这个学霸疑似巨额知识来源不明 第40章 一场隔著屏幕的解剖

下午三点多，张秀芬见天色有些阴沉，似乎要下雪，便起身告辞。

回到自己家，刚一脱下羽绒服，江临就迫不及待地走到沙发旁，向正坐下喝水的父亲伸手。

“爸，手机借我用一下。”

“拿去吧，別玩太久，伤眼睛。”

江建国乐呵呵地把自己那台屏幕有些磨损的智慧型手机递给儿子。

换作以前，他可能还会嘮叨两句是不是要打游戏，但现在，他对江临有著近乎盲目的信任。

江临拿著手机回臥室，坐到书桌前，点开抖音，在搜索框里输入量子力学没那么玄，找到那位物理老师的帐號。

点开作品列表，將排序方式切换为从早到晚。

最早的一个视频，发布在一年多以前。

標题是：【量子力学为什么这么难？】

视频里的陆知行穿著一件宽鬆的灰色毛衣，坐在那间一成不变的办公室里。

身后的白板上，用黑色的记號笔写著四个大字：直觉的代价。

“很多学生，甚至是一些已经考上物理系的研究生，都会在某个深夜抓狂地觉得量子力学太难了。他们总是抱怨，是因为波函数、希尔伯特空间、算符偏微分方程这些数学工具太反人类。”

陆知行说到这里，竖起一根手指。

“这话，只对了一半。”

“数学確实难，这毫无疑问。但是，数学，从来都不是学物理最痛的地方。因为数学就像是一把刀，刀再钝，只要你花时间去磨，总能把它磨快，总能掌握它的使用方法。”

“学量子力学真正让人感到痛苦的是它蛮横地要求你，必须放弃那些你从生下来开始，从你扔出第一块石头，观察第一次苹果落地时，就在潜意识里建立起来的，用来理解这个宏观世界的经典直觉。”

画面里的陆知行身子前倾，目光透过屏幕，直击人心。

“人要放弃自己赖以生存的直觉，无异於重塑三观，那是极其痛苦的。”

江临深以为然。

抱著强烈的期待，继续看第二个视频。

標题是：【懂了表述，不等於懂了概念——警惕直觉的回马枪】

陆知行在视频里说：“我见过很多学生，期末考试能考九十多分，你让他默写量子叠加態的数学定义，他能把薛丁格方程背得一字不差，甚至能熟练地写出態矢量的线性组合公式。”

陆知行在白板上敲了敲公式。

“但是，这就代表他懂了吗？不，你隨便给他换一个稍微变种的物理情境，你就会发现，他的潜意识里，还是会偷偷摸摸地把量子態的叠加，想成某种经典概率的无知。”

“比如，他会觉得薛丁格的猫，其实在我们打开盒子之前，它就已经死或者已经活了，只是我们不知道而已。他把量子叠加当成了我们信息不足导致的古典概率。”

“最可怕的是，学生自己是完全不知道自己犯错的。因为这种错误，不是发生在白纸黑字的推导运算上，而是发生在他自己都无法察觉的直觉缝隙里。”

江临按下暂停。

脑子里浮出废土概念本上的一页。

那一页，他曾经用铅笔画过一幅画，写过一个自己当初颇为得意的类比。

发芽的种子。

他曾经试图用一颗被埋在土里，还没有破土而出的种子，去类比量子叠加態。

一颗种子在土里，它可能往左边长出根须，也可能往右边长。在它破土而出被观测到之前，它像是在泥土里同时保留著往左和往右的几种可能性。不到最后时刻，你不知道它选哪条路。

