“任何微观粒子运动都是量子化,任何宏观现象都不表现量子化的特征”是否正确?为什么?

“任何微观粒子运动都是量子化,任何宏观现象都不表现量子化的特征”是否正确?为什么?
“任何微观粒子运动都是量子化,任何宏观现象都不表现量子化的特征”是否正确?为什么?

“任何微观粒子运动都是量子化,任何宏观现象都不表现量子化的特征”是否正确?为什么?
量子世界观
一、 粒 子 观
与经典力学不同,量子力学是研究微观粒子运动规律的理论.为此,“粒子”是量子理论的重要概念.
粒子的尺度极小,看不见摸不着,属于微观范畴.我们平时所面对的事物大都属于宏观范畴.然而,为了从量子论的观点观察世界,为了沿用量子力学的术语和规律,我们有必要首先把事物“微型化”或“粒子化”,即,把世界上一切可以感受到的有形物体（包括动物和人在内）,以及事物、事件的载体,都统统看成量子力学意义上的微观粒子.
这样做,自然是一种科学抽象,并不符合客观实在.因为,被看成粒子的物体,其绝对尺寸并不小,不能把它们同真正的微观粒子,比如原子、电子、分子等相混同,只是为了与量子力学“接轨”,保持一致,在运用量子理论时更为简便而已.
不过粒子观也不单单是个科学抽象问题.事实上,近些年来,世界上的诸多事物,无论从相对尺度上看,还是从绝对尺度上看,确有向小型化、微型化或粒子化转变的趋向.
首先,从相对尺度上看.地球曾一直被看成是一个庞然大物,而如今,随着通信技术的高度发展,地球已经被压缩成一个“村”了,人称“地球村”.与此同时,地球上居住的60多亿居民,以及其他物体,随之也被压缩进地球村内.那么,不难想象,我们用“粒子”描述每一个“村民”,以及其他事物的相对尺度,给人的感觉恐怕更为真实,虽然它们属于宏观事物.这就好比,在地图上,所有城市都被压缩成小点点.
随着航天技术的发然,以及天文望远镜的改进,人类已经可以对远到150亿光年的宏观宇宙进行研究了.人们观测范围已经越出太阳所属的银河系,今后,观测范围还要扩大.那么,如果我们站在无限宇宙的高度来看世界,地球也不过是一粒尘埃,人类也不过是尘埃上的微生物而已○5.
俗话说,“登泰山而小天下”,人们站得越高看得越远,被察看对象的相对尺度也就越小.同一对象,从全球的角度去观察,和从狭隘地方的角度去观察,其相对尺度是有区别的.如今,“放眼全球”是当今的流行语,而放眼全球必然会带来“小天下”的后果,即微型化、粒子化的后果.
夜晚,我们仰望天空,就会看到点点繁星,虽然其中有些比地球大几百倍,但因距地球遥远,却像个“砂粒”,人们只能用细小的“星星”去描述它们,才会感到恰当.
事物不仅相对尺度趋于缩小,从绝对尺度上看,也出现了越来越多的小型化粒子化的事物,
人类在对宏观层次认识不断推进的同时,对微观层次的认识也不断精进.目前,已经可以对小到空间尺度为10-17米的亚核世界进行研究了.为此,有关专家们认为,即将到来的时代是“纳米时代”○6,一纳米是一米的10亿分之一.可见,纳米时代是个微型化的时代.纳米技术操作的对象,其体积不超过数百个纳米,相当于几十个原子,属于真正意义上的微观粒子,不同于前面讲的相对尺度上的“粒子”.
另外,小型化、微型化的现象,还表现在社会生活的方方面面.
比如,庞大的组织大改组,企业大分化,化整为零,导致“微型组织”纷纷出现, 独立精干,各显神通.
相对稳定的大市场,分裂为不计其数的“微型市场”的现象,屡见不鲜.
一统天下的大型报刊,分化为千差万别的,针对不同小群体的“微型报刊”,司空见惯.
