第一節(jié) 量子的智慧選擇

構(gòu)成生命的基礎(chǔ)，比如碳、氫、氧等，世界所有物質(zhì)都是由分子構(gòu)成，或直接由原子構(gòu)成，原子指化學(xué)反應(yīng)的基本微粒，原子在化學(xué)反應(yīng)中是不可分割。原子直徑的數(shù)量級大約是10-10米。原子質(zhì)量極小，且99.9%集中在原子核。原子核外分布著電子，電子決定了一個(gè)元素的化學(xué)性質(zhì)，并且對原子的磁性有著很大的影響。所有質(zhì)子數(shù)相同的原子組成元素，每一種元素至少有一種不穩(wěn)定的同位素，可以進(jìn)行放射性衰變。質(zhì)子數(shù)=電子數(shù)，因此正負(fù)抵消，原子就不顯電，原子是個(gè)空心球體，原子中大部分的質(zhì)量都集中在原子核上，電子幾乎不占質(zhì)量，通常忽略不計(jì)。假如原子核是葡萄那么大，那么整個(gè)原子就有200米左右，原子的大部分空間是不斷運(yùn)動的電磁場，不斷運(yùn)動的電子好比這個(gè)200米運(yùn)動場的一粒沙子，而質(zhì)子大小好比一個(gè)米粒。當(dāng)然在量子概念里，它們真正的含義是不確定的。

基本粒子要比原子、分子小得多，現(xiàn)有最高倍的電子顯微鏡也不能觀察到。質(zhì)子、中子的大小，只有原子的十萬分之一。而輕子和夸克的尺寸更小，還不到質(zhì)子、中子的萬分之一。粒子的質(zhì)量是粒子的另外一個(gè)主要特征量。按照粒子物理的規(guī)范理論，所有規(guī)范粒子的質(zhì)量為零，而規(guī)范不變性以某種方式被破壞了，使夸克、帶電輕子、中間玻色子獲得質(zhì)量。現(xiàn)有的粒子質(zhì)量范圍很大。光子、膠子是無質(zhì)量的，電子質(zhì)量很小，π介子質(zhì)量為電子質(zhì)量的280倍；質(zhì)子、中子都很重，接近電子質(zhì)量的2000倍，已知最重的粒子是頂夸克。已發(fā)現(xiàn)的六種夸克，從下夸克到頂夸克，質(zhì)量從輕到重。中微子的質(zhì)量非常小，目前已測得的電子中微子的質(zhì)量為電子質(zhì)量的七萬分之一，已非常接近零。

在國際當(dāng)前流行的量子構(gòu)成方面，被科學(xué)檢驗(yàn)的最成功的是粒子模型，粒子模型是指物質(zhì)構(gòu)成單元有不可再分割的粒子構(gòu)成，粒子模型中基本粒子，在夸克模型提出后，人們認(rèn)識到基本粒子也有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，故現(xiàn)在一般不提“基本粒子”這一說法。根據(jù)作用力的不同，粒子分為強(qiáng)子、輕子和傳播子三大類。

1905年和1915年，愛因斯坦分別提出狹義相對論和廣義相對論震驚了世界。相對論是對牛頓的萬有引力提出新的升華，把宇宙表述為時(shí)間與空間糾纏一起的四維空間，從此奠定了其物理界的偉大定位。

但是在1927年、1930年兩屆物理學(xué)盛會的索維爾會議中，關(guān)于量子力學(xué)的辯論，愛因斯坦兩次都被以玻爾為首的哥本哈根派打敗。愛因斯坦強(qiáng)調(diào)量子世界的因果關(guān)系，而哥本哈根派強(qiáng)調(diào)量子世界的不確定性。愛因斯坦由于被羞辱，從此走上了大統(tǒng)一理論的研究上來，試圖尋找新的理論，把相對論與量子力學(xué)聯(lián)系起來。

除了在哲學(xué)觀念的沖突之外，相對論與量子理論的沖突主要表現(xiàn)在三個(gè)方面，普朗克長度一下的10-34厘米空間里，就會引發(fā)量子泡沫，而在宇宙大爆炸的開端以及黑洞，都需要相對論與量子力學(xué)結(jié)合起來，但是在這些方面相對論與量子力學(xué)都是矛盾的。