这个充满生命力的类比，他用了整整两年。

这两年里，他用这个模型去理解一维势垒的穿透，甚至觉得极其顺畅，自以为抓住了量子力学的精髓。

直到后来。

直到他在一本更高级的教材残页里，开始处理相位和量子干涉。

当两个量子態的叠加不仅有概率幅的加减，还涉及复数平面的相位角 时，量子概率產生了无法消除的干涉项。

那一刻，那个完美的种子类比，碎成了一地齏粉。

种子不可能產生干涉。因为经典的概率是p=p_1 p_2，是单纯的相加。

而量子力学是波函数的叠加，是具有干涉效应的。

左边的根和右边的根，不可能互相抵消变成没有根。

之后，他在概念本上把那颗种子画了个大大的叉。

那是他第一次意识到，用宏观具象去强行类比微观量子，会付出多么惨痛的代价。

思绪到这里，他重新播放视频。

不仅因为这个视频给了他什么高不可攀的新知识。

而是因为，陆知行作为一个远在天边的陌生人，却极其冷静精准地把他曾经在黑暗中走过的弯路，摔过的坑，清清楚楚地解剖了出来。

这种跨越时空的理解，让他感到一种巨大的震撼。

第二个系列是关於双缝实验的完整解析。

第一个视频只讲现象。

电子一个一个打过去。

屏幕上最后形成干涉条纹。

陆知行没有急著解释。

他说：“我们先不要抢答案。”

“很多人学物理太急了，现象还没看清，就想把它塞进自己熟悉的框架里。”

江临把这句话重放了一遍。

它和蒋瑶那道题像一件事。

先问清楚题目在问什么，先看清楚现象是什么。

第三个视频，就是白天表弟刷到的那个。

观察者效应。

江临重新看。

这一次没有外婆家的电视声，没有厨房的锅铲声，也没有张宇不耐烦的手指。

臥室里很安静。

他把那句听到过的话又听了一遍。

“你以为自己在问，电子走了哪条缝。”

“但你其实在问，在没有发生测量的时候，走哪条缝这件事是否有意义。”

江临把视频往回拖了十五秒。

再听一遍，又拖回去，第三遍。

这才放下手机，提笔在草稿纸上写。

【不是问答案，是问问题本身是否有定义。】

写完后，他在旁边画了一个很小的方框。

这不是答案。

但这是一个更好的问题形状。

他继续往下看。

第三个系列是海森堡不確定性原理。

其中第一个视频讲的是位置和动量的关係。

陆知行的表述极其严谨和谨慎，在追求爽感和噱头的短视频平台上，简直是一股清流。

他没有说因为仪器不够精密，所以测不准。

而是反覆强调：“请记住，不確定性，绝对不是人类技术发展的缺陷。”

“它不是因为我们的手在抖，不是因为显微镜不够高级，更不是因为电子太小所以我们凡人的眼睛看不清。就算你拥有上帝的仪器，你也测不准。”

“因为，这是量子態本身的数学结构决定的。这是波函数的傅立叶变换性质！当位置空间的分布变窄，动量空间的分布必然变宽。这是希尔伯特空间里的几何法则，是宇宙底层的铁律。”

这一部分江临看得比较快。

因为这些硬核的数学推导，他都上面吃过苦，流过汗，把它们碾碎了咽进过肚子里。

陆知行为了向大眾科普，在视频里省略掉了一些极其繁杂的数学推导细节，比如泛函分析里算符的不对易性证明。

江临能敏锐地感觉到那些被省略掉的台阶在哪里。

但他没有觉得陆知行是在敷衍。

他非常理解科普不是编纂教材。

面对普通观眾，有些过於陡峭的数学桥樑，必须先搭得窄一点，平缓一点，否则观眾会在第一步就坠入深渊。

第二个视频，难度陡然上升，讲的是物理学史上最深刻的判决：贝尔不等式。

视频一开头，陆知行收起了之前的轻鬆，表情肃穆：“友情提示，这个视频的逻辑密度非常大，可能需要你们暂停很多次。”