大批量生产的千千万万的同一产品,发展到为不同用户“量体裁衣”的小批量产品,多如牛毛.
群化的大众传播工具,让位于非群体化的、分散的、多样化的窄播工具,甚至在网络上“每个人都可以是一个没有执照的电视台”○8……
所有这一切不同的变化和发展,反映了一个共同的特征,即,大型的标准化向小型的非标准的转变.
工业文明的标准化原则把千差万别的东西统统拉平,使我们只见连续一片的森林,不见分离个别的树林；而如今,信息时代的非标准化原则,使每棵树木的个性明显突现出来,有如不连续的颗颗粒子.
基于以上原因,我们用“粒子”这一抽象概念描述世界上诸多事物,并非毫无根据的空穴来风.
量子力学研究的微观粒子,具有波粒二象性,即,波动性和粒子性；同样,被我们粒子化了的世界事物,也表现出一定的波动特性.为此,我们不但要用粒子的观点描述事物,还需用波动性的模型说明事物.
二、 波 动 观
为了说明宏观事物的波动特性,首先分析一下“蝴蝶效应”.
当前,被人们津津乐道的蝴蝶效应,频频出现在各种书籍和杂志中,几乎成为流行术语.一个看似并不复杂的形象比喻为什么具有如此广泛的影响呢?在这个生动鲜明的比喻背后,暗含着什么深刻的意义?
来自混沌理论的蝴蝶效应是指,墨西哥湾上空一只蝴蝶的翅膀一扇动,就可以引起加利福尼亚一场大风暴.这个寓言式的比喻,包含着以下三层意思.
第一, 以小搏大.小事物（或事件）可以产生大作用.
一提到蝴蝶,就会立即联想到轻盈、美丽.蝴蝶绝不是力量的象征,相反,倒不如说是柔弱无力的化身.然而,蝴蝶效应却告诉人们,小蝴蝶可以产生惊天动地的大风暴,这不但违背人们的常识,也越出了牛顿力学机械因果论的框架.不过,从量子理论看则是可以理解的.
在量子力学中,小粒子可以带来大变化,一个自由粒子有权具有任何能量和任何运动速度（当然不能超过光速）,并有权位于空间中的任何地方.
又如,生物DNA分子的偶然小改变,可以导致整个有机体发生突变,改变生命的方向.
第二,事物具有波动的特征.
蝴蝶的尺寸远远小于墨西哥湾与加利福尼亚之间的距离,为此,把蝴蝶看成粒子,在感觉上是可以接受的.这个粒子的翅膀的振动,竟然可以波及千里之外,这种能量的传递,不可能从牛顿力学的机械波得到解释,只可能从量子力学的几率波得到理解.根据量子力学中薛定谔的波动方程,微观粒子的波动能量,可以传递到无限远之处,只是几率大小的问题.
在这里,蝴蝶就是“波源”.
第三,无法准确预测.
蝴蝶翅膀的偶然振动,以及它所导致的大风暴都是始料不及的突发事件,事先不可能有任何预测和准备阶段,在这里,机械决定论意义上的因果链断了,这必然增加了预测的困难.
再者,蝴蝶效应中所说的蝴蝶,没有任何特殊的规定,它可以是任何一只普通的蝴蝶,这就是说,任何地点上空的任何一只蝴蝶（不仅仅是墨西哥上空的蝴蝶）都可以带来类似于加利福尼亚上空大风暴的后果,
那么,如果全世界类似的蝴蝶满天飞,叠加的后果将给某一个地方带去无法预测的干扰.从而导致当地事物变化的不确定性.
虽然比喻具有夸张的性质,但是比喻也是对现实的反映.蝴蝶效应的比喻,在今天看来,具有典型的普遍意义,它真实地反映了当前许多事物波动性的量子特征.
比如,1997年7月,一场货币危机的风暴冲击的东南亚.先是泰国,然后是菲律宾、印度尼西亚、马来西亚、香港、新加坡均受到牵连,随后又波及到全球,导致股市行情下跌,房地市场突然崩溃,银行破产等一系列严重后果.
