作者：曹天元
版本：遼寧教育出版社 具體版本未知
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作者有豐富的物理學背景，所以作為科普作品而言，內容是相當合格的，許多以前朦朦朧朧的概念讀了以后都有撥云見日的感覺，唯一的缺憾是作者寫作風格略帶武俠氣息，經常會自high一下，然后我就會跟著“出戲”，聯想到某幾個總和我嘮叨武俠的朋友。
“量子”這個詞聽說了太多次了，讀了此書以后終于知道了這是一個什么東西，原來“量子”就是把物質、力、能量理解成一份一份（而不是可以無限拆分）的最小單元，書里面有一個形象的例子，理論上“錢”可以是1.000001元，但是在貨幣里面最小單元就是0.01元，所謂“量子”，就是表示0.01元這樣的最小單元概念，不能再向下繼續拆分了。
“芝諾悖論”在量子的概念下也得到了解答，因為時間和距離是不可以無限拆分下去的，所以在某個不可拆分的單位以后，阿喀琉斯就會超過烏龜。
因為是科普的緣故，書里面沒有特別復雜的內容，最復雜的部分莫過于線性代數里面的矩陣乘法，講的非常淺顯易懂，比我大學的老師強太多了。
摘錄：
1900年的4月27日，倫敦的天氣還是有一些陰冷。馬路邊的咖啡店里，人們興致勃勃地談論著當時正在巴黎舉辦的萬國博覽會。街上的報童在大聲叫賣報紙，那上面正在討論中國義和團運動最新的局勢進展以及各國在北京使館人員的狀況。一位紳士彬彬有禮地扶著貴婦人上了馬車，趕去聽普契尼的歌劇《波希米亞人》。兩位老太太羨慕地望著馬車遠去，對貴婦帽子的式樣大為贊嘆，但不久后，她們就找到了新的話題，開始對拉塞爾伯爵的離婚案評頭論足起來。看來，即使是新世紀的到來，也不能改變這個城市古老而傳統的生活方式。
相比之下，在阿爾伯馬爾街皇家研究所（Royal Institution，Albemarle Street）舉行的報告會就沒有多少人注意了。倫敦的上流社會好像已經把他們對科學的熱情在漢弗來·戴維爵士（Sir Humphry Davy）那里傾注得一干二凈，以致在其后幾十年的時間里都表現得格外漠然。不過，對科學界來說，這可是一件大事。歐洲有名的科學家都趕來這里，聆聽那位德高望重，然而卻以頑固出名的老頭子——開爾文男爵（Lord Kelvin）的發言。
開爾文的這篇演講名為《在熱和光動力理論上空的19世紀烏云》。當時已經76歲，白發蒼蒼的他用那特有的愛爾蘭口音開始了發言，他的第一段話是這么說的：
“動力學理論斷言，熱和光都是運動的方式。但現在這一理論的優美性和明晰性卻被兩朵烏云遮蔽，顯得黯然失色了......”（‘The beauty and clearness of the dynamical theory，which asserts heat and light to be modes of motion， is at present obscured by two clouds.’）
這個烏云的比喻后來變得如此出名，以致于在幾乎每一本關于物理史的書籍中都被反復地引用，成了一種模式化的陳述。聯系到當時人們對物理學大一統的樂觀情緒，許多時候這個表述又變成了“在物理學陽光燦爛的天空中漂浮著兩朵小烏云”。這兩朵著名的烏云，分別指的是經典物理在光以太和麥克斯韋-玻爾茲曼能量均分學說上遇到的難題。再具體一些，指的就是人們在邁克爾遜-莫雷實驗和黑體輻射研究中的困境。
我們今天來談談物理史上的那些著名的“意外”實驗。用“意外”這個詞，指的是實驗未能取得預期的成果，可能在某種程度上，也可以稱為“失敗”實驗吧。