霍金在他的《時(shí)間簡史》中坦言，當(dāng)今世界上可能會有些人在有生之年，發(fā)現(xiàn)大統(tǒng)一理論。但這個(gè)大統(tǒng)一理論并不是愛因斯坦最初想的大統(tǒng)一理論，不可能通過一個(gè)簡單的美妙的公式來描述和預(yù)測宇宙中的每一件事情。因?yàn)橛钪媸谴_定性和不確定性相互統(tǒng)一的，量子理論中測不準(zhǔn)原理體現(xiàn)了不確定性。

現(xiàn)代物理學(xué)證據(jù)證明，量子力學(xué)并非不確定，電子可以分裂說明愛因斯坦的疑問并非完全錯(cuò)誤，而愛因斯坦研究大統(tǒng)一理論，也是準(zhǔn)備用新理論代替統(tǒng)一量子力學(xué)與相對論。至少愛因斯坦本人認(rèn)為相對論并非完美，正如他所認(rèn)為的量子力學(xué)不完美一樣。宇宙的深層里面，微觀量子世界與宏觀相對論時(shí)空世界，必然產(chǎn)生聯(lián)系。當(dāng)然新理論還要囊括占據(jù)宇宙23%的暗物質(zhì)與73%的暗能量。

粒子的雙重屬性粒子性和波動性：微觀世界的粒子具有雙重屬性粒子性和波動性。描述粒子的粒子性和波動性的雙重屬性，以及粒子的產(chǎn)生和消滅過程的基本理論是量子場論。量子場論和規(guī)范理論十分成功地描述了粒子及其相互作用。

量子的智慧選擇：量子實(shí)驗(yàn)本身證明了光子，電子或者60個(gè)碳分子組成的巴基球的一些不可思議的一面，比如在雙縫實(shí)驗(yàn)中，一個(gè)光子或者電子，能夠同時(shí)穿越兩條縫隙，而歷史求和表明量子在傳播過程中具有千萬個(gè)路徑，在分光延遲實(shí)驗(yàn)中，光子在傳播中，光表現(xiàn)出了智慧性，光子似乎看見有人或者物質(zhì)擋在光子分光的另一條路徑上，于是提前就沒有通過該路徑。而在電子雙縫實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)有人在一邊放上一個(gè)攝像機(jī)，試圖記錄電子傳播路徑的時(shí)候，電子似乎知道有人在看，于是選擇了另一種傳播方式，攝像機(jī)的觀察影響了電子的選擇，這也正是人類對量子不可了解性之一。讓我們看看這幾個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，并了解量子的神奇性。

雙縫實(shí)驗(yàn)

托馬斯·楊的光實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)代版被稱為雙縫實(shí)驗(yàn)。

此實(shí)驗(yàn)顯示，從一個(gè)波源發(fā)出的一列波，然后這一列波通過開有一對相距很近的狹縫的擋板，通過擋板后兩條波的發(fā)生衍射，在擋板后遠(yuǎn)端區(qū)域內(nèi)擴(kuò)散開來投射到屏幕上，有的點(diǎn)波峰遇波峰，波谷遇波谷產(chǎn)生干涉相長。有的點(diǎn)在這里波谷將與波峰相遇，從而產(chǎn)生干涉相消。全部的結(jié)果就是屏上出現(xiàn)的明暗相間的條紋，這是波動性強(qiáng)有力的證據(jù)。如果用電子，60個(gè)碳原子組成的巴基球代替光，那么也會出現(xiàn)類似結(jié)果。

單電子雙縫干涉實(shí)驗(yàn)——如果采取控制手段，單獨(dú)的一個(gè)個(gè)發(fā)射電子，或者使用弱光源，每次只讓一個(gè)光子或者電子等（粒子）通過裝置，如圖034。

實(shí)驗(yàn)裝置用微小粒子探測器代替屏幕，可對到達(dá)的單電子或者光子進(jìn)行標(biāo)記。這種單粒子雙縫實(shí)驗(yàn)效果，如圖035所示。

