是不明白为什么你说的这种男孩女孩的情况会和寒流冰川这些的联系起来。而且你说的这些概率啊什么的也只是你没有见到那两个小孩,自己脑子里想出来的东西而已。这些想法并不会影响实际上他们到底是男孩还是女孩啊。”

    “这就是量子力学神奇的地方了。”K面色凝重地说道。“你不能用日常生活的常识经验去理解它。就像我刚才举的那个例子,你可以用它来理解观测会导致概率的变化,但是如果认为基本粒子像是男孩女孩那样的个体,就会出根本性的问题。而要真正理解这些,需要一种叫做‘贝叶斯估计’的东西。因为我们没有办法真正知道基本粒子到底是什么样的,所以只能根据我们的已经观测到的信息来推测它们的行为。简单来说,就比如这个,”

    说着,K掏出了一枚硬币,看着拉芙,问道:“如果我把这枚硬币扔出去,那么它正面向上落地的概率是多少?”

    “这很简单啊,你该不会真的觉得我什么都不知道吧?硬币正反面向上的可能性都是一样的,一半一半。”

    “没错,的确是这样的。”K耐心地说道。“但是这个结论是需要很多限制条件的,比如要求硬币的两面材质是差不多一样的,地面是平整光滑的,扔硬币的人没有在手法是玩什么花样等等等等。想想看,如果你看到我一连扔了几十次硬币,全都是正面朝上,你会不会怀疑这枚硬币实际上是这样的?”说着,K把手中那枚硬币翻了过来,它的背面图案和正面一模一样。

    “没错,这是一枚特制的硬币。”K接着说道。“再想想看,如果你遇到一个职业赌徒,他开了个赌局,来扔硬币猜大小,而赌桌上几乎所有下注的钱都押在了正面。这个时候你还会觉得,他下一刻扔出的硬币正反面向上的可能性都是一样的,一半一半么?而在量子力学里边,我们遇到的就是这样的情况,所有的这一切:硬币的材质,地面的光滑度,扔硬币的人的手法,等等等等,全部都是系统的一部分,而整个系统有着近乎于无限个这样的变量。所有的这些东西,我们没办法搞清楚它们到底是什么样。所以我们只能去看一次又一次的硬币落下的结果,根据这些结果去猜测整个系统的运行规则。

    “更可怕的是,这些基本粒子还会因为我们的观测导致量子态的塌缩。这种量子态的概率空间的塌缩是需要能量的。而且按照里奇教授的理论和计算,所需要的能量还非常巨大,以至于这段时间的这种调试性质的小型实验,就足以引起这么大的寒流。而正式实验的规模比之前这几次要大得多,相比之下简直就是阿奇和狮子的差距。所以造成的后果简直不堪设想。”

    “呃,好吧,”拉芙说道。“所以也就是说,我父亲发现这几个月的不断出现的鬼天气是他们的一项实验导致的,然后这项实验还会造成更大的全球性的灾难。那他为什么不阻止这项实验,而是要绕这么大一圈,假装自己死掉来地陷害你?”

    “这个他一开始就说了。他对科学痴迷的太深了,太过于理性,以至于缺乏人类应该有的同理心和对其他人的感情,这种事情不应该由他这样的人来决定这么做。但是,教授,我还是有一个问题,”K转向了里奇教授,严肃地问道:“我可以理解你想要找人来替你做决定的心情。但是为什么你会找上我?为什么要用这种奇怪的方式,让我陷入这么大的麻烦之中?”

