保羅·哈爾彭的作品告訴我們，卡爾·榮格和沃爾夫?qū)づ堇嗷ソ粨Q意見。

精神分析學(xué)家卡爾·榮格（左）和物理學(xué)家沃爾夫?qū)づ堇坏烙懻撨^非因果關(guān)系原理

講述現(xiàn)代物理學(xué)發(fā)展歷程及現(xiàn)狀的“說書人”始終在尋找新方法來表達廣義相對論與量子力學(xué)因?qū)αF(xiàn)狀而產(chǎn)生的緊張關(guān)系。相對論認(rèn)為，宇宙的運行規(guī)律應(yīng)該是“因”產(chǎn)生“果”，且沒有任何事物的傳播速度能超過光速。量子力學(xué)描繪的世界則更加離奇。在量子世界中，事件似乎隨機發(fā)生，且事件與事件之間的聯(lián)系似乎是同時出現(xiàn)。這兩種理論其實都挑戰(zhàn)了我們的直覺。

為了探索因果關(guān)系的本質(zhì)，理論物理學(xué)家保羅·哈爾彭（Pawl Harpen）在一段人際關(guān)系中找到了靈感。他在自己的最新作品《共時性》（Synchronicity）一書中，講述了奧地利物理學(xué)家沃爾夫?qū)づ堇╓olfgang Pauli）在1930年離婚后因精神失常、嚴(yán)重酗酒而向瑞士精神分析學(xué)家卡爾·榮格（Carl Jung）尋求治療的故事。另一方面，榮格則在治療泡利的過程中學(xué)習(xí)了量子物理學(xué)。他得知，測量某個粒子的狀態(tài)似乎可以瞬時影響另一個粒子的狀態(tài)，這兩個粒子之間的這種特性叫作糾纏。

在見到泡利之前，榮格就已經(jīng)創(chuàng)造了“共時性”這個術(shù)語來描述非因果關(guān)系。榮格認(rèn)為，人類體驗中的集體無意識會影響人的夢境、思想和行為。他當(dāng)時正在為這個觀點尋找解釋。而泡利可以輕松且生動地記住自己的夢，這點對榮格大有幫助。

對榮格來說，“能夠分析一位著名量子物理學(xué)家，而且他還正好能夠輕松記住那些復(fù)雜的夢，是一個極其特別的發(fā)現(xiàn)?！惫柵韺懙馈ε堇麃碚f，他與榮格的互動為支持物質(zhì)與思維統(tǒng)一理論的必要性提供了論據(jù)。（泡利早在20世紀(jì)20年代就在量子力學(xué)領(lǐng)域做過這類開創(chuàng)性工作，其中包括提出不相容原理，解釋了為什么尋常物質(zhì)能夠保持穩(wěn)定且必須占據(jù)一定空間。）

哈爾彭這部作品的核心是人類對宇宙深層聯(lián)系的各種直覺之間的矛盾，以及這類聯(lián)系的科學(xué)案例。他帶領(lǐng)讀者迅速瀏覽了從早期希臘科學(xué)到現(xiàn)代物理學(xué)的科學(xué)發(fā)展歷程——也就是從柏拉圖和恩培多克勒、開普勒、伽利略、牛頓、麥克斯韋等人的工作，一直到相對論和量子力學(xué)的到來——構(gòu)建了一個沒有因果關(guān)系的潛在關(guān)聯(lián)案例。結(jié)尾部分則介紹了有關(guān)量子糾纏的最新實驗，其中包括量子衛(wèi)星，還提及了將糾纏與時空性質(zhì)聯(lián)系在一起的復(fù)雜理論工作。