掀起这场风暴的祸首——蝴蝶——就是英国人索罗斯.他有一套专攻弱者的炒股思维方法,在三十年的股市投资中,几次大获全胜.
一个单枪匹马的炒股者（粒子）,竟然能够打垮许多国家级银行,搅得全球金融市场动荡不安.令许多人不寒而栗.在这里,蝴蝶效应就是“索罗斯效应”,索罗斯就是波源.
如今,世界上任何地方发生的事件,都有可能成为带来风暴的波源.
在某一货币市场上发生的事情,转瞬间就会传到所有其他货币市场,汇率中最微小的变动,马上就会产生即时的连锁反映.
在啤酒市场的游戏中,参加啤酒游戏的人,无论是零售商、批发商、制造商等,哪一环节有一个小幅扰动,都会透过整个系统的加乘作用,而产生蝴蝶效应.
伊拉克某一石油管道发生爆炸事件,会导致全球石油价格上涨.
日本皇储夫人怀孕,引起全国股市波动,并随后引发全球连锁反应.
法国发现一只鹅得了禽流感,使得三十多个国家禁止进口法国肥鹅肝.
莱温斯基的一条普通裙子,改变了世界上千万家庭茶前饭后的谈话内容；还差一点改变了白宫的政治格局,进而扭转历史.这使民主党人各个吓出一身冷汗.
随着生产与消费的全球化,最普通的人与平凡的事物,都能产生蝴蝶效应,成为波源.比如,一个消费者,如果他开韩国汽车,喝法国的白兰地,吃日本的寿司,穿意大利的上衣,那么,他的影响就会波及到韩国、法国、日本、意大利,他所反馈的意见,会塑造生产者,使产品的制造与设计发生革命性的改变.由此看来,波动性是当今事物,包括人和动物的普遍特征,任何地方,任何人,任何事物,都可以成为波源,形成波动,并波及四面八方.
三、 不 确 定 性 观

“不确定性”是微观粒子的一个本质特征,这一特征在量子力学的“不确定性原理”,也称“测不准原理”中,得到详细描述.大意是指,个别粒子的速度和位置,不能同时准确测定,原因是,观测仪器与粒子之间有相互作用.
奇怪的是, 不确定性这一微观世界的量子现象,也是当今世界的一个突出特征,虽然产生的机制不同,性质和表现形式不同,但不确定性,这一个特点,却是类似的.为此,有专家学者把我们时代称为“不确定性时代”.
不确定性的研究已经受到人们的普遍重视,不确定性与确定性的使用率明显上升.“管理中的不确定性”,“经济中的不确定性”,“环境中的不确定性”,以及“超越确定性”,“确定性的极限”,等等.
不仅学者们在多种领域认识到了不确定性,就连普通百姓也感觉到了.
美国阿肯色州的一位九旬老人,面对总统克林顿的提问,这样描述了他经历的两个不同时代：“1916年,我早晨起床的时候,心里很清楚将要发生什么事情,但是,现在我起床时,却根本不知道将要发生什么事情”○7.从老人朴实的一番话中,我们可以看出,他明显地感觉到自己经历了两个不同的时期,早期为确定性的时期,后期则为不确定性的时期.在确定性的时期,早上起来对于将要发生什么,心中有数,可以预知,因此,有安全感；而在后期,早上起来感到迷茫,心中没数,因此,安全感动摇了.
这位老人的直觉同专家学者们的分析不谋而合.专家们认为,确定性时代已经结束,一去不复返了.确定性已经“腐朽”,“终结”,我们已经进入一个不确定性时代.在这个时代,“只有不确定性才是确定的”○8.
人们普遍的感觉是,事物变化无常,昨天的经验很少能在明天奏效,未来不在过去的延长线上,行动无轨可循,有如奔跑在大草原上,不知该往哪里走,怎么走.好像一切都乱了套.人们的确定性信仰受到了打击,就像上面提到的那位老人一样,安全感动摇了.