我們在上面已經談到了邁克爾遜-莫雷實驗，這個實驗的結果是如此地令人震驚，以致于它的實驗者在相當的一段時期里都不敢相信自己結果的正確性。但正是這個否定的證據，最終使得“光以太”的概念壽終正寢，使得相對論的誕生成為了可能。這個實驗的失敗在物理史上卻應該說是一個偉大的勝利，科學從來都是只相信事實的。
近代科學的歷史上，也曾經有過許多類似的具有重大意義的意外實驗。也許我們可以從拉瓦錫（A.L.Laroisier）談起。當時的人們普遍相信，物體燃燒是因為有“燃素”離開物體的結果。但是1774年的某一天，拉瓦錫決定測量一下這種“燃素”的具體重量是多少。他用他的天平稱量了一塊錫的重量，隨即點燃它。等金屬完完全全地燒成了灰燼之后，拉瓦錫小心翼翼地把每一粒灰燼都收集起來，再次稱量了它的重量。
結果使得當時的所有人都瞠目結舌。按照燃素說，燃燒后的灰燼應該比燃燒前要輕。退一萬步，就算燃素完全沒有重量，也應該一樣重。可是拉瓦錫的天平卻說：灰燼要比燃燒前的金屬重，測量燃素重量成了一個無稽之談。然而拉瓦錫在吃驚之余，卻沒有怪罪于自己的天平，而是將懷疑的眼光投向了燃素說這個龐然大物。在他的推動下，近代化學終于在這個體系倒臺的轟隆聲中建立了起來。
到了1882年，實驗上的困難同樣開始困擾劍橋大學的化學教授瑞利（J.W.S Rayleigh）。他為了一個課題，需要精確地測量各種氣體的比重。然而在氮的問題上，瑞利卻遇到了麻煩。事情是這樣的：為了保證結果的準確，瑞利采用了兩種不同的方法來分離氣體。一種是通過化學家們熟知的辦法，用氨氣來制氮，另一種是從普通空氣中，盡量地除去氧、氫、水蒸氣等別的氣體，這樣剩下的就應該是純氮氣了。然而瑞利卻苦惱地發現兩者的重量并不一致，后者要比前者重了千分之二。
雖然是一個小差別，但對于瑞利這樣的講究精確的科學家來說是不能容忍的。為了消除這個差別，他想盡了辦法，幾乎檢查了他所有的儀器，重復了幾十次實驗，但是這個千分之二的差別就是頑固地存在在那里，隨著每一次測量反而更加精確起來。這個障礙使得瑞利幾乎要發瘋，在百般無奈下他寫信給另一位化學家拉姆塞（William Ramsay）求救。后者敏銳地指出，這個重量差可能是由于空氣里混有了一種不易察覺的重氣體而造成的。在兩者的共同努力下，氬氣（Ar）終于被發現了，并最終導致了整個惰性氣體族的發現，成為了元素周期表存在的一個主要證據。
另一個值得一談的實驗是1896年的貝克勒爾（Antoine Herni Becquerel）做出的。當時x射線剛被發現不久，人們對它的來由還不是很清楚。有人提出太陽光照射熒光物質能夠產生x射線，于是貝克勒爾對此展開了研究，他選了一種鈾的氧化物作為熒光物質，把它放在太陽下暴曬，結果發現它的確使黑紙中的底片感光了，于是他得出初步結論：陽光照射熒光物質的確能產生x射線。
但是，正當他要進一步研究時，意外的事情發生了。天氣轉陰，烏云一連幾天遮蔽了太陽。貝克勒爾只好把他的全套實驗用具，包括底片和鈾鹽全部放進了保險箱里。然而到了第五天，天氣仍然沒有轉晴的趨勢，貝克勒爾忍不住了，決定把底片沖洗出來再說。鈾鹽曾受了一點微光的照射，不管如何在底片上應該留下一些模糊的痕跡吧？
然而，在拿到照片時，貝克勒爾經歷了每個科學家都夢寐以求的那種又驚又喜的時刻。他的腦中一片暈眩：底片曝光得是如此徹底，上面的花紋是如此地清晰，甚至比強烈陽光下都要超出一百倍。這是一個歷史性的時刻，元素的放射性第一次被人們發現了，雖然是在一個戲劇性的場合下。貝克勒爾的驚奇，終究打開了通向原子內部的大門，使得人們很快就看到了一個全新的世界。
在量子論的故事后面，我們會看見更多這樣的意外。這些意外，為科學史添加了一份絢麗的傳奇色彩，也使人們對神秘的自然更加興致勃勃。那也是科學給我們帶來的快樂之一啊。
