圣安东尼奥——量子力学是科学的政治两极分化。

选民要么站在一边无休止地争论，要么呆在家里接受政治现状。物理学家要么接受量子力学并进行计算，要么在关于量子力学究竟是如何描述现实的无休止辩论中站队。

        史蒂文·温伯格(Steven Weinberg)过去对量子力学很满意，也不担心争论。但是，正如这位83岁的诺贝尔奖得主多年来一直在思考的那样，他已经重新做出了评估。

 

        “现在我不那么确定了，”他10月30日在圣安东尼奥举行的一场科学作家会议上宣布，该会议由科学写作促进委员会(Council for the Advancement of science Writing)组织。(披露:我是CASW董事会成员)“我对量子力学不像以前那么满意了，也不像以前那么轻视它的批评者。”

        温伯格认为有必要在量子故事中开辟一个新篇章的一个原因是，那些认为量子力学一切正常的人在辩论中站在了不同的立场。

        “这是一个不好的信号，尤其是那些对量子力学很满意的物理学家们，他们认为量子力学没什么问题，却不同意它的含义，”温伯格说。

        量子力学从一开始就引起了恐慌。一个多世纪以前，马克斯·普朗克(Max Planck)、阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)和尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)等物理学家指出，19世纪的标准物理学不足以解释热、光和原子的各种特征。

        到了20世纪20年代，包括维尔纳·海森堡(Werner Heisenberg)、欧文·薛定谔(Erwin Schrodinger)、保罗·狄拉克(Paul Dirac)和马克斯·波恩(Max Born)在内的其他物理学家，把这些早期的认识发展成了成熟的量子力学数学。

        如今，量子力学是物理学理解几乎所有事物的基础。温伯格指出，量子力学“不仅是我们理解原子的基础，也是我们理解原子核、导电、磁性、电磁辐射、半导体、超导体、白矮星、中子星、核力和基本粒子的基础”。

        但量子理论的解释力已经付出了巨大的代价:许多物理学家，包括爱因斯坦(Einstein)和薛定谔(Schrodinger)等先驱者，都拒绝接受关于现实的违反直觉的怪异现象。

        其中一个令人反感的方面是量子排斥牛顿决定论，即所有事件都完全由之前的环境决定。例如，如果你知道棒球被球棒击中时的速度和方向，你就可以精确地计算出棒球将在何处着陆。相反，量子力学在描述自然过程时加入了一种概率因素。

        当一个电子从原子上弹回来时，没有人能准确地预测电子将朝哪个方向运动;量子力学只允许你计算它朝某个方向运动的概率。一个叫做波函数的数学公式提供了计算电子可能在哪里的指令——当你测量电子时，你最有可能找到它的概率波最强烈的地方。重复测量会发现一系列与量子数学指定的概率相对应的结果。

        爱因斯坦反对，说上帝不玩骰子。他进一步反对量子力学的另一个奇怪的方面，包括它对出生时分离的粒子对的描述。

        例如，来自一个原子的两个光子可以飞得很远，但却共享一个量子描述;无论距离多远，对其中一个进行测量都可以揭示另一个的一些信息。

        试图解释这些难题可以分为两大类，温伯格说:“工具主义者”和“现实主义者”。仪器学家认为波函数只是一个计算实验结果的工具——我们无法对现实有更多的了解。现实主义方法的拥趸们认为，波函数是真实存在的，随着时间的推移而演变，从根本上说，它对真正发生的事情负有责任。

        温伯格认为工具主义观点没有吸引力。他说:“想象我们对任何事情都一无所知，这太可怕了——我们只能说当我们进行测量时发生了什么。”“工具主义者的态度是，我们不知道外面发生了什么。”

        另一方面，现实主义观点确实指出了“外面”正在发生什么，但代价是巨大的复杂性，以无数独立的现实流的形式。“这里发生的是一个波函数，它以一种完全确定但极其复杂的方式随时间推移，”温伯格说。在这种观点下，量子过程(也就是一切)的所有可能结果都会在一个或另一个流中发生(即使没有人知道任何其他流，