熟悉的事物令人舒适,而未知的东西令人恐惧.但我们正生活在日新月异,变幻莫测,万花筒般的旋涡之中,这给人带来更多的不确定性.
近些年来,保险事业突飞猛进地发展,保险费用逐年增加,就证明了这一点.
保险以风险为前提,而风险又以不确定性为前提.如果某项风险肯定发生(几率为1),人们不会去买保险；如果风险一定不会发性(几率为0),人们也不会去买保险.正是由于风险发生与否不能确定,人们才无奈去上保险.眼下保险事业的飞速发展,正反映了不确定性的逐年上升.如今的保险业已经发展到几乎没有不可保险的程度,时时、处处、事事,都有保险伴随着人们.这也说明了,不确定性存在的广泛性.
严格说来,不确定性自古有之.任何时代都无法避免灾害和意外事故的袭击.俗话说,“天有不测风云,人有旦夕祸福”.爱因斯坦也说过,“生命是一种历险,而危险在本质上是混乱无序的,外在的,它们随时随地都可能发生”○9.可见,危险或者说不确定性,无时不在,无处不在,然而,不同历史时期,危险发生的频率,或者说不确定性的程度,毕竟是有差别的.
试想,五十年前一个人在大街上行走,身边会擦过几辆汽车?而如今呢,身边擦过的车会多如牛毛.故此,发生车祸的几率必然上升是不难想象的.
就连爱情和婚姻的不确定性,比过去也逐年增加.现在每个人一天接触的异性,恐怕比他的祖父母一生接触的异性还多,异性之间接触的频繁和广泛,不能不说是影响婚姻稳定性的原因之一.为此,在众多的保险项目中,又补充了“爱情保险”.这可能是由于“当一个现象综合体中起作用的因素太多时,人们就不能对这个领域发生的事情,进行较为精确的预测了○10.正如气象员不能准确预报每时每分钟的温度、风力一样,因为参与气候形成的因素有几十个,还不包括未被发现的隐变量.气象员不可能解出那么多因素变量的“数学方程”,即便解出来,情况也早已变了, 他只能给出一个较大时空范围内,气候总体状态的统计平均值,而不能预测每时每分的精确值.
预测难,这是二十世纪后半期以来人们众口一词的抱怨,无论是个人的琐事,还是世界上的大事,无法预测的事情比比皆是.情况甚至遭到“连最悲观的人也不敢预测”的地步○11.冷战结束,柏林墙倒塌,都是意想不到的大转弯.人们很难像已往那样,再做直线型的预报了.“在一个不断变化的世界中,几乎没有什么挑战,比预测明天可能发生什么,更难对付的了○12.
人类正面临着一系列严重困难,人口过剩、失业、自然资源耗竭、环境污染、生态平衡破坏,尤其是高科技产生的大规模毁灭性武器,正威胁着地球表面一切生命的存在,这一切,都给人们的心里带来普遍的不安全感与不确定感.
政治舞台上的变化令人瞠目结舌.在美国,历来是保守势力的天主教,今天却向自由主义倾斜；一贯反对种族隔离的黑人组织,又兴起一股隔离主义的思潮,要预测黑人的行动真是“难上加难”.
在企业和公司里,考虑得面面俱到的行为守则和程序编制,由于新事物的比例直线上升,其实用价值越来越小.很多情况下要靠直觉和无程序编制的思考,不能只靠手头现成的常规和老办法.尤其当“弯”拐得太突然时,唯有创新,推陈出新,才能应变.
面对日甚一日的不确定性,我们有必要在一定范围内,放弃决定论论、机械论那种追求百分之百精确的幻想,树立“宽容”、“活泼”的量子观,才能驾驭方兴未艾的“不确定性事物”.
四、整 体 观
整体性应被视为是量子理论的一个基本观念.根据测不准原理,测量仪器（主体）与被测量对象（客体）之间,存在着相互作用,二者是一个不可分割的整体.由于主、客体之间的这种相互作用,我们无法准确地认识被测量仪器改造过的粒子运动的本来面目.在宏观世界从未出现过这种量子现象.