    “K,说实话我也不知道你是不是做这件事最合适的人选。但是我根本就没有那么多时间可以去仔细考虑这件事。当我意识到频繁出现的寒流可能和‘普罗米修斯计划’有关系的时候,已经是五月了。之后我花了快两个月的时间去计算,推导,证明我的猜想。两个月,K,你应该知道这是多么不可思议的速度。然后我还得去想办法和那群做实验的疯子们协商,让他们按照我的设定去增加一次调试实验,用来验证我的猜想。当然了,我没有告诉他们我的真实目的。当我看到这次实际出现的寒流和我之前计算出来的完全吻合的时候,已经是即使这样,也只有这么一点点时间让我去寻找一个能够替我下这个决定的人了。我第一时间就想到了要找一个同样做科研工作的年轻人来做这个决定。这样的年轻人人有足够的的知识和学术训练,能够理解这件事背后的真正意义和责任。而且不会像我这样的‘老学究’一样,失去了正常人和正常生活的兴趣和同理心。所以我只能从这次参加‘超弦理论与拓扑量子场论国际年会’的年轻人当中挑选一个人。根据我的调查,符合这样条件的年轻人一共有六个。而在这四个人里,我选择了你,K。一方面是因为你之前在这次会议上做的报告充分显示了你的确有我所需要的那些品质。另外一方面只能说是天意,我最后筛选出了三个可能的人选,在理性层面完全无法做出取舍。所以我在这三个人里边随机挑选了一个。那就是你,K。”

    里奇教授顿了一下,接着说道:“至于为什么要用这种奇怪的方式,让你陷入这么大的麻烦之中。说真的,K,我的想法很矛盾。理性告诉我,这么做是为了给你一个压力的环境,来确认你是否能在巨大的压力下做出正确的反应。但是也许我的潜意识里想着你会没办法解开我的谜题,在实验开始之前找到我。那样的话实验就可以顺利进……”

    “等一下,等一下,”拉芙叫道。“我真的是完全没办法理解你们这些家伙。按你们的说法,这个什么什么计划的实验会给全世界带来非常可怕的后果,把让全世界都下非常大的雪,变得非常的冷。然后你们不去阻止它,反而在这里讨论什么应该谁来做这个决定。甚至还想着让这个实验能够顺利进行。你们的脑子里到底在想什么啊?你们到底还算是正常的人类么?”

    “因为这是多少人花费了多少时间的心血。你要知道在现在这样的环境下,基础性的研究要拉到经费有多么的困难。更别说像‘普罗米修斯计划’这样宏大的项目了。为了它,多少名声显赫的科学家放下身段,在各个基金会面前卑躬屈膝。又有多少人陷入了无尽的扯皮当中,为了争抢可能的经费和曾经交好的合作伙伴反目成仇。那些我都看在了眼里,而且有很多还是我亲自去做的。现在这台27公里的巨大设备[1]即将迎来它最荣光的时刻。获得人类继1900年那个世纪之交之后最伟大的物理学进展。这个你让我怎么能放弃这一切的努力,去终止这个项目。”

    “就为了这个?就为了你口中的科学?你就可以让全世界都变得冰天雪地,就不管人们的死活了?你可真是个疯子!”拉芙吼道。

    “人们的死活?”里奇教授平静地说道。“这个话你可以去和这几十年来被人工智能搞得失业的那几十亿人去说,可以去和很久之前被流水线机器取代了的产业工人去说,可以去和被工业革命搞得活不下去的手工业者去说。别忘了,你现在能够享受到如此便利高效的生活,可都是这一次次科学进步带来的。难道因为那些人没有在你眼前受苦,你就当他们不存在,就当这一切没有发生过么?就可以安心享受现在的这一切了么?真要按你的想法的话,你怎么不直接回到二百五十多万年前,去阻止人类学会用火呢?那样根本就不会有第四纪冰川期,也不会有动物大灭绝。我们到现在还会像猴子一样在树上摘水果吃,这就是你想要的未来么?”

    “你的眼里就只有你的‘科学’,就只有你所谓的‘绝对正确的真理’,你永远不会去想你周围的人到底是什么样的,他们的日常生活到底需要什么。要不是这样,妈妈当初也不会对你彻底失望,也不会带着我离开你。”拉芙的眼中带着泪花。“没有哪一个正常人能搞懂你到底在想什么,你也从来不会顾及别人的想法!”