1896年，他讀到了維恩關于黑體輻射的論文，并對此表現出了極大的興趣。在普朗克看來，維恩公式體現出來的這種物體的內在規律——和物體本身性質無關的絕對規律——代表了某種客觀的永恒不變的東西。它獨立于人和物質世界而存在，不受外部世界的影響，是科學追求的最崇高的目標。普朗克的這種偏愛正是經典物理學的一種傳統和風格，對絕對嚴格規律的一種崇尚。這種古典而保守的思想經過了牛頓、拉普拉斯和麥克斯韋，帶著黃金時代的全部貴族氣息，深深滲透在普朗克的骨子里面。
現代科學創立之初，也就是17，18世紀的時候，英國是毫無爭議的世界科學中心（以前是意大利）。牛頓作為一代科學家的代表自不用說，波義耳、胡克、一直到后來的戴維、卡文迪許、道爾頓、法拉第、托馬斯·楊，都是世界首屈一指的大科學家。但是很快，這一中心轉到了法國。法國的崛起由伯努利（Daniel Bernoulli）、達朗貝爾（J. R. d'alembert）、拉瓦錫、拉馬克等開始，到了安培（Andre Marie Ampere）、菲涅耳、卡諾（Nicolas Carnot）、拉普拉斯、傅科、泊松、拉格朗日的時代，已經在歐洲獨領風騷。不過進入19世紀的后半，德國開始迎頭趕上，涌現出了一大批天才，高斯、歐姆、洪堡、沃勒（Friedrich Wohler）、赫爾姆霍茲、克勞修斯、玻爾茲曼、赫茲......雖然英國連出了法拉第、麥克斯韋、達爾文這樣的偉人，也不足以搶回它當初的地位。到了20世紀初，德國在科學方面的成就到達了最高峰，成為了世界各地科學家心目中的圣地，柏林、慕尼黑和哥廷根成為了當時自然科學當之無愧的世界性中心。我們在以后的史話里，將會看到越來越多德國人的名字。不幸的是，納粹上臺之后，德國的科技地位一落千丈，大批科學家出逃外國，直接造成了美國的崛起，直到今日。
古希臘有個學派叫作愛利亞派，其創建人名叫巴門尼德（Parmenides）。這位哲人對運動充滿了好奇，但在他看來，運動是一種自相矛盾的行為，它不可能是真實的，而一定是一個假相。為什么呢？因為巴門尼德認為世界上只有一個唯一的“存在”，既然是唯一的存在，它就不可能有運動。因為除了“存在”就是“非存在”，“存在”怎么可能移動到“非存在”里面去呢？所以他認為“存在”是絕對靜止的，而運動是荒謬的，我們所理解的運動只是假相而已。
巴門尼德有個學生，就是大名鼎鼎的芝諾（Zeno）。他為了為他的老師辯護，證明運動是不可能的，編了好幾個著名的悖論來說明運動的荒謬性。我們在這里談談最有名的一個，也就是“阿喀琉斯追龜辯”，這里面便牽涉到時間和空間的連續性問題。
阿喀琉斯是史詩《伊利亞特》里的希臘大英雄。有一天他碰到一只烏龜，烏龜嘲笑他說：“別人都說你厲害，但我看你如果跟我賽跑，還追不上我。”
阿喀琉斯大笑說：“這怎么可能。我就算跑得再慢，速度也有你的10倍，哪會追不上你？”
烏龜說：“好，那我們假設一下。你離我有100米，你的速度是我的10倍。現在你來追我了，但當你跑到我現在這個位置，也就是跑了100米的時候，我也已經又向前跑了10米。當你再追到這個位置的時候，我又向前跑了1米，你再追1米，我又跑了1/10米......總之，你只能無限地接近我，但你永遠也不能追上我。”
阿喀琉斯怎么聽怎么有道理，一時丈二和尚摸不著頭腦。
這個故事便是有著世界性聲名的“芝諾悖論”（之一），哲學家們曾經從各種角度多方面地闡述過這個命題。這個命題令人困擾的地方，就在于它采用了一種無限分割空間的辦法，使得我們無法跳過這個無限去談問題。雖然從數學上，我們可以知道無限次相加可以限制在有限的值里面，但是數學從本質上只能告訴我們怎么做，而不能告訴我們能不能做到。
