《重读相对论》 尾声2 改变历史

改变历史

空间站里，孙浩宇正带领团队查看上帝之眼接收到的最新信号，通过大屏幕，两千多年前的地球影像异常清晰的成现在了面前：

我们不仅看到了曲折环绕的海岸线；而且看到了巍峨耸立的秦长城；不仅看到了黄土高原、大河上下的汹涌澎湃；而且看到了绵延百里的阿房宫。这是一个人类即熟悉而又陌生的世界，面对这样的场景，所有人都在唏嘘感叹：

“有了它，一切历史问题将不再是问题了。”

“是啊，面对它，我们思考的唯一问题就是：我们现在要如何做才能对得起历史，对得起未来。”

“孙博士，也许我们可以把阿旁宫做一个局部放大，试一试这部星际望远镜的最大解析力？”当阿旁宫出现在人们的视野中以后，关宁提出了这样的建议。

“这主意不错，我们说干就干吧。”泽田秀吉也兴奋的回应。

“我看可以！”思考片刻之后，孙浩宇说道：“我们可以调动上帝之眼的部分镜片，对准阿旁宫这片区域进行放大，这样既不影响地球历史的全貌，也可保证局部的清晰。”

得到了孙浩宇的肯定，团队立刻行动起来。不一会儿，阿房宫附近的图像被放大了十几倍，随着众人的又一声惊呼，图像异常清晰的呈现在人们面前：在大屏幕上，不但宫中的建筑物一览无余，就是其中的人物也是依稀可辨，图像的解析力几乎达到了厘米的级别：。

“快看，那里有个头带冕旒冠的人！”关宁指着大屏幕上的一个位置，激动的喊着。在阿房宫里，谁都知道冕旒冠意味着什么，所有人都不禁瞪大了双眼，顺着关宁所指的方向望去：

只见一人正从大殿后门走出，朝后宫走去。尽管我们从顶部视角看来，即无法看到他的脸型，也无法判断他的身高。但是我们却可以清楚的看到，此人头顶着长方形的冕旒冠，身穿黑色的朝服，腰挎长剑，步履稳健，随着他的走动，冠带前后的一串串珍珠不断的晃动着。远在他走到一个位置之前，这里侍立的宫人们就会整齐的下拜，一直等他走出去很远，这些人才会缓缓地站起来。以此来看，此人也只能是始皇嬴政。

“哇，太酷了吧。”

“没想到，我们还能亲眼看到秦始皇本人！”

“不对吧，你们看，那个人又是谁？”泽田秀吉指着另一个位置说到：“你们看，这个人也蛮神气的嘛？”

大家顺着他手指的方向望去，只见宫门后方的一条窄巷里，一个身着便装的男人行色匆匆的走了进来，令人意外的是，每当他走到一处，这里的宫人们同样会纷纷下拜。

“我看，这个人才是秦始皇吧？”

“去，开什么玩笑，如果这个人是秦始皇，那么前殿走的这个呢？难道是个唱戏的吗？”

“哈哈哈哈”，大家一边笑一边继续看着，转瞬间，这两个人即将走进同一条走廊了，大家立刻停止了笑声，所有人都屏气凝神的关注着屏幕上的一举一动：

只见后宫走来的那个男人忽然停住了，他先在原地站了片刻，不一会儿又开始悄悄后退，从他退后的姿态判断，他对前殿的来人充满了敬畏，因为他不是转过身来向后走去，而是欠身拱手，面朝前方，徐徐后退，直到他退到一处门后，便在那里安静的等待。一直等秦始皇本人走过去以后，那人才转过身来，匆匆忙忙的大步退出了后宫。这样的场景再明显不过了，看来此人打算进后宫做点儿什么，可是因为遇到了秦始皇，所以不得已才又退了回来。

“这个人能是谁呢？皇亲国戚吗？”

“不对，皇亲国戚进宫也不能穿便装啊？”

“平民百姓吧！”

“开什么玩笑，平民百姓谁敢进入皇宫？而且，你没看见宫里的人都对他行礼吗？”

大家正在争论时，忽然又有人喊道：

“别吵了，别吵了，你们看，秦始皇跪下了！”

说话间，只见秦始皇走进一座宫门，先是在大殿门口深深的施了一礼，随后便跪了下来，直等宫女相搀，才缓缓起身走了进去。

“怎么回事，这里是太庙吗？”泽田秀吉问道。

“怎么会是太庙呢？这里可是后宫啊！”关宁也很诧异。

“不错，在这里，能让秦始皇下跪的只有一处地方：太后寝宫！”孙浩宇似乎是在自言自语：“如果这里是太后寝宫的话，那么宫里住的必然就是太后赵姬。”