    “我不会顾及别人的想法?如果我真的按我自己的想法来做的话,我又何必费这么一大套功夫来挑选一个我认为合适的人来做这个决定。我完全可以当这一切都没有发生过,然后静静地等着明天凌晨实验正式开始就好了。你和你妈妈,还有你们周围的其他人不理解我是,是因为你们没办法明白我所思考的到底是什么。你们没办法理解这项实验会给我们,会给这个世界,会给全人类带来什么。”里奇教授看着拉芙的眼睛说道。“拉芙,我曾经想教你的,而且在你小时候你也很喜欢我教你的那些。但是……但是我的精力不足以同时照顾到我的工作还有你们俩。拉芙,我现在要告诉你,这项实验会带给我们什么。它会让我们完全理解那些微小的基本粒子的行为和相互之间的作用法则。这将能够让我们建立起能够完美融洽万有引力、电磁相互作用力、弱相互作用力、强相互作用力的大一统理论。和它相比,广义相对论简直就是给中学生的课后作业。有了这些认识,我们将能够实现包括可控核聚变、常温常压超导、不受光速极限约束的量子纠缠态通信等等等等之前一直无法实现,甚至想都不敢想的伟大突破。而有了这些,我们就能够彻底摆脱能源的限制。到那个时候人类飞出太阳系,实现星际旅行都将不再是梦想。和这一切相比,区区的寒流降温根本就不算什么,更何况到那个时候,我们的能力早就可以摆脱自然界的束缚了。冰川期这种小问题,不外乎是多消耗一点点能源就能够解决的问题。而那个时候我们的能源是近乎无限的。拉芙,我知道这一切你现在很难理解,但是相信我,总有一天你会明白我的想法的。”

    拉芙呆呆地看着里奇,张了张嘴,想要说些反驳的话,但是又不知道从何说起。

    里奇教授叹了口气,挥了一下右手。在三人的面前出现了闪着红光的按钮,按钮上方还有一个巨大的倒计时指示牌,上面显示的时间正在一分一秒地流逝着。“K,要停下这么巨大的一套设备是需要时间的。所以虽然实验开始的时间是明天零点,但是留给你思考的时间已经没有多少了。该说的我刚才都已经说了,现在,请你认真思考,然后做决定吧。如果你决定停止这项实验的话,就在倒计时归零之前,按下这个按钮吧。”

    K看着倒计时牌上不断变化的数字,深吸了一口气,颤抖着伸出手去,然后又犹犹豫豫地缩了回来。

    “K,你确定要这么做么?”拉芙看到K缩回去的手,忍不住带着哭腔说道。“这样真的会下好大好大的雪,变得好冷好冷的。我知道我父亲说得没错,人们会撑过去的,而且会有更好的将来。这些我都知道。但是那是需要时间的啊。需要不知道多久的时间。这期间又有多少人会死于这场看不到尽头严寒呢?而且不止是有人会死,还有那些猫猫狗狗,那些完全不知道接下来会发生什么的小动物。它们都会死的,而且到死都不知道到底发生了什么。它们只能在梦中期待着永远都看不到春天,然后逐渐变得冰冷,失去呼吸,再也醒不过来。难道为了所谓的‘未来’就可以弃它们于不顾了么?那地球上只剩下了我们人类,又有什么意思呢?”

    K看了看拉芙,点了点头,哆哆嗦嗦地抬起手来,他的头竟也不由自主地微微晃动。他几次抬起手,但是每次都刚伸到一半又触电似的缩了回来。

    拉芙看着K来来回回抬起又放下的手,不禁带着一丝绝望地叫了一声:“K……”

    K惶惶地四顾,他那喉结上下移动几次,费力地咽下两口唾沫。他看着拉芙,泪流满面地说道:“对不起,拉芙,我知道你说的没错,这么做的代价太大了。不值得去这么做。但是,但是,但是我也是干这行的。我可以不在乎教授所说的未来的那些东西,但是我没办法违背的内心深处的想法。我想看看这个实验的结果到底是什么样的。我真的想知道。能够向宇宙的真理迈进一步,这是任何一个干做科研的人梦寐以求的理想啊。朝闻道,夕死可矣。拉芙,我真的没有办法……”

    拉芙看着已经倒计时牌上已经所剩无几的时间,无能为力地说道:“那怎么办,马上就要下雪了。”

    K脱下了大衣,披在了拉芙的身上,伸手接住了一片就要落在拉芙肩上的雪花:“是啊,要下雪了,会很冷的。但愿雪化了之后,会是更好的春天吧。

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[1] 欧洲大型强子对撞机是现在世界上最大、能量最高的粒子加速器。

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