但是，自從量子革命以來，學者們越來越多地認識到，空間不一定能夠這樣無限分割下去。量子效應使得空間和時間的連續性喪失了，芝諾所連續無限次分割的假設并不能夠成立。這樣一來，芝諾悖論便不攻自破了。量子論告訴我們，“無限分割”的概念是一種數學上的理想，而不可能在現實中實現。一切都是不連續的，連續性的美好藍圖，其實不過是我們的一種想象。
盧瑟福本人是一位偉大的物理學家，這是無需置疑的。但他同時更是一位偉大的物理導師，他以敏銳的眼光去發現人們的天才，又以偉大的人格去關懷他們，把他們的潛力挖掘出來。在盧瑟福身邊的那些助手和學生們，后來絕大多數都出落得非常出色，其中更包括了為數眾多的科學大師們。
我們熟悉的尼爾斯·玻爾，20世紀最偉大的物理學家之一，1922年諾貝爾物理獎得主，量子論的奠基人和象征。在曼徹斯特跟隨過盧瑟福。
保羅·狄拉克（Paul Dirac），量子論的創始人之一，同樣偉大的科學家，1933年諾貝爾物理獎得主。他的主要成就都是在劍橋卡文迪許實驗室做出的（那時盧瑟福接替了J. J.湯姆遜成為這個實驗室的主任）。狄拉克獲獎的時候才31歲，他對盧瑟福說他不想領這個獎，因為他討厭在公眾中的名聲。盧瑟福勸道，如果不領獎的話，那么這個名聲可就更響了。
中子的發現者，詹姆斯·查德威克（James Chadwick）在曼徹斯特花了兩年時間在盧瑟福的實驗室里。他于1935年獲得諾貝爾物理獎。
布萊克特（Patrick M. S. Blackett）在一次大戰后辭去了海軍上尉的職務，進入劍橋跟隨盧瑟福學習物理。他后來改進了威爾遜云室，并在宇宙線和核物理方面作出了巨大的貢獻，為此獲得了1948年的諾貝爾物理獎。
1932年，沃爾頓（E.T.S Walton）和考克勞夫特（John Cockcroft）在盧瑟福的卡文迪許實驗室里建造了強大的加速器，并以此來研究原子核的內部結構。這兩位盧瑟福的弟子在1951年分享了諾貝爾物理獎金。
這個名單可以繼續開下去，一直到長得令人無法忍受為止：英國人索迪（FrederickSoddy），1921年諾貝爾化學獎。瑞典人赫維西（Georg von Hevesy），1943年諾貝爾化學獎。德國人哈恩（Otto Hahn），1944年諾貝爾化學獎。英國人鮑威爾（Cecil Frank Powell），1950年諾貝爾物理獎。美國人貝特（Hans Bethe），1967年諾貝爾物理獎。蘇聯人卡皮查（P.L.Kapitsa），1978年諾貝爾化學獎。
除去一些稍微疏遠一點的case，盧瑟福一生至少培養了10位諾貝爾獎得主（還不算他自己本人）。當然，在他的學生中還有一些沒有得到諾獎，但同樣出色的名字，比如漢斯·蓋革（Hans Geiger，他后來以發明了蓋革計數器而著名）、亨利·莫斯里（Henry Mosely，一個被譽為有著無限天才的年輕人，可惜死在了一戰的戰場上）、恩內斯特·馬斯登（ErnestMarsden，他和蓋革一起做了α粒子散射實驗，后來被封為爵士）......等等，等等。
盧瑟福的實驗室被后人稱為“諾貝爾獎得主的幼兒園”。他的頭像出現在新西蘭貨幣的最大面值——100元上面，作為國家對他最崇高的敬意和紀念。