這種單粒子雙縫實(shí)驗(yàn)揭示了量子物理奇異性，在此實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)之前，玻爾與愛因斯曾經(jīng)為此爭論了幾十年。后來，隨著電子技術(shù)和探測器技術(shù)的發(fā)展，這一實(shí)驗(yàn)得以實(shí)現(xiàn)，并震驚了所有人，無論他是否是科學(xué)家。

這一實(shí)驗(yàn)過程是，將電子或者光子一個(gè)個(gè)向雙縫發(fā)射，電子（光子）也將在探測器陣列中某一隨機(jī)點(diǎn)顯示。一直持續(xù)下去，一個(gè)電子（光子）接一個(gè)電子（光子）地發(fā)射。一開始看起來是隨機(jī)的，但是發(fā)射幾十個(gè)上百個(gè)電子（光子）之后，將開始出現(xiàn)新的現(xiàn)象，大部分光子的著陸點(diǎn)正是波動理論所預(yù)言的干涉加強(qiáng)處（這些著陸點(diǎn)大部分處在擋板的“陰影”處）。

少數(shù)光子出現(xiàn)在波動理論預(yù)言的干涉部分相消處，波動理論預(yù)言的干涉完全相消處則沒有光子到達(dá)。隨著持續(xù)不斷，成千上百萬的光子通過裝置后，探測器陣列上將會出現(xiàn)清晰的明暗條紋，與波動理論預(yù)設(shè)的完全一致。

非常奇怪，人們產(chǎn)生質(zhì)疑，是什么導(dǎo)致了這種現(xiàn)象？這個(gè)看起來隨機(jī)與無法預(yù)測的，電子或者光子實(shí)驗(yàn)，一個(gè)個(gè)單獨(dú)發(fā)射，但是結(jié)果卻出現(xiàn)了清晰簡單的與光波一樣的圖樣，人們想問：一個(gè)電子或者光子到底是通過哪個(gè)狹縫？光子如何“知道”哪里適合著陸，哪里不適合著陸？是什么決定著光子最后的選擇哪個(gè)著陸點(diǎn)呢？為什么就單獨(dú)兩個(gè)光子來說，在理論上是全同的，但是行為上卻并不完全相同，不能同時(shí)著陸一點(diǎn)呢？與觀測結(jié)果和量子理論以及一系列實(shí)驗(yàn)相符合的唯一解釋是，每個(gè)單獨(dú)的電子或者光子（包括巴基球）從光源出發(fā)到探測器的過程像波一樣運(yùn)動，每個(gè)光子同時(shí)通過兩個(gè)縫，光子產(chǎn)生于一點(diǎn)，探測時(shí)也是一點(diǎn)，從光子產(chǎn)生到被探測到（實(shí)際是它湮滅）之間，它的行為像波。這就是波粒二象性的本質(zhì)。此外，概率在這一圖像中出現(xiàn)了，光子并不知道在哪里著陸，它只知道在不同點(diǎn)著陸的概率：波動理論預(yù)言的干涉相長處概率大，波動理論預(yù)言的干涉相消處概率小。在這里單個(gè)光子——同時(shí)通過兩個(gè)縫——會發(fā)生衍射并且會發(fā)生干涉，觀測者無論什么時(shí)候看一個(gè)光子（也就是說看探測器，或者你眼睛的視網(wǎng)膜實(shí)際記錄的光子），它都是一個(gè)點(diǎn)。你不看的時(shí)候，它就會鬼使神差地像經(jīng)典理論中的電磁波一樣成為波在空間中傳播。

電子雙縫偵測實(shí)驗(yàn)

為了更好的觀察粒子軌跡，科學(xué)家電子把粒子源換成電子發(fā)射設(shè)備，也會出現(xiàn)以上所有現(xiàn)象，當(dāng)單個(gè)電子發(fā)射的時(shí)候，電子同時(shí)通過了兩條縫，與自己干涉。

科學(xué)家想知道，電子到底通過了兩條狹縫的那條縫，于是如圖036，在一條狹縫放置了一臺叫狹縫偵測器的觀察設(shè)備，當(dāng)他們開始觀察時(shí)，神奇的事情發(fā)生了。電子開始變得象個(gè)小球，在后面屏幕上打出痕跡，但干涉圖像消失了。電子好像意識到有人觀察他，然后選擇了不同的路徑。