這個故事其實已經(jīng)談?wù)呱醣姡柵砼χv出了新鮮感。舉個例子，德國物理學(xué)家普朗克在1900年提出的假說“能量必須以量子為單位出現(xiàn)”（量子是能量的最小單位，不能進一步切分）解決了黑體輻射難題。哈爾彭用一個類比形象地解釋了這一事件：一杯裝在加蓋漆黑茶杯中的茶水，在微波爐中加熱到100℃。令人難以想象的是，量子力學(xué)之前的理論會預(yù)測，這類裝置會成為一個危險的高頻離子輻射源。普朗克則證明，量子現(xiàn)象的存在限制、甚至是消除了這類裝置在高頻波段釋放的能量。他的這一系列想法將量子力學(xué)推向了歷史舞臺，并且解釋了為什么我們品熱茶的時候不會被輻射燙傷。不過，即便有這樣有趣的例子存在，哈爾彭這部作品的部分內(nèi)容對那些對相關(guān)概念毫不知悉的人來說，仍舊顯得有些艱深、難解。

守恒律

理解非因果關(guān)系的一大關(guān)鍵是德國數(shù)學(xué)家阿瑪麗·諾特（Amalie ‘Emmy’Noether）的工作。諾特是《共時性》一書中的重要人物，但她的工作卻常常被人們忽視。20世紀(jì)初，她證明了自然世界中的對稱性與守恒律是同一枚硬幣的兩面。舉個例子，轉(zhuǎn)動的自行車車輪具有旋轉(zhuǎn)對稱性：繞著對稱軸旋轉(zhuǎn)不會改變車輪的樣子。與旋轉(zhuǎn)對稱性對應(yīng)的就是角動量守恒。反過來，守恒律會影響長程非因果現(xiàn)象。同一相互作用事件發(fā)射的兩枚粒子角動量必然守恒，哪怕它們最后相距千米之遙。于是，這兩枚粒子的測量屬性之間就產(chǎn)生了相關(guān)性。

這部作品的閃光點不只是物理學(xué)，還有諸多人物的奇聞逸事。當(dāng)你讀到泡利與德國數(shù)學(xué)家帕斯庫爾·約當(dāng)（Pascual Jordan，量子力學(xué)誕生之初的一位貢獻者）癡迷于通靈學(xué)時，想必也會大為震驚吧。當(dāng)時，約當(dāng)對美國植物學(xué)家約瑟夫·萊恩（Joseph Banks Rhine）的那些實驗很是著迷——表面上看，這些實驗證明了某些人能夠讀心，猜對撲克牌上圖樣的概率要比碰運氣高。而泡利“本來就對數(shù)字命理學(xué)與超自然現(xiàn)象等內(nèi)容持開放態(tài)度，與卡爾·榮格接觸后，更是鞏固了他的這番興趣。”哈爾彭寫道。這提醒我們，即便是那些極端理性的智慧人物，在面對有關(guān)自身的主觀深層問題時，也難免會有欠考慮的地方。

同樣令人震驚的是泡利和德國理論物理學(xué)家維爾納·海森堡（Werner Heisenberg）平庸的另一面。他倆在青年時代精力充沛，魅力四射，也都獲得了諾貝爾獎，但他們之后都沒有延續(xù)這樣的成就。泡利和海森堡在職業(yè)生涯末期提出了一種單一場的概念：“所有物質(zhì)、能量和自然相互作用都會在這個場中合并為特殊案例”。1958年，泡利在美國物理學(xué)會一次會議上提出這個糟糕理論時，飽受嘲諷。

令泡利吃驚的是，海森堡甚至已經(jīng)開始在德國宣傳這項工作。泡利在給學(xué)生的一封信中寫道“海森堡在廣播、報紙上大肆宣傳，他是覺得自己地位超過了愛因斯坦、浮士德、所有人類？他對公眾宣傳的熱情似乎永無止境?！毕啾戎?，愛因斯坦在職業(yè)生涯末期試圖調(diào)和相對論與量子力學(xué)，但即便是他的武斷、固執(zhí)也顯出優(yōu)雅。

在這本書的第二部分，那些看似無甚關(guān)聯(lián)的元素和人物通過各種聯(lián)系走到了一起，整個故事也因此余味無窮。例如，海森堡和泡利的理論嘗試喚回了柏拉圖的觀點：在我們可以觀察到的現(xiàn)實之下潛藏著一個形式完美的永恒王國。無論這些思想是否正確，宇宙的運作機制還有許多等待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)，非因果關(guān)系的誘惑仍會繼續(xù)。

資料來源 Nature