我們已經看到，海森堡發明了這種奇特的表格，I×II=?II×I，連他自己都沒把握確定這是個什么怪物。當他結束養病，回到哥廷根后，就把論文草稿送給老師波恩，讓他評論評論。波恩看到這種表格運算大吃一驚，原來這不是什么新鮮東西，正是線性代數里學到的“矩陣”!回溯歷史，這種工具早在1858年就已經由一位劍橋的數學家Arthur Cayley所發明，不過當時不叫“矩陣”而叫做“行列式”（determinant，這個字后來變成了另外一個意思，雖然還是和矩陣關系很緊密）。發明矩陣最初的目的，是簡潔地來求解某些微分方程組（事實上直到今天，大學線性代數課還是主要解決這個問題）。但海森堡對此毫不知情，他實際上不知不覺地“重新發明”了矩陣的概念。波恩和他那精通矩陣運算的助教約爾當隨即在嚴格的數學基礎上發展了海森堡的理論，進一步完善了量子力學，我們很快就要談到。
數學在某種意義上來說總是領先的。Cayley創立矩陣的時候，自然想不到它后來會在量子論的發展中起到關鍵作用。同樣，黎曼創立黎曼幾何的時候，又怎會料到他已經給愛因斯坦和他偉大的相對論提供了最好的工具。
喬治·蓋莫夫在那本受歡迎的老科普書《從一到無窮大》（One, Two, Three......Infinity）里說，目前數學還有一個大分支沒有派上用場（除了智力體操的用處之外），那就是數論。古老的數論領域里已經有許多難題被解開，比如四色問題，費馬大定理。也有比如著名的哥德巴赫猜想，至今懸而未決。天知道，這些理論和思路是不是在將來會給某個物理或者化學理論開道，打造出一片全新的天地來。
EPR出臺的時候，薛定諤大為高興，稱贊愛因斯坦“抓住了量子論的小辮子。”受此啟發，他在1935年也發表了一篇論文，題為《量子力學的現狀》（Die gegenwartige Situation in der Quantenmechanik），文中的口氣非常諷刺。總而言之，是和哥本哈根派誓不兩立的了。
在論文的第5節，薛定諤描述了那個常被視為惡夢的貓實驗。好，哥本哈根派說，沒有測量之前，一個粒子的狀態模糊不清，處于各種可能性的混合疊加，是吧？比如一個放射性原子，它何時衰變是完全概率性的。只要沒有觀察，它便處于衰變/不衰變的疊加狀態中，只有確實地測量了，它才隨機選擇一種狀態而出現。
好得很，那么讓我們把這個原子放在一個不透明的箱子中讓它保持這種疊加狀態。現在薛定諤想象了一種結構巧妙的精密裝置，每當原子衰變而放出一個中子，它就激發一連串連鎖反應，最終結果是打破箱子里的一個毒氣瓶，而同時在箱子里的還有一只可憐的貓。事情很明顯：如果原子衰變了，那么毒氣瓶就被打破，貓就被毒死。要是原子沒有衰變，那么貓就好好地活著。
自然的推論：當它們都被鎖在箱子里時，因為我們沒有觀察，所以那個原子處在衰變/不衰變的疊加狀態。因為原子的狀態不確定，所以貓的狀態也不確定，只有當我們打開箱子察看，事情才最終定論：要么貓四腳朝天躺在箱子里死掉了，要么它活蹦亂跳地“喵嗚”直叫。問題是，當我們沒有打開箱子之前，這只貓處在什么狀態？似乎唯一的可能就是，它和我們的原子一樣處在疊加態，這只貓當時陷于一種死/活的混合。
現在就不光光是原子是否幽靈的問題了，現在貓也變成了幽靈。一只貓同時又是死的又是活的？它處在不死不活的疊加態？這未免和常識太過沖突，同時在生物學角度來講也是奇談怪論。如果打開箱子出來一只活貓，那么要是它能說話，它會不會描述那種死/活疊加的奇異感受？恐怕不太可能。
薛定諤的實驗把量子效應放大到了我們的日常世界，現在量子的奇特性質牽涉到我們的日常生活了，牽涉到我們心愛的寵物貓究竟是死還是活的問題。這個實驗雖然簡單，卻比EPR要辛辣許多，這一次扎得哥本哈根派夠疼的。他們不得不退一步以咽下這杯苦酒：是的，當我們沒有觀察的時候，那只貓的確是又死又活的。