“可是，赵姬在秦国没有外戚啊？”

“如此说来，刚才那个行色匆匆的男人只能是一个人！”

“谁？”

“吕不韦！”

此时，所有人都陷入了沉默，是啊，前后不过五分钟，两千多年前的宫闱秘事居然被我们看了个一清二楚。

“哎，人在做，天在看啊——”

“不是天在看，是我们的后人在看。”

“大家快看！”

“什么？什么？”大家不约而同的朝大屏幕上望去时，却见泽田秀吉把手指向了舷窗之外，不知为何，舷窗外莫名其妙的飘着一双太空鞋。

“谁又把自己的臭鞋篓子扔在空间站外边儿了？”

“不好意思，是我的！”关宁满脸通红的解释道：“我昨天晚上把它放到了舱门以外，想看看这双鞋子会不会在惯性的作用下，跟随空间站一起平稳飞行！”

“哈哈哈哈……”连孙浩宇都禁不住和大家一起笑了起来：“难道你想玩儿刻舟求剑吗？”

“可周？求见？求见谁？”关宁满脸歉意，可又充满疑惑的说：“我没想见谁啊？”

“啊，关宁？”孙浩宇愣了一下，“开什么玩笑，你不明白刻舟求剑这个成语吗？”

“是啊，有这么个成语吗？”此时，所有年轻人面面相觑的你看看我，我看看你：“孙博士，刻舟求剑是什么意思，真有这个成语吗？”泽田秀吉带头儿问道。

“当然，故事出自《吕氏春秋》，你从小在中国长大，居然也没听说过？”孙浩宇问道。

“没有”，泽田秀吉摇了摇头：“《春秋》不是左丘明写的吗？《吕氏春秋》又是什么？”

“是啊，好像没有这么一本书吧？”

几个年轻人你一言我一语，简直都要把孙浩宇气糊涂了：“怎么？你们都不知道《吕氏春秋》，都不知道刻舟求剑这个成语？”

“不知道”，大家异口同声的答道！

看到大家的反映，孙浩宇不由得站了起来：

“《吕氏春秋》是吕不韦在被秦始皇贬到蜀地以后编写的一部书，你们真的从来没有听说过吗？”

众人再次摇了摇头。忽然，孙浩宇一脸凝重走向大屏幕，果断切断了视频信号。因为他忽然意识到：对历史的观测似乎真的改变了历史！

量子纠缠

对历史的观测可以改变历史，以玻尔为首的哥本哈根学派的量子物理学家们一直这样认为。在他们看来：量子所表现出的状态完全取决于人类的观测手段，而在进行实验观测之前，量子的位置和速度都不确定，它不仅会同时表现出波动性和粒子性，而且还会同时处于存在和湮灭的叠加态。对此，爱因斯坦则一直深表怀疑，早在1935年，爱因斯坦就通过一个精彩的思想实验对量子力学的完备性提出了质疑，这就是著名的EPR实验：

假设有一个基本粒子在真空中匀速飞行，在某一时刻，粒子分裂成两个更小的粒子相互远离，根据角动量守恒定律，分裂后两个粒子的自旋方向必然是相反的。当这两个纠缠粒子分开的距离足够远时，我们只需要检测其中的一个粒子的自旋方向，就可以立刻得知另一个粒子的自旋方向。对于这种现象，薛定谔形象的称之为量子纠缠。对于量子纠缠的这一结论，爱因斯坦和玻尔都不否认。然而，他们却各自做出了完全不同的物理诠释。

爱因斯坦认为，之所以出现这样的结果，是因为在两个纠缠粒子分裂的瞬间，粒子的自旋方向就早已确定了，只不过由于某些隐含的原因，我们目前尚不能发现其自旋状态，爱因斯坦的解释被称作隐变量理论。但以玻尔为首的哥本哈根学派则认为：两个粒子在观测之前，根本没有一个确定的自旋状态，所有自旋状态都是同时存在的，只不过其存在的概率不同。直到我们对其中一个粒子进行检测时，另一个粒子的自旋状态才被“同时”确定下来。

请注意，我在这里特别突出了“同时”的概念，如果两个基本粒子距离非常遥远，那么，它们的自旋状态又如何“同时”确定呢，如果两个粒子可以不受时空约束的“瞬间”通信，岂不是违反了相对论的光速最大的原理吗？因此，当爱因斯坦提出这个思想实验以后，大多数科学家都站在了爱因斯坦一方，其中就包括年轻的物理学家贝尔。为了对爱因斯坦深表敬意，1964年，贝尔给出了一个著名的不等式，把EPR这个纯粹的思想实验变成了真实的物理实验。