如果粒子源換成光子，也同樣如上用狹縫偵測器觀測，我們所熟悉的干涉圖案，也立刻就會消失不見，轉(zhuǎn)而改變成另外一種圖案。

因?yàn)榘凑找恍┛茖W(xué)家的假設(shè)猜想，使用偵測器這個(gè)動作，涉及了光子與狹縫偵測器之間的相互作用。這種行為改變了電子（光子）的量子態(tài)。假設(shè)，兩個(gè)同頻率的電子或者光子，在同時(shí)間被發(fā)射出來，則這兩個(gè)粒子是同調(diào)的。將狹縫偵測器關(guān)掉，則兩個(gè)同調(diào)粒子，都會不被干擾地經(jīng)過狹縫，同調(diào)地抵達(dá)偵測屏。可是，假設(shè)我們將狹縫偵測器打開，而兩個(gè)同調(diào)粒子之中的一個(gè)粒子，被狹縫偵測器偵側(cè)到，則由于粒子與狹縫偵測器之間的相互作用，兩個(gè)粒子不再同調(diào)，不再互相干涉。所以，偵測屏的干涉圖案會消失不見。根據(jù)哥本哈根解釋，當(dāng)我們不去探究電子到底通過了哪條縫，它就同時(shí)通過雙縫而產(chǎn)生干涉，反之，它就確實(shí)地通過一條縫而順便消滅干涉圖紋。

近幾年來的科學(xué)研究更進(jìn)一步地發(fā)現(xiàn)，干涉現(xiàn)象并不只限制于電子、光子，還涉及到像質(zhì)子、中子等等這些基本粒子。雙縫實(shí)驗(yàn)使用大分子構(gòu)造，像巴基球富勒烯（C60），也能夠產(chǎn)生類似的干涉圖案。

歷史求和

在宏觀物理學(xué)領(lǐng)域，每個(gè)粒子都有一個(gè)明確的痕跡，但是在量子世界里，每個(gè)粒子沒有明確的路徑，著名的物理學(xué)家費(fèi)恩曼于是推出歷史求和的概念。微觀量子世界，從粒子源到屏幕不是沒有路徑，而是意味著每條路徑，如圖037。

這就是量子世界與宏觀牛頓物理世界的區(qū)別。這意味著粒子在雙縫實(shí)驗(yàn)中，可能通過第一道縫隙，然后又穿過第二條縫隙；或者只通過其中一條路徑；或者粒子去了廣東的一個(gè)飯店，回來之前然后又去了南極；或者從地球A穿越B火星，宇宙，再返回。這就解釋了粒子如何知道穿越了那條縫隙。如果只開放一條路徑，粒子就穿越這條縫隙，如果開放兩條路徑，粒子就會兩條路徑都穿越，然后產(chǎn)生干涉。同時(shí)地球A到火星B的粒子路徑也是多樣的。這聽起來非常奇怪，但是目前來看，這就是最合理的解釋。

延遲選擇

提出黑洞、量子泡沫、真子等很多知名概念的著名物理學(xué)惠勒為了檢測量子世界的不可思議的特性。通過一個(gè)戲劇化的思維實(shí)驗(yàn)指出，我們可以“延遲”光子的這一決定，使得它在已經(jīng)實(shí)際通過了雙縫屏幕之后，再來選擇究竟是通過了一條縫還是兩條！

約翰·惠勒是一位90歲的老頑童，他對人非常親切和友善。他通常總是面帶著微笑并且有時(shí)還會向他經(jīng)過的所有人揮手致意，并與學(xué)生合作出版物理學(xué)著作。