不僅僅是貓，一切的一切，當我們不去觀察的時候，都是處在不確定的疊加狀態的，因為世間萬物也都是由服從不確定性原理的原子組成，所以一切都不能免俗。量子派后來有一個被哄傳得很廣的論調說：“當我們不觀察時，月亮是不存在的”。這稍稍偏離了本意，準確來說，因為月亮也是由不確定的粒子組成的，所以如果我們轉過頭不去看月亮，那一大堆粒子就開始按照波函數彌散開去。于是乎，月亮的邊緣開始顯得模糊而不確定，它逐漸“融化”，變成概率波擴散到周圍的空間里去。當然這么大一個月亮完全融化成空間中的概率是需要很長很長時間的，不過問題的實質是：要是不觀察月亮，它就從確定的狀態變成無數不確定的疊加。不觀察它時，一個確定的，客觀的月亮是不存在的。但只要一回頭，一輪明月便又高懸空中，似乎什么事也沒發生過一樣。
不能不承認，這聽起來很有強烈的主觀唯心論的味道。雖然它其實和我們通常理解的那種哲學理論有一定區別，不過講到這里，許多人大概都會自然而然地想起貝克萊（George Berkeley）主教的那句名言：“存在就是被感知”（拉丁文：Esse Est Percipi）。這句話要是稍微改一改講成“存在就是被測量”，那就和哥本哈根派的意思差不離了。貝克萊在哲學史上的地位無疑是重要的，但人們通常樂于批判他，我們的哥本哈根派是否比他走得更遠呢？好歹貝克萊還認為事物是連續客觀地存在的，因為總有“上帝”在不停地看著一切。而量子論？“陛下，我不需要上帝這個假設”。
與貝克萊互相輝映的東方代表大概要算王陽明。他在《傳習錄?下》中也說過一句有名的話：“你未看此花時，此花與汝同歸于寂;你來看此花時，則此花顏色一時明白起來......”如果王陽明懂量子論，他多半會說：“你未觀測此花時，此花并未實在地存在，按波函數而歸于寂;你來觀測此花時，則此花波函數發生坍縮，它的顏色一時變成明白的實在......”測量即是理，測量外無理。
當然，我們無意把這篇史話變成純粹的乏味的哲學探討，經驗往往表明，這類空洞的議論最終會變成毫無意義，讓人昏昏欲睡的雞肋文字。我們還是回到具體的問題上來，當我們不去觀察箱子內的情況的時候，那只貓真的“又是活的又是死的”？
這的確是一個讓人尷尬和難以想象的問題。霍金曾說過：“當我聽說薛定諤的貓的時候，我就跑去拿槍。”薛定諤本人在論文里把它描述成一個“惡魔般的裝置”（diabolische，英文diabolical，玩Diablo的人大概能更好地理解它的意思）。我們已經見識到了量子論那種種令人驚異甚至瞠目結舌的古怪性質，但那只是在我們根本不熟悉也沒有太大興趣了解的微觀世界而已，可現在它突然要開始影響我們周圍的一切了？一個人或許能接受電子處在疊加狀態的事實，但一旦談論起宏觀的事物比如我們的貓也處在某種“疊加”狀態，任誰都要感到一點畏首畏尾。不過，對于這個問題，我們現在已經知道許多，特別是近十年來有著許多杰出的實驗來證實它的一些奇特的性質。但我們還是按著我們史話的步伐，一步步地來探究這個饒有趣味的話題，還是從哥本哈根解釋說起吧。
貓處于死/活的疊加態？人們無法接受這一點，最關鍵的地方就在于：經驗告訴我們這種奇異的二重狀態似乎是不太可能被一個宏觀的生物，比如貓或者我們自己，所感受到的。還是那句話：如果貓能說話，它會描述這種二象性的感覺嗎？如果它僥幸幸存，它會不會說：“是的，我當時變成了一縷概率波，我感到自己彌漫在空間里，一半已經死去了，而另一半還活著。這真是令人飄飄然的感覺，你也來試試看？”這恐怕沒人相信。
好，我們退一步，貓不會說話，那么我們把一個會說話的人放入箱子里面去。當然，這聽起來有點殘忍，似乎是納粹的毒氣集中營，不過我們只是在想象中進行而已。這個人如果能生還，他會那樣說嗎？顯然不會，他肯定無比堅定地宣稱，自己從頭到尾都活得好好的，根本沒有什么半生半死的狀態出現。可是，這次不同了，因為他自己已經是一個觀察者了啊!他在箱子里不斷觀察自己的狀態，從而不停地觸動自己的波函數坍縮，我們把一個觀測者放進了箱子里!
