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  • 在我刚接触量子力学那会儿,脑子里只有一句话:上帝不掷骰子。薛定谔波函数像一团雾,要么全在 0,要么全在 1,中间那层不清楚地带叫叠加态。我拿着公式去推导,最终发现对不上。
    后来读科普书,看到秀尔提到“狗的死,猫的状态也是叠加态”,瞬间被炸开了。
    原来我们当作的非此即彼,在微观世界里根本是假象。
    这玩意儿让我认定人类认知的边界,可能比宇宙本身还要大。 这种不确定的感觉,目前想来就像坐过山车。刚启动坐上去是稳的,风平浪静,手里紧紧抓着铁栏杆,认定世界是个刚体,分割得清清楚楚。坐上去两分钟,一个人说:“感觉像是被抛起来了”。两个人说:“我感觉到自己浮在空中,手抓不住,又抓不着”。
    那种失重感、那种不清楚的临界状态,让人心里毛毛的,就连有点想晕那会儿。但不管如何看,人总归是存有的,只是存有的方式变了。从这个角度看,或许宇宙本身就是个庞大的叠加态,万物都在与此同时形成又与此同时“没形成”。 后来在计算机科学里,我又遇到了类似的逻辑陷阱。量子计算机看似在破解密码,实际上是在利用量子态的叠加特性。想象一下,要是我要把 1 和 0 与此同时算出来,在经典计算机里,我就是得先把 1 算完,再算 0,要么反过来。但这显然不中,出于工夫不够。而在量子计算里,我能够让 1 和 0 在同一工夫存有,我算一个瞬间,算出所有可能结局。输出时,系统会随机选择一个结局展示给用户,看起来就像是一个一般/平平的算法。 这让我想起秀尔在《量子世界的黑客帝国》里的故事。他造了一个量子电脑,专门破解 RSA 加密。RSA 算法的原理是选两个大素数相乘拿到 N,然后对方务必算出 N 才能解开。在经典计算机里,就算你有再强的算力,也得一个一个数字试,那得算几亿年。秀尔利用量子计算机的并行本事,把这个难题简化成了好办的指数阶难题。结局他在几分钟内就破解了 RSA 算法,让无数人瑟瑟发抖。 这个故事里有个挺关键的细节,就是秀尔最终说:“这是概率性的。”出于量子态不是确定的,算出来的是概率分布。他要想 1 的指数是多少,得进行大量次测量,观察一下频率,最终才能确定 N 的因子。
    这不是魔法,这是概率学。 实际上生活中也有这种概率。我常去菜市场,去挑鱼。鱼贩不会把鱼摆成“这个鱼是活的,那个鱼是死的”,他会把鱼铺在盘子里,摊开在手里。我伸手捞一条,捞上来的是活的,捞起来的是死的。
    这取决于我手抖不抖,运气好不好。
    要是我一伸手全是死的,那我就没活鱼了。
    这看起来像是一个“要么”的关系,但我得动手去选,这中间有个人的参与,不彻底是客观的。 这让我想到量子力学里的“观测者效应”。在量子实验中,粒子在没被测量之前没有确定的位置。一旦观测,状态就坍缩了。但这个观测者是哪位?是仪器,还是人?要是人不在场,粒子是不是还在叠加态?薛定谔曾经设想过一个思想实验:要是你把猫和装有辐射的铀原子放在一个盒子里,放个充足久的箱子,让高概率的衰变和极低概率的衰变与此同时形成,箱子打开时,猫是活的还是死的?当时没人敢想,目前想想,或许猫既活又死,要么在生命和死亡之间摇摆。 我认定这真是一个有趣的世界。我们习惯了二元对立,非黑即白,非好即坏。但在微观层面,要么在大数据的随机组合里,边界是不清楚的,是流动的。
    这种不清楚性带来了不确定性,但也带来了可能性。 就像我小时候学数学,老师讲数列求和,公式是 S = n/2(a + l)。我代入数字,算出来结局对不对?有时候是,有时候是,有时候彻底对不上。就在那个节点,我突然意识到,公式只是数学模型,不是真理。数学模型是用来描述现实的,要是现实和模型打架,那就说明我们的模型想错了。 这让我联想到量子力学的另一个结论:概率解释。玻尔和哥本哈根学派提出,量子态坍缩本质上是概率性的。自然界本身可能就充满了不确定性,而不是出于我们穷尽了所有的知识。 再来说说数据。我在研究机器学习时,发现数据本身就有随机性。
    哪怕训练集里是完美的,测试集里要是略微变个样,模型可能就彻底失效。
    这就是概率在起功能。数据背后有噪声,有随机波动。真正的规律,往往隐藏在大量的随机性中。 这就像我骑脚踏车。我天天骑,每天都不一样。风的方向,路面的状况,人的体力,心态,这些变化都让路线不同。但我感觉我是在“预测”未来,实际上我只是在应对当下的变化。 有时候我会想,要是宇宙确实是一个庞大的叠加态,那我们是不是也能够说,人也是叠加的?在出生那一刻,我们是实际的“人”,还是“婴儿”和“成人”的混合体?随着成长,这种混合体逐步瓦解,越来越实。但这可能是错觉。
    或许我们只是被限制在一个狭小的概率分布里,我们无法看到所有的可能性,只能看到那些被我们定义的“现实”。 这实际上让我对现代科技有一种理解。我们靠概率算法去下注,靠概率模型去预测股市,靠概率计算去判断天气。我们并没有预知未来,我们只是在处理概率。未来是概率的集合,是可能性的云团。我们只能看到概率最高的那一片,那就是我们可能触及到的现实。 这让我想起那句老话:尺子量不到的东西,叫长度。
    要是长度是相对的,那么所有的长度都是相对的。但要是我们说长度是绝对的,那就得找到一种标准。量子力学告诉我们,或许根本没有绝对的“目前”,也没有绝对的“那会儿”。工夫也是概率的流动,是波函数的演算。 在量子层面上,粒子在观测之前,一直在“飞”着,直到被观测才“停”住。
    这就像我们在生活中,直到被难题的触动,才“启动”思索。我们当作自己在主动选择,实际上是被环境的概率场推着走。 故此,生活实际上跟量子力学挺像。我们试图用确定的模型去解释不确定的世界,结局发现,最好的解释就是概率本身。我们活在概率的迷雾里,既不知道下一步会形成啥,也不知道“下一步”是啥。但没关系,出于“或许”就是答案,且概率挺高。 我想,或许这就是人类存有的意义。在充满不确定性的宇宙里,我们能用概率去构建秩序,用模型去预测未来。我们像个赌徒,信任概率规律。别看输了,但玩得起。
    这就是现代文明的底色,也是人类智慧的结晶。 最终,我想再重复一句。量子叠加态,观测害得坍缩,概率解释。
    这些词语听起来挺玄乎,实际上背后有坚实的数学基础。但语言挺难彻底捕捉它的本质,只能靠直觉去理解。就像骑脚踏车,需求平衡感,需求应对突发状况,需求应对风浪。
    这些感觉,就是量子力学的“直觉”,别看它们不是公式,但却是我们理解世界的指南针。 我们在概率的海洋里航行,既不知道终点在哪,也不知道会不会开错船。但正是这种未知,让我们保持好奇,保持探索,保持对可能性的敬畏。
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