惠勒雖然沒有獲得諾獎(jiǎng)，但是他的物理學(xué)思維卻贏得人們尊敬，他第一個(gè)提出黑洞概念；引入了極小時(shí)間與極小距離的普朗克尺度，并在此尺度極限下引入“量子泡沫”概念（既時(shí)空在10-35米空間距離與10-45秒的時(shí)間間隔上的動蕩）；他提出質(zhì)樸性原則，提出沒有質(zhì)量的質(zhì)量，沒有電荷的電荷；他提出真子概念（光子高密度集中以至于全部光子繞著共同的中心轉(zhuǎn)動，這些光子是通過自身引力來保持軌道運(yùn)動的）；關(guān)于宇宙深度他提出“一切源于信息”（真實(shí)宇宙世界“一切”可能最終都基于信息），惠勒開創(chuàng)了量子信息理論的新紀(jì)元，同時(shí)也因?yàn)樗亩嘟嵌葎?chuàng)新哲學(xué)觀點(diǎn)而受到物理學(xué)界的尊敬。

惠勒在1978年提出的一個(gè)超出當(dāng)時(shí)水平的延遲實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)量子世界，現(xiàn)在已經(jīng)在很多實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了這一實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)是在一個(gè)光子離開光源較長時(shí)間后，允許一名實(shí)驗(yàn)者決定這個(gè)光子是應(yīng)該沿著單一軌跡進(jìn)入探測器，還是沿著兩條疊加軌跡進(jìn)入探測器。

如圖39所示，在光源出發(fā)點(diǎn)A直角處有一個(gè)半透半反射鏡。C, B處都有反射鏡。每個(gè)光子都有50%機(jī)會到達(dá)左探測器，50%機(jī)會到達(dá)右探測器。

為了描述這一實(shí)驗(yàn)，在A處后面偏離一側(cè)建立光源，可向A處上方的半透半反鏡發(fā)射光子束。半透辦反射鏡是一塊鍍有很薄一層銀的玻璃，只能將照射到其上的光反射一半，而讓另一半光通過，那么單個(gè)光子就有50%的機(jī)會被反射，還有50%的機(jī)會通過。還有另外一種情況：那就是一個(gè)打到半透半反鏡上的光子將既反射又透射其波函數(shù)是分散的。光子在打到半透半反鏡上后，將處于兩種不同傳播方向的疊加態(tài)。

建立起的半透半反鏡可以使透過的光到達(dá)B處，被它反射的光則到達(dá)C處（如圖039）。在上述兩處放置了全反鏡，這樣所有光線（或者說所有光子）都會被反射到D處，在D處上方什么都不放，在D的左右分別放有探測器，這些探測器能夠記錄到達(dá)的光子（所有光子！）。比如右探測器發(fā)出一次嘀嗒叫聲就說明從C處打來一個(gè)光子，從左側(cè)探測器發(fā)出聲音則說明從B處打來一個(gè)光子。現(xiàn)在，還沒有態(tài)疊加的明顯證據(jù)——從概率進(jìn)行的測量來說，左右兩側(cè)將會各探測到一半光子。

現(xiàn)在，讓我們來證實(shí)光子確實(shí)同時(shí)沿著兩條軌跡運(yùn)動：我們用一個(gè)半透半反鏡放置在D處上方，這樣來自B處的光有一半會被反射到右邊，另一半則會直接透射到左邊。而來自C處的光則有一半被反射到左邊，另一半直接透射到右邊。

如圖040所示，通過仔細(xì)擺放該半透半反鏡可以使兩束射向右側(cè)的光發(fā)生相消干涉，而兩束射向左側(cè)的光發(fā)生相長干涉。那么光都將抵達(dá)左側(cè)，向右側(cè)傳播的光波將彼此相消，向左側(cè)傳播的光波將彼此加強(qiáng)。在上述情況不動的情況下，如果光源發(fā)射的是一個(gè)個(gè)單獨(dú)的光子，左側(cè)的探測器不斷發(fā)生嘀嗒聲，這說明不斷有光子到達(dá)那里，而右側(cè)的探測器則沒有任何聲音。這說明，每一個(gè)光子都是同時(shí)沿著兩條軌跡運(yùn)動的。所有光子都抵達(dá)右側(cè)的現(xiàn)象只能通過光子波函數(shù)（或振幅）進(jìn)行解釋。光子的波函數(shù)先分散再匯聚，從而光子波才會與自己發(fā)生干涉相長或干涉相消。