可是，奇怪，為什么我們對貓就不能這樣說呢？貓也在不停觀察著自己啊。貓和人有什么不同呢？難道區別就在于一個可以出來憤怒地反駁量子論的論調，一個只能“喵喵”叫嗎？令我們吃驚的是，這的確可能是至關重要的分別!人可以感覺到自己的存活，而貓不能，換句話說，人有能力“測量”自己活著與否，而貓不能!人有一樣貓所沒有的東西，那就是“意識”!因此，人能夠測量自己的波函數使其坍縮，而貓無能為力，只能停留在死/活疊加任其發展的波函數中。
意識!這個字眼出現在物理學中真是難以想象。如果它還出自一位諾貝爾物理學獎得主之口，是不是令人暈眩不已？難道，這世界真的已經改變了么？
半死半活的“薛定諤的貓”是科學史上著名的怪異形象之一，和它同列名人堂的也許還有芝諾的那只永遠追不上的烏龜，拉普拉斯的那位無所不知從而預言一切的老智者，麥克斯韋的那個機智地控制出入口，以致快慢分子逐漸分離，系統熵為之倒流的妖精，被相對論搞得頭昏腦漲，分不清誰是哥哥誰是弟弟的那對雙生子，等等等等。薛定諤的貓在大眾中也十分受歡迎，常常出現在劇本，漫畫和音樂中，雖然比不上同胞Garfield或者Tom，也算是有點人氣。有意思的是，它常常和“巴甫洛夫的狗”作為搭檔一唱一和出現。它最長臉的一次大概是被“恐懼之淚”（Tears for Fears），這個在80年代紅極一時的樂隊作為一首歌的標題演唱，雖然歌詞是“薛定諤的貓死在了這個世界”。
1979年是愛因斯坦誕辰100周年，在他生前工作的普林斯頓召開了一次紀念他的討論會。在會上，愛因斯坦的同事，也是玻爾的密切合作者之一約翰·惠勒（John Wheeler）提出了一個相當令人吃驚的構想，也就是所謂的“延遲實驗”（delayed choice experiment）。在前面的章節里，我們已經對電子的雙縫干涉非常熟悉了，根據哥本哈根解釋，當我們不去探究電子到底通過了哪條縫，它就同時通過雙縫而產生干涉，反之，它就確實地通過一條縫而順便消滅干涉圖紋。惠勒通過一個戲劇化的思維實驗指出，我們可以“延遲”電子的這一決定，使得它在已經實際通過了雙縫屏幕之后，再來選擇究竟是通過了一條縫還是兩條!
這個實驗的基本思路是，用涂著半鍍銀的反射鏡來代替雙縫。一個光子有一半可能通過反射鏡，一半可能被反射，這是一個量子隨機過程，跟它選擇雙縫還是單縫本質上是一樣的。把反射鏡和光子入射途徑擺成45度角，那么它一半可能直飛，另一半可能被反射成90度角。但是，我們可以通過另外的全反射鏡，把這兩條分開的岔路再交匯到一起。在終點觀察光子飛來的方向，我們可以確定它究竟是沿著哪一條道路飛來的。
但是，我們也可以在終點處再插入一塊呈45度角的半鍍銀反射鏡，這又會造成光子的自我干涉。如果我們仔細安排位相，我們完全可以使得在一個方向上的光子呈反相而相互抵消，而在一個確定的方向輸出。這樣的話我們每次都得到一個確定的結果（就像每次都得到一個特定的干涉條紋一樣），根據量子派的說法，此時光子必定同時沿著兩條途徑而來!