江临確实暂停了很多次。

不是因为里面涉及到什么复杂的微积分他看不懂。

而是因为，他不敢让自己用一种我好像懂了的模糊状態，矇混过关。

局域性，实在性，隱变量……

每一个词他都见过。

可当陆知行把它们用严密的逻辑链条重新连接在一起时，仍然需要江临停下来，把这些概念背后的物理图像和哲学前提，重新在脑海里摸排一遍。

当看到陆知行讲看到阿斯派克特实验，证实了纠缠光子对违反了贝尔不等式，得出2根號2的结果时，江临把进度条往回拖了一次。

陆知行只讲了实验的基本逻辑和结果，证明了定域实在论的破產，但他没有展开讲实验早期存在的漏洞问题。

不过这也很正常。

视频已经二十分钟。

如果在短视频里再往下深入讲什么是定域性漏洞和探测效率漏洞，绝大多数观眾大脑会宕机，会立刻划走。

可江临的笔停在那里。

他在草稿纸上写：【阿斯派克特实验：它排除了隱变量，但排除的究竟是哪一类？是所有的隱变量，还是仅仅依赖於定域性前提的隱变量？】

下面又补：【关於实验漏洞（漏洞自由实验）：探测效率漏洞如何闭合？定域性漏洞中，测量偏振方向的隨机选择，是否绝对独立？】

他没有马上去查。

先把问题放在那里。

第四个系列，也是帐號的最后一个系列，叫：【量子力学和我们的直觉】

这个系列目前只有两个视频。

第一个讲人类的神经突触和直觉，为什么只適合处理宏观的中等尺度世界，因为这有利於远古人类在非洲大草原上躲避狮子。

演化不需要我们理解量子。

讲到第二个视频，讲的是那场著名的世纪大辩论，玻尔和爱因斯坦的爭论，上帝到底掷不掷骰子。

陆知行花好几分钟的篇幅，极其客观地描述了一番爱因斯坦的立场。

他没有像一些二流科普那样，把晚年的爱因斯坦塑造成一个冥顽不化的老顽固。

“请大家务必明白一点，爱因斯坦不是因为不懂或者算不出薛丁格方程，才反对哥本哈根学派的。”

“恰恰相反，爱因斯坦是全人类最懂量子力学的那极少数几个人之一，光电效应就是他提出来的。

“只是，能理解其数学结构，並不代表在哲学上可以接受它。量子力学要求物理学家放弃的绝对因果律和客观实在性，对爱因斯坦来说，不是一个隨便可以扔掉的小假设，那是他构建整个物理世界大厦的最底层基石，是他对宇宙应该是什么样子的终极信念。他不能忍受一个只要不看，月亮就不存在的宇宙。”

江临看到这里，关掉视频，靠在椅背上。

他没有资格说自己懂爱因斯坦。

但是，视频里所描述的，理解不了和接受不了之间的巨大鸿沟，他比谁都清楚。

他花了十二年，用尽一切手段，才勉强把量子力学的基础部分推导到了七成左右的熟练度。

在这个过程中，他犯得最多的错，根本不是微积分算错了符號，或者矩阵乘法乘反了。

他犯得最多的错，是那些潜伏地住在他认知深处的错误直觉。

它们像幽灵一样，总是在他即將触碰到微观真理的时候，把他拽回宏观的泥潭。

他不得不强迫自己接受很多违背常理的东西。

可接受，不等於舒服。

很多时候，接受，仅仅是因为你手里的手电筒只照亮了这一条崎嶇的小路，而四周全是无底深渊。

你没有別的路可走。

二十三个视频。

他看了將近五个小时，连吃晚饭的时候都没放下过手机。

这惹得张秀芬在饭桌上嘮叨了好一会儿，心疼儿子是不是今天出门受了风，还是学习压力太大著了魔。

江建国则在旁边打圆场，说孩子肯定是在看什么名师网课。

晚上八点半。

直到老爸这台旧手机的屏幕弹出电量低於1的红色警告框，江临才终於长长地吐出一口浊气，揉了揉有些发酸的眼睛，把手机插上充电线，平放在桌角。

他的大脑此刻处於一种高速运转后的亢奋与清明之中，於是拿出纸笔，开始在上面罗列问题。

三个问题。

第一个，关于贝尔不等式。

【陆老师，关于贝尔不等式的实验检验。您在视频中提到它排除了隱变量。但我的困惑在於：它排除的，是所有可能的隱变量理论，还是更准確地说，仅仅排除了那些满足定域性和实在性假设的那一类特定隱变量模型？阿斯派克特实验在数学上具体剥离了什么？另外，后来的漏洞自由实验，主要是如何堵住探测效率漏洞和定域性漏洞的？】

