「没有人看月亮时她是否还在那儿？」 (注1：http://www.sciscape.org/articles/epr/) 国立成功大学，台湾的两大重点学校之一，与国立台湾大学并称北台大、南成大，象徵着 台湾‧成功。成大物理系大学部，一位名叫周宙的学生，正在钻研着量子力学。周宙(注 音二式，Jou1 Jou4)，是一个荒木迷。因为自己的名字用注音二式可以表示成 JouJou，所 以很喜欢自称JoJo，也很希望大家叫他JoJo，虽然都没有人理他… 量子力学，是在20世纪初由马克斯·普朗克、尼尔斯·波耳、沃纳·海森堡、薛丁格、沃 尔夫冈·包立、德布罗意、马克斯·玻恩、恩里科·费米、保罗·狄拉克等一大批物理学 家共同创立，其中爱因斯坦对量子力学的贡献也非常卓越。在光量子的理论中，爱因斯坦 假设 E = hν, p = h/λ 亦即，具有频率ν、波长λ的光波，其伴随着能量 E 动量 p 的粒子性。德布罗依进一步 假设任何粒子具有波动性，其频率ν、波长λ由式子 ν = E/h, λ= h/p _ 决定。其中普朗克常数h贯穿整部量子力学(较常用的普朗克常数为h=h/2π)。 较简单的量子化(Quantization)程序可表示如下： 1. 找出描述系统的 Hamiltonian H 如一粒子的运动方程式(牛顿第二定律) .. mx = F(x) . . <=> x = p/m, p = -∂V/∂x . . <=> x = ∂H/∂p, p = -∂H/∂x 2 <=> H = 1/2 p /m + V 2. 将 x, p, H 等视为运算子，在薛丁格表象中做下列变换 _ p <-> -ih∂/∂x _ H <-> ih∂/∂t 3. 假设一波函数ψ(x,t)，其意义为波函数的平方为机率密度，将运算子座用於波函数， 即得到薛丁格方程式 _ ih∂ψ(x,t)/∂t = Hψ(x,t) 此即整部量子力学的概貌。 量子力学仅能描述机率的动力学，不能确定某物理量的值。例如，在原子核上环绕的电子 ，其仅能以电子云密度来描述，不能以类似星球轨道来描述。量测，每次的量测将使波函 数塌缩到某一特徵函数，其量测到的值即为此物理量的特徵值。如电子双狭缝实验，其座 标的特徵值只有两个，其一为一狭缝，另一为另一狭缝。当不做任何量测时，电子分布会 在屏幕上形成干涉条纹。但若要观察电子到底从哪个狭缝通过，则量测的动作将使波函数 塌缩到某一特徵值，即电子是真的从某一狭缝通过，但塌缩的後果也将使干涉条纹不覆存 在。 再进一步探讨运算子 x 跟 p 之间的关系，可以发现 xp-px≠0 <=> [x ,p ] = δ , 其中 x 为向量 x 的 i 分量 i j ij i 以矩阵的观点来看，即两矩阵是不可对易的。此即直接导出不确定性原理(Uncertainty principle，常称为测不准原理，但与测量精准度无关，不确定性原理系物理极限，因此 不应称测不准原理) _ ΔxΔp≧h/2 此不确定性原理说明着：若要精确知道此粒子的座标，则其动量完全不可知；若要精确知 道此粒子的动量，则其座标完全不可知。 JouJou的问题来了，到目前为止，所为的量测，都是以第二人来做量测，就像薛丁格的猫 一样，在箱子还没打开之前，谁也不知到箱子里的猫到底死了没有，一旦箱子打开，猫的 生死就会被决定。但打开箱子之前，真的没有客观答案知道猫到底是处於生的状态或死的 状态吗？猫自己本身应该知道吧？再者，「我」，是一个客观存在的物体，我可以定义一 个跟随着我的座标系，在此座标系中，我的座标在原点，又因我跟我的座标是一起运动的 ，所以我的动量是零，亦即，座标可以准确知道，动量也可以准确知道，这样不就违反了 不确定性原理？ JouJou面对着墙壁，想了几天几夜，都想不通。想到最後，他终於发疯似地往墙壁狂打， 一边出拳一边喊着 Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti... 突然间，在他的双拳附近多出了两只半透明的拳头，一个猫头人形的半透明物体，跟着 JouJou一起喊着 Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti... 它的每一拳，都使被击中的墙壁像幻影般的移动，有些在附近掉了下来，有些则不知去向 。 Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quanti Quantization...! 「你…」 JouJou惊讶地看着这个半透明物，但身为荒木迷，他马上就了解到 「我懂了，就叫你薛丁格之猫吧！」 ┌─────────────────────────────┐ │ 替身名－薛丁格之猫　　 　 │ │ │ │ 本体名－周宙　　　 　 │ │ (JouJou) │ └─────────────────────────────┘ ┌─────────┬────────┬──────────┐ │ 破坏力—A │速度—A │ 射程—C │ ├─────────┼────────┼──────────┤ │ 持续力—A │精密度—A │ 成长性—A │ └─────────┴────────┴──────────┘ 薛丁格之猫，射程约为两公尺，其出拳速度可媲美白金之星或是疯狂钻石。它的每一拳都 可以使被击中的物体遵守着量子力学，但不同的是，普朗克常数 h 被放大到巨观等级， 因此被击中的物体，也自然遵守着不确定性关系：它的位置在哪里没有人知道，它的动量 是多少也没有人知道，只有对它量测，才能使它从某个地方掉下来。 To be continued... --

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