在经典物理看来,任何瞬间都能以绝对的准确度（至少在理论上）测出物体的位置和速度.观测仪器不会影响客体的运动状态.
比如,当我们用望远镜观测天体时,仪器不会影响天体的运动；当我们观测一粒灰尘时,也不会想到还存在着测不准关系.在这里,仪器和对象分别独立地存在着,互不相扰.这是由于,被观测对象的质量和尺寸超过了一定的限度,不能出现微观粒子的波粒二象性,从而,也不能和仪器在相互作用中接合成一个有机的整体.正是主、客之间的有机整体性,构成了微观客体的特殊存在方式.
如果我们用微观客体所体现出来的整体性,来观察分析当今世界的现象,是较为适宜的.因为我们的星球,已经是一个不可分割的整体.
如今的世界,已经不再是被笛卡尔分成的许多碎片,而是一张难以解开的网.网上每一事物,乃是每一事物的组成部分.任何一件事,都有可能产生“牵一发而动全身”的后果.每一事物都不同程度地内在于每一事物,参与每一事物,包含每一事物.正如《第五项修炼》的作者彼得•圣吉所说：“新发生的事物必然与我们全都有关——只因我们都属于那个不可分割的整体”○13.
对地球的整体性感受最深的,首先是那些亲身遨游过太空的人.曾经翱翔于地球之外的太空人史维加特向人类报告了他的如下感受：
“那种感情是对整体的‘一体感’,每一个半小时围绕地球一圈,周而复始……举目四望无法想象地上有那么多边界、国界、框框.”；“从这里看到的地球非常渺小,如此微不足道,甚至可以用拇指遮住这个小点……地球是一个不可分割的整体”.○14
正是借着太空中的飘浮,史密加特发现了,系统性、综合性思考的基本原则并摆脱了笛卡尔片面分析性推理的束缚.
笛卡主义思想强调分析部分和片断,而不惜忽略整体结构.认为,世界是由个别的不相关的部分组成,要了解整体,可以通过孤立地研究各部分而得到答案.这种分析性的思维模式,也是工业时代泰勒制的逻辑.
泰勒式的劳动把工作分解成小而又小的任务.分工、再分工,以便达到精益求精的专业化.这种分工虽然取得了触目惊心的成就,但不能使工人看到工作的全部意义,却使工人的非人化程度大大增加.
随着工业时代向信息时代的转化,笛卡尔的分析性推理方法,必然要让位于量子的整体性方法,前者仅在有限的范围内起作用.
这是由于,二十世纪以后的大部分经验和现实,已经不适应笛卡尔的方法了.他的分析性方法,只专注于细微枝节,有可能导致思想狭隘、僵化.我们只有掌握整体性思考的本领,才能理解和解决当前世界上大部分的现象和矛盾.
比如,能源、太空、海洋、环保、生态、流行病、有组织犯罪,恐怖主义等问题的管理和解决,都必需要有整体的、国际性的处理方式,而不能一个个国家单独去处理.在这里,部分的总和不代表整体,部分只有在一个更大的整体中,才能展现其意义.
与此同时,从综合性大学传来越来越多的呼声,要求进行各学科之间的跨学科研究,以便交叉受益.
在医学界,正在兴起一个整体疗法的运动.认为,人体的健康取决于生理、精神、心理的完整结合.“机能整体主义”已经成为普通词汇.
一位教学专家声称,要采用“机能整体读记法”来教育孩子.
还有,某山区为健美体操房提供了“机能整体体操”的训练方法,等等
以上种种活动,有一个共同特点,它们都反对那种,认为完整的事物可以孤立地理解的观点,并为维护完整性而进行不懈努力.
由此可见,为了适应当前复杂的世界形势,人们应当改变思维模式,从机械论逻辑转变到量子论有机逻辑.只有用整体性的眼光看待事物,才能立于不败之地.