現(xiàn)在我們做另一個(gè)選擇測試——延遲選擇，證明每個(gè)光子是沿著兩條軌跡運(yùn)行的，這時(shí)候可以不在D處上方放置任何裝置。但是，為了測量顯示出每個(gè)光子的運(yùn)動軌跡。我們在D處上方放置一個(gè)半透半反鏡，將光源打開一納秒，一個(gè)光子的運(yùn)動速度是每納秒1英尺（1納秒的時(shí)間等于1秒的十億分之一）。在這么短的時(shí)間內(nèi)，光源也就發(fā)射出幾十個(gè)光子。然后我等待30～50納秒的時(shí)間，準(zhǔn)備做出一個(gè)決定，等我們做出決定時(shí)，那些從光源發(fā)射出的光子已經(jīng)離開光源很遠(yuǎn)了，但是它們到D處還有點(diǎn)距離，所以它們還在傳播路途中。

接下來，我們想弄清楚每個(gè)光子所走的路徑。然后在D處上方什么都不放置，統(tǒng)計(jì)左右兩側(cè)的探測器記錄到達(dá)的光子，每個(gè)探測器應(yīng)該各記錄下一半光子。這表明到我們做開始做出決定的時(shí)候，每個(gè)光子已經(jīng)被“交給”了各自的路徑，要么通過B，要么是通過C處。如果我們改變決定——在每個(gè)光子發(fā)射完，光子恰好處在自己路徑上之后——想弄明白是否每個(gè)光子都同時(shí)處在兩個(gè)路徑上，那么我們將半透半反鏡放置在D處上方，通過仔細(xì)擺設(shè)透鏡，產(chǎn)生波的干涉，這時(shí)所有光子都會奇跡般地要么抵達(dá)右側(cè)探測器，要么抵達(dá)左側(cè)探測器。這說明每個(gè)光子都與自己發(fā)生了干涉，而且每個(gè)光子都是同時(shí)沿著兩條路徑運(yùn)動的。

好，我們再換一下思路，把半透半反鏡留在D處上方，D處左右兩側(cè)各有一個(gè)探測器，并派一個(gè)人站在AB之間的路上（如圖041），結(jié)果發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在沒有光子（或光子波）能通過AB這條路程徑，所有到達(dá)D處的光子（或光子波）都一定是通過C處過來的。此時(shí)兩個(gè)探測器發(fā)生的嘀嗒聲頻率相同，每個(gè)從C處到達(dá)D處的光子都有50%的機(jī)會直接透射到右側(cè)，還有50%的機(jī)會被反射到左側(cè)。干涉消除了，光子再次成為沿著特定路徑運(yùn)動的單個(gè)粒子。

雖然按照現(xiàn)代科技，很難驗(yàn)證在幾納秒這么短的時(shí)間內(nèi)做出“決定”。如果該實(shí)驗(yàn)?zāi)茉趯?shí)驗(yàn)室房間內(nèi)進(jìn)行，那么在更大尺寸上也能進(jìn)行，比如足球場上，比如幾百公里的范圍內(nèi)。正如惠勒本人所說，這種實(shí)驗(yàn)沒有理由在宇宙距離上不能進(jìn)行。比如從遙遠(yuǎn)的恒星爆炸發(fā)射出的來的光，抵達(dá)地球的光有兩種可能路徑，光可以在星系E，我們可以在該星系觀察到從恒星爆炸發(fā)出的光子。如果是另一星系F，天文學(xué)家同樣會在F星系附近看到那些光子。如果天文學(xué)家在天文臺里能夠接收到來自兩個(gè)星系的光的位置放置一面半透半反鏡，理論上沿著兩條不同路程經(jīng)傳播的光將會發(fā)生干涉，并只在一個(gè)方向上產(chǎn)生可見的光子（與上述延遲實(shí)驗(yàn)類似）。天文學(xué)家可以在光離開類星體幾萬年，幾百萬年，甚至幾十億年之后才決定是否尋找特定路程徑或者尋找兩條路徑之間的干涉。這太神奇了！但是這就是量子世界的詭秘行為，量子行為表明量子行為是概率性的，一個(gè)事件發(fā)生的世界，對事件不用的結(jié)果選擇，會產(chǎn)生不同的行為。

