源
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科学公园
文
|张昊
说量子力学证明灵魂存在，是对人类智慧的莫大污蔑。
从古到今，在各种文化以及宗教中，都有关于人死后去了哪里的讨论。各种灵异、浪漫乃至恐怖的说法背后，结论都是灵魂存在，肉体可以消亡，但是灵魂却能够永续。虽然灵魂无法被证实，但也很难被证伪，一个人内心笃定灵魂存在，无论他人如何劝说，也必定很难改变他的既有观念。
如果不是从小就接受系统性的无神论思想和科学方法论教育，多数人对灵魂都会抱有谨慎相信或者谨慎否定的态度。在宗教传统较为深远的国家，完全否定灵魂存在的无神论唯物主义者不敢说是凤毛麟角也绝对谈不上是随处可见。同时，现代科技的发展不断更新着人类知识的边界，科学研究的内容和领域在普通人看来与日常生活距离不小。这样的社会现实给了很多伪科学说法相当大的生存空间，“量子力学证明灵魂存在”就是这其中的典型代表。
这一说法套用了量子力学中“波粒二象性”的基本概念，假设人的身体是“粒子”，人的灵魂是“波”，实体与灵魂或交织、或分离，所以符合波粒二象性的物理原理。当然这种观点纯属无稽之谈，是一种将非科学观念附会于普通人不太了解的科学术语之上的经典伪科学套路。为了不“糟蹋”科学，我们很有必要普及一下量子力学的基本知识。
自从二十世纪以来，物理学两大新理论——量子论和相对论，从理论到实际应用，已经影响到我们生活的方方面面，从卫星导航到纳米材料，几乎都离不开这两大理论。整个现代物理学的大厦，就是建立在量子论和相对论的基础之上，二者也成为了高科技的代名词。如果说相对论几乎是以爱因斯坦一己之力建立起来的话，那么，量子论或者说量子力学则是集合了全世界最聪明的一群人所建立起来的物理学理论，其中也包括爱因斯坦。
量子力学的核心观念对于我们的常识以及直观感觉都是一种颠覆，因此从诞生之初道路就不平坦，创立者内部关于量子力学的认识也不尽统一，论争持续了数十年。一百多年来，先后有许多科学家提出各种思想实验以及可观测实验，试图解释或者推翻量子力学。在这样的磕磕绊绊中，量子力学已经伴随人类走过了一百多年。
量子力学一开始就与“光、电子以及原子”密不可分，而这些粒子，与人类一直苦苦追求的物质结构的“基本单元”有很大关系。抛开这些复杂的物理学史以及理论不谈，我们从量子力学最根本的问题——“测量”出发，直击量子力学的本质。
斯特恩-盖拉赫实验验证了电子自旋，是经典的量子力学实验。电子自旋由洛伦兹的学生乌伦贝克和高斯密特为了解决碱金属原子光谱的双线结构和反常塞曼效应而提出，这一发现本应该得诺贝尔物理学奖的，但不知什么原因没得，可能评委会的人觉得这么重要的发现早就已经得过了，所以就没让他们得“第二次”，这可以说是遗憾吧。斯特恩和盖拉赫两人通过让高温熔炉发射出的银原子经过非均匀磁场，观察到银原子劈裂为两束，证实了电子自旋的存在。根据经典电磁学，银原子在承接屏上应该是连续的带，而非劈裂为两个斑，只有用电子自旋才能解释这种现象。对斯特恩-盖拉赫实验进行改进，就得到了级联斯特恩-盖拉赫实验。
不确定原理或叫测不准原理，由海森堡提出的不确定关系发展而来，不确定关系讲的是“不可能同时精确测量位置和动量”，光的单缝衍射其实可以有不确定关系很好的解释，光子通过狭缝，狭缝的宽度代表了光子位置的精确度，而衍射条纹的宽度代表了动量的不确定度，当狭缝逐渐变窄也就是光子位置越来越精确的时候，衍射条纹却越来越宽即光子的动量越来越不确定。测不准原理在科学测量中具有深远的意义。它让人们意识到对任何物理量的测量，其精密程度都存在一个限度。在量子力学出现以前，人们总是找不到一个理论来解释为什么不可能无限精确地提高我们的实验精度。而波粒二象性和不确定关系给出了测量精度的基本限度。这与经典力学中的观念极其不同，具有革命性的意义。