EPR实验之所以只是一个思想实验，原因在于，根据测不准原理，我们的测量过程会对基本粒子的运动状态造成干扰。所以我们根本没有办法完全确认一个粒子的自旋状态，更不用说“同时”确认两个粒子的自旋状态了。然而贝尔却发现：实际上我们不需要精确测量一个基本粒子的自旋状态，如果我们能够连续制备出一些纠缠光子，只要分别测量一下这些纠缠光子在三个方向的偏振概率，就可以在爱因斯坦和哥本哈根的理论之间做出判决：如果纠缠光子的偏振方向是在分裂的一瞬间就确定了，那么实验结果必将符合贝尔不等式；相反，如果自旋状态是在观测的瞬间确定的，则结果不符合贝尔不等式。

贝尔不等式的发现意味着，EPR实验有望变成一个真实的物理实验。但由于制备纠缠光子的难度非常之大，直到1972年，人类才第一次对贝尔不等式做出了检验。本来，贝尔满怀期望的试图通过这一实验证明爱因斯坦的伟大，然而，实验结果一再表明：纠缠在一起的两个量子的确是在观测的一瞬间才“同时”确定了其自旋状态，哥本哈根学派的解释是正确的。而今，各国迅猛发展的量子通信技术，正是在量子纠缠的理论指引下完成的。

不过，我们必须指明的是，量子通信并不是指信号的传输可以超越光速。因为，在我们对一个基本粒子测量之前，根本无从知道它的自旋状态，我们更无法按照自己的意愿去改变一个粒子的自旋状态，从而“遥控”另一个粒子的状态改变。我们唯一知道的是：无论两个粒子的自旋方向如何，它们一定是截然相反的。那么，既然量子纠缠连远距离通讯都无法实现，它又如何实现改变历史呢？只要我们把量子力学和相对论结合起来就不难理解了。

如图12-1所示：假设3000多年前，距离地球1000光年处的一个基本粒子分裂为两个纠缠光子，一个光子朝向地球以飞来，而另一个光子则以光速远离地球。

显然，朝向地球的一个光子在1000年后就可以达到地球，到达地球的时间恰好是2000年前的秦朝。本来，远离地球的一个光子应该会越走越远，但由于外星文明为我们设计了一面反射镜，因此，经过反射之后，远离地球的光子再次向地球的方向传播，在此过程中，地球也会在银河系中不断地前行，假设在反射光子射向地球的途中，恰好经过了一个黑洞，由于黑洞周围的时空弯曲，导致反射光子经过这里多花费了2000多年的时间，于是，它总共经历了3000多年才被今天的人类所发现。

现在的问题在于，虽然从人类的视角来看，两个纠缠光子经历的时间和路程都不相同，但如果我们站在光子分裂之前的那个位置来看，2000年前的地球和今天的地球根本不是同一个位置，所以两个分裂的光子可以“同时”到达2000年前的秦朝和今天的地球。当其中一个光量子进入我们某个观察员视野的一瞬间，其自旋状态就会因为我们的观察而确定下来，同时，另一个光量子恰好进入了2000多年前的吕不韦眼中。于是就像推倒了第一张多米诺骨牌，一系列的蝴蝶效应随后产生了：

由于纠缠光子已经在我们的观察下确定了其自旋状态，那么吕不韦眼中的那个光子的状态也就随之而确定了。而这个量子的状态一旦在吕不韦的视网膜上确定下来，就会在吕不韦视网膜上导致某个电子的轨道跃迁，形成生物电流，当生物电流沿着视神经进入吕不韦的大脑之后，也就影响了吕不韦的思维和判断。

量子的运动使得吕不韦意识到了某些异常，于是他没敢进入后宫和赵姬私会，因此没有被秦始皇发现，也就没有被贬谪到蜀地，在新的历史中，吕不韦一直担任着秦国的丞相，直到秦始皇去世以后才被赵高陷害而死。于是，自然就不会有《吕氏春秋》的出现，更不会有刻舟求剑这个成语的存在了。

现在，唯一的问题在于，为什么《吕氏春秋》只在年轻人的意识中消失呢？显然，这一纠缠光子应该是被某个年轻的观察员所捕获的，而年纪更大一点的人和他们处在另一个不同的“平行宇宙”之中。

平行宇宙是什么？两个纠缠光子究竟如何“同时”改变其自旋状态呢？如果历史能够被改变，因果律还会存在吗？要理解这些问题，请您继续关注：《对话量子力学》。