写完第一段，江临审视了一下用词。

把笔尖移到下一行。

第二个，关於双缝实验。

【您说没有测量时，走哪条缝是否有意义。我想深入请教：这种没有意义，仅仅是当前哥本哈根量子力学理论框架內部的自我设定（即理论不討论不可观测之物），还是它更强硬地指向自然界的客观属性——自然本身就不允许我们提出这类经典问题？如果未来出现了包含隱藏变量的更完备理论（比如玻姆力学），这个问题是否有可能重新变得有物理学意义？】

这两个问题写完，江临的手腕稍微放鬆了一下。

这是纯粹的理论探討。

接下来，是暴露他自己数学功底弱点的核心问题。

第三个，关於海森堡不確定性原理与態製备。

【关於不確定性关係，我的理解是，它限制的是同一个量子態中，某些共軛物理量分布宽度的共同压缩。那么，不同的製备方式（比如更换滤波装置）改变的是態本身的结构，而不是在现有的態上绕开了不確定性的测量干扰。这个理解方向是否准確？我对共同压缩的经典图像残留，是否会影响后续对测量理论的理解？】

写完第三个问题，江临通篇看了一遍。

稍一思索，他觉得这种单刀直入的语气可能会让对方觉得是在踢馆或者抬槓。

於是，他在第三个问题旁边，补充了一句话。

【我的基础有限，这个问题可能表述得不够准確，甚至显得有些外行。如果我的理解方向存在底层的逻辑偏差，烦请陆老师直接指出，感激不尽。】

问题写完定稿。

江临拿过已经充进不少电的手机，拔掉充电线。

打开量子力学没那么玄的抖音主页，点击私信按钮。

界面跳转到了一个空白的对话框。

江临开始在九宫格键盘上，一个字一个字地打字。

陆老师您好。

我看完了您帐號里关於双缝实验，观察者效应，不確定性原理和贝尔不等式的几个系列视频。有些地方反覆看了很多遍，深受启发，有三个问题想向您请教。

先交代一下我的情况，免得让您不知从何答起。我自学过普通物理、线性代数和一部分量子力学的基础。

目前量子力学的基础计算题大概能做到七成左右的正確率，但目前角动量部分正在艰难推进，特別是关於球谐函数的数学推导基础还不稳固。

下面这三个问题，我不是想求一个面向大眾的科普化结论，而是想確认，我自己在暗中摸索时构建的理解体系里，那道思维的缝隙到底在哪里。

……

短短一千多字的私信，即使有草稿垫底，江临还是坐在椅子上，刪刪改改，打了將近整整一个小时。

不是因为用手机打字慢，也不是因为问题难写。

而是因为，他必须像一个走在雷区里的排雷兵一样，精准地控制每一个词汇。

他必须让网络对面的陆知行清清楚楚地知道，他这个提问者，已经想到了哪一步，他卡在哪个具体的坐標点上。

哪些大路货的答案他已经见过了不需要再讲，哪些幽微的转折处他仍然不敢说懂。

写完以后，他又从头到尾，在心里默读了一遍。

他刪掉了两句显得有些囉嗦的自我学习经歷解释。

把第二问中是不是说明自然不是实在的这种带有哲学模糊性的词句，精准地改成了是否说明满足局域性等假设的一类实在论模型不成立。

把主观色彩浓厚的我感觉，全部替换成了客观严谨的我的理解是。

把带有索取意味的求解答，改成了放低姿態的想请您纠正。

终於，一切確认无误，把私信发出去。

消息框安静了下来。

没有任何自动回復。

江临退出私信界面。

视网膜右下角，那个只有他自己能看见的系统倒计时上。

数字正一秒一秒地流逝。

【29：05：31：44】

29天，3小时，31分钟，44秒。

距离下一次废土世界的强制降临，还有一段时间。

江临站起身，伸了个懒腰，把手机送还到客厅，放到还在看抗日剧的父亲手边。