將目光投入深淵

部分 
Ⅰ
1. 年輕的沃納·海森堡的荒謬想法：“可觀測量” 
2. 埃爾溫·薛定諤離題的波函數 ψ：“概率” 
3. 世界的粒子性：“量子” 

第二部分 
II 
1. 態疊加 
2. 認真對待ψ：多重世界、隱變量和物理塌縮 
3. 接受非決定性 
III 
1. 世界曾一度讓人覺得很簡單 
2. 相對關繫 
3. 稀薄而微妙的量子世界
IV
1. 量子糾纏
2. 編織世界關繫網的三人舞
3. 信息

第三部分
V
1. 亞歷山大·波格丹諾夫和弗拉基米爾·列寧
2. 無實質的自然主義
3. 沒有基礎？龍樹
VI
1. 簡單的物質？
2. “意義”是什麼意思？
3. 從內部看到的世界
VII
1. 這真的可能嗎？

致謝
注釋

將目光投入深淵

我和卡斯拉夫坐在離海幾步之遙的沙灘上。我們熱烈地交談了數個小時。一次研討會的下午休息期間，我們來到了香港的南丫島。卡斯拉夫是量子力學領域的知名專家。他在研討會上展示了對一個復雜思想實驗的分析。從密林邊緣的小徑到沙灘，隨後再到海邊，我們就此實驗進行了反復討論。後我們的想法基本達成了一致。在沙灘上，我們看著大海，沉默良久。真是難以置信，卡斯拉夫喃喃道，人們如何能夠相信？就好像現實……從未存在過一樣……
在量子領域，我們已經走到了這一步。一個世紀以來，這一領域不斷湧現出舉世轟動的科學成果，還贈予了我們當代科技，為整個 20 世紀物理學提供了根基。認真回顧這一科學為成功的理論，我們會不由得感到驚詫、困惑、難以置信。
曾有過那樣一個時刻，世界運行的基本原理似乎非常清楚：形形色色的事物歸根結底好像都是由物質微粒構成的，並隻受寥寥幾種力的驅動。人類曾一度認為“摩耶”的面紗已被揭開：認為自己徹底看透了現實的本質。但這一狀況未能長久，因為許多事實與理論不符。
直到 1925 年夏天，一位 23 歲的德國青年來到北海上一座多風的島嶼——“聖島”黑爾戈蘭島，度過了一段坐立不安的孤單日子。在這座島嶼上，他發現了一種能解釋所有棘手事實的想法，並構建了量子力學的數學結構——“量子論”。這一理論的發明也許是有史以來偉大的科學革命。這位青年的名字是沃納·海森堡（1901—1976）。這本書要講的故事，便是由他開啟的。
量子論澄清了化學的根基，解釋了原子、固體、等離子體的運作方式，解釋了天空的顏色、大腦內的構造、恆星的運動、星繫的起源……世界上成千上萬個方面的問題。從電子計算機到核電等科技的根基也是量子論。工程師、天體物理學家、化學家和生物學家每天都在運用量子論。量子論的基礎知識已經成了高中課堂的必修知識點。量子論從未出錯。它是現今科學的有力心髒。但它神秘莫測，還有些許令人不安。
量子論打破了世界是由沿固定軌道運動的微粒組成的這一我們原有的現實圖景，卻沒有說明，若非如此，我們又該如何認知這個世界。量子論的數學計算並不描述事實，它不會告訴我們“何物存在”。在量子理論的視角下，相距甚遠的物體之間似乎有著魔法般的聯繫。物質被奇詭的概率波替代。
任何一個停下來問自己，量子論究竟告訴了我們關於真實世界的什麼事情的人，都仍然滿懷迷惑。盡管愛因斯坦預見的一些想法將海森堡引到了正確的道路上，但他終也沒能完全消化理解它們；20 世紀後半葉偉大的理論物理學家理查德·費曼也稱沒有人理解量子。
然而，科學就是如此：科學是探索全新的思考世界的方式，是不斷推敲質詢我們現有的概念的能力，是那股敢於反抗權威的、批判性的前瞻性力量，這力量有能力改變其本身的概念根基，從零開始重新描繪世界。
量子論的奇怪之處令人迷惑不解，但同時，它也為我們開闢了全新的認知現實的視角，讓我們得以窺見一種比從單純的物質主義視角看到的、由空間中的粒子構成的現實更加深刻微妙的現實。這是一種由關繫而非物體構成的現實。
量子論為我們提供了全新的思路來重新思考宏大問題，比如現實的結構、經驗的本質、形而上學，或許甚至還有意識的本質。上述問題都是科學家和哲學家們熱烈探討的，也是我在本書中要談論的話題。
在荒蕪、偏僻、北風肆虐的黑爾戈蘭島上，沃納·海森堡揭開了擋在我們與真相之間的那道帷幕，而帷幕之後卻現出了一道深淵。本書要講的故事，就從海森堡萌生想法的這座島嶼開始，隨後將從現實的量子結構的發現逐漸擴展到探討範圍更寬廣、更為開放的問題。
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我的作品面向的，首先是不了解量子力學，但有興趣盡自己所能去理解量子力學是什麼、意味著什麼的讀者。我要盡可能地做到敘述簡潔，因此一切對把握問題核心並非不可或缺的細節，我都略而不談。我要盡可能地做到清晰易懂，因為我探討的是科學中晦澀難懂的理論。與其說我講的是如何理解量子力學，不如說我隻是解釋了為什麼量子力學是如此難以理解。
但這本書也是為那些越是深入研究量子論，就越是感到疑惑的同僚——科學家和哲學家——而寫；為的是能夠讓正在進行中的、關於這個持續讓我們感到驚奇的物理理論的意義的探討繼續開展，也為了能夠獲得一個更為整體化地看待它的角度。本書為那些對量子力學已有所了解的讀者附加了許多注釋。同時，為使內文更具可讀性，更加精確的描述將在注釋的部分進行。
我在理論物理學領域的主要研究對像是理解空間和時間的量子性質，使量子論與愛因斯坦有關空間和時間的發現更加融貫一致。我發現自己在持續不斷地思考關於量子的事情。本書是我思考至今得到的成果。它並未忽視不同的觀點與意見，但也有它自己堅定的傾向性；它專注於介紹我認為有效力，同時也為我們打開了廣闊而有趣的前景的一種視角，即對量子論的“關繫性”解讀。
在開始閱讀前，有一事需讀者悉知。未知的深淵永遠對人具有吸引力，也總是令人目眩神迷。認真思考量子力學，反思它給我們帶來的啟示的過程幾乎是一種近似迷幻體驗的經歷：它總是變著花樣要求我們放棄自己對世界的認識中被認為是堅不可摧、無懈可擊的東西，它要求我們接受現實與我們的想像有著深刻差異這一事實，要求我們不要懼怕深不可測的未知之物，要敢於將目光投入深淵。
裡斯本，馬賽，維羅納，安大略省倫敦
2019—2020年