以上種種如此詭異的量子行為確實(shí)是些奇怪的現(xiàn)象。用愛因斯坦的話說，這太詭異了，但這卻是事實(shí)。所以物理學(xué)家費(fèi)恩曼說：“我可以有把握地說，沒人能夠理解量子力學(xué)。”

有些物理學(xué)家認(rèn)為雙縫實(shí)驗(yàn)太令人混亂（你越思考，頭腦就越混亂——尼爾斯·玻爾語），以致于他們認(rèn)為盡管量子力學(xué)取得了無數(shù)成功，且從未失敗，但仍舊是不完備的，他們相信在21世紀(jì)的某個(gè)時(shí)候——無論是下一年還是從現(xiàn)在起50年以后——將會出現(xiàn)新的理論，一種能夠包含量子理論，并且能對量子理論的成功進(jìn)行解釋的理論，但是新理論必須更具“遠(yuǎn)見卓識”。即便是不被雙縫實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)出的古怪所困擾的物理學(xué)家也都傾向于認(rèn)為量子力學(xué)的某種內(nèi)在因素沿待出現(xiàn)。

關(guān)于量子的本性問題，愛因斯坦認(rèn)為必然存在因果關(guān)系，以玻爾為代表的哥本哈根派認(rèn)為測不準(zhǔn)，幾率問題就是量子本質(zhì)，看到的就是真實(shí)的，玻姆認(rèn)為，量子深層必然存在著隱蔽的關(guān)系。

愛因斯坦相信，如果量子力學(xué)是一個(gè)完備的理論，我們就能夠從量子力學(xué)方程中解讀出這個(gè)世界的“真實(shí)圖景”，即每時(shí)每刻真正存在于我們面前的所有一切。玻爾卻指出，我們觀測得到的世界才是“真實(shí)”世界，哪怕我們觀察世界的時(shí)候必須透過一塊黑色的玻璃。實(shí)際上，玻爾堅(jiān)持，這種黑暗模糊的視線本身，也跟我們看到的其他東西是一樣真實(shí)的。

玻姆的理論認(rèn)為，目前量子力學(xué)之所以是一個(gè)統(tǒng)計(jì)理論（哥本哈根派的解釋），是因?yàn)榇嬖谶€未發(fā)現(xiàn)的隱變量，這種隱秘關(guān)系甚至涉及到人類的意識問題。個(gè)別體系的規(guī)律，正是由它們決定。如果能找出隱變量就可以準(zhǔn)確地決定微觀現(xiàn)象每一次測量的結(jié)果，而不只是決定各種可能出現(xiàn)的結(jié)果的幾率。

也就是說，如果發(fā)現(xiàn)隱變量，那么因果律還是存在的，“上帝不擲骰子”。

因此，愛因斯坦為了尋找因果關(guān)系，把后半生精力都用在尋找大統(tǒng)一理論中來。現(xiàn)代物理學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，電子能夠再次分裂，也能夠同時(shí)測到量子的兩種狀態(tài)，而按照本人在另一本書里的新宇宙模型——圓轉(zhuǎn)聚合的物理模型，量子世界必然存在更深層的粒子關(guān)系，沒有絕對的真空，影響量子的因素就在深層量子中，電子、光、夸克等可能有其他更深層粒子組成的，也有可能有其他機(jī)理。量子世界必然存在著更深度的背景關(guān)系，這種背景關(guān)系與宏觀宇宙也是關(guān)聯(lián)的。只是現(xiàn)代科學(xué)由于工具有限很難實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)。

而量子求和認(rèn)為，因?yàn)闇y不準(zhǔn)，幾率問題，量子軌跡無所不在，其軌跡漫步于宇宙空間，這種認(rèn)識也許存在著問題，量子能夠激發(fā)更深層，微觀，快速的粒子做出反應(yīng)，但是單個(gè)量子本身有其影響范圍應(yīng)該是有限的。也許這會在以后的實(shí)應(yīng)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電子射向中間有縫隙的屏幕的時(shí)候，電子就開始激發(fā)了深層粒子的反應(yīng)，這會影響其途徑，量子能夠激發(fā)運(yùn)動過程中的周圍更微觀粒子環(huán)境及其反應(yīng)。