五．偶 然 观
量子力学对待偶然性的态度,与经典物理学对待偶然性的态度,截然不同.
在牛顿力学占统治地位的时期,宇宙秩序被看成是绝对严谨的,每一物体的运动,都被认为是由作用于其上的诸力严格决定了的,只要我们知道了作用于物体上的诸力,以及初始时间和位置,依照机械决定论和因果律,便可以准确地预言,在任何一瞬间——下一秒钟与一万年之后——该物体的位置和速度.
建立在牛顿力学基础上的机械决定论,就是把世界上的一切现象都看成是必然受不可抗拒规律支配的,从而只着眼于必然性的研究,而把偶然性排除在视野之外.为了必然而驱赶偶然,甚至把偶然性看成是科学的敌人○15,和无知的代名词.
在继牛顿之后的一个多世纪里,我们的世界被看成是必然性统治的王国.所有的物体,大至巨星,小至尘埃,都要按照严格确定的规律运动着,并相互作用着.总之,那个时期,宇宙的交响乐一直在奏着美好的和声.
然而,好景不长.随着科学研究从宏观世界深入到微观世界,人们发现电子、原子、分子等微观粒子的运动,不能用宏观物体的运动规律来描写,不遵从经典物体的规律,而却遵从新的量子力学规律,“几率法则”就是其中的规律之一.
在经典物理中,我们从未遇到过“几率”这个名称○16,更没有几率理论.几率进入物理学是从量子力学开始的.因为经典物理只重视必然规律的研究,而对偶然性不屑一顾.量子力学中的几率理论,则是专门研究偶然现象的量的规律的,并从数量方面探讨偶然与必然的辩证关系,帮助人们通过偶然达到对必然的认识.由此可见,偶然性在量子力学占据着重要的地位.
从机械决定论的角度来看,几率法则“太马虎”,“无论从逻辑上或数学上都是不能令人满意的”○17,因为它不具有确定的因果关系,只有或然的统计关系；不能回答肯定性,只能回答可能性的大小和分布.然而,几率却能正确地反映微观粒子的无规则性和不确定性的特点.因此,虽然不像经典理论那样精确,但却更加客观,更加接近粒子运动的本来面,因此也更加真实.
充分肯定偶然性,重视偶然性,这就是量子力学的偶然观.把这种偶然观用来描述、分析当今世界的现象,则是较为贴切的.因为,大量的随机性和不确定性,正是我们时代的显著特征,需要给予充分的认识和肯定.
在过去,偶然性的消除被看成是科学事业的标志；而如今,研究偶然性则是科学事业的重要任务.概率论、统计学、几率法则,这些以偶然现象为研究对象的学科,正在受到广泛的重视.这间接地反映了偶然性在当今时代的突出地位.
偶然性已经不像过去那样,仅仅被看成是反常的、罕见的、次要的、从属的,例外的、不一致的、特殊的、短暂的现象；相反,如今偶然性已经上升为普遍的、大量的、正常的、经常的、司空见惯的现象了.故此,对付偶然性的挑战,无论对于领导国家,管理社会,还是对于企业经营,私人生活,都已经提上重要日程.
一般认为,偶然事件以“外在”他物为根据.那么,随着全球一体化和世界网络化,内在与外在的界限被打破了,外因的范围必然被扩大,偶然性也必然会增加.过去,“一方水土养一方人”,尤其是在自然经济时代,小伙群体围绕着封闭村落住一辈子,信息来自左邻右舍,外来影响甚少,有如世外桃源；而今天,养育我们的水土早已突破了“一方”狭小的范围,可谓“全球水土养育一方人”.人们的日常生活离不开世界各地的物产和制造品.轻轻点一下鼠标,就可以看到世界各个角落里发生的事.全球的物质文明和精神文明都可以程度不等地进入“你家里”,或带来有利的机遇,或有害的干扰和破坏.只有重视这些外来偶然因素的研究,才能提高预测能力,做好应付突然事变的准备,有备无患,应付自如.
为此,我们应当充分重视偶然性.并努力去认识它.