總而言之，如果我們不在終點處插入半反射鏡，光子就沿著某一條道路而來，反之它就同時經過兩條道路。現在的問題是，是不是要在終點處插入反射鏡，這可以在光子實際通過了第一塊反射鏡，已經快要到達終點時才決定。我們可以在事情發生后再來決定它應該怎樣發生!如果說我們是這出好戲的導演的話，那么我們的光子在其中究竟扮演了什么角色，這可以等電影拍完以后再由我們決定!
雖然聽上去古怪，但這卻是哥本哈根派的一個正統推論!惠勒后來引玻爾的話說，“任何一種基本量子現象只在其被記錄之后才是一種現象”，我們是在光子上路之前還是途中來做出決定，這在量子實驗中是沒有區別的。歷史不是確定和實在的——除非它已經被記錄下來。更精確地說，光子在通過第一塊透鏡到我們插入第二塊透鏡這之間“到底”在哪里，是個什么，是一個無意義的問題，我們沒有權利去談論它，它不是一個“客觀真實”!惠勒用那幅著名的“龍圖”來說明這一點，龍的頭和尾巴（輸入輸出）都是確定的清晰的，但它的身體（路徑）卻是一團迷霧，沒有人可以說清。
在惠勒的構想提出5年后，馬里蘭大學的卡洛爾·阿雷（Carroll O Alley）和其同事當真做了一個延遲實驗，其結果真的證明，我們何時選擇光子的“模式”，這對于實驗結果是無影響的（和玻爾預言的一樣，和愛因斯坦的相反!），與此同時慕尼黑大學的一個小組也作出了類似的結果。
這樣稀奇古怪的事情說明了什么呢？
這說明，宇宙的歷史，可以在它實際發生后才被決定究竟是怎樣發生的!在薛定諤的貓實驗里，如果我們也能設計某種延遲實驗，我們就能在實驗結束后再來決定貓是死是活!比如說，原子在1點鐘要么衰變毒死貓，要么就斷開裝置使貓存活。但如果有某個延遲裝置能夠讓我們在2點鐘來“延遲決定”原子衰變與否，我們就可以在2點鐘這個“未來”去實際決定貓在1點鐘的死活!
這樣一來，宇宙本身由一個有意識的觀測者創造出來也不是什么不可能的事情。雖然宇宙的行為在道理上講已經演化了幾百億年，但某種“延遲”使得它直到被一個高級生物所觀察才成為確定。我們的觀測行為本身參予了宇宙的創造過程!這就是所謂的“參予性宇宙”模型（The Participatory Universe）。宇宙本身沒有一個確定的答案，而其中的生物參予了這個謎題答案的構建本身!
這實際上是某種增強版的“人擇原理”（anthropic principle）。人擇原理是說，我們存在這個事實本身，決定了宇宙的某些性質為什么是這樣的而不是那樣的。也就是說，我們討論所有問題的前提是：事實上已經存在了一些像我們這樣的智能生物來討論這些問題。我們回憶一下笛卡兒的“第一原理”：不管我懷疑什么也好，有一點我是不能懷疑的，那就是“我在懷疑”本身。“我思故我在”!類似的原則也適用于人擇原理：不管這個宇宙有什么樣的性質也好，它必須要使得智能生物可能存在于其中，不然就沒有人來問“宇宙為什么是這樣的？”這個問題了。隨便什么問題也好，你首先得保證有一個“人”來問問題，不然就沒有意義了。
舉個例子，目前宇宙似乎是在以一個“恰到好處”的速度在膨脹。只要它膨脹得稍稍快一點，當初的物質就會四散飛開，而無法凝聚成星系和行星。反過來，如果稍微慢一點點，引力就會把所有的物質都吸到一起，變成一團具有驚人的密度和溫度的大雜燴。而我們正好處在一個“臨界速度”上，這才使得宇宙中的各種復雜結構和生命的誕生成為可能。這個速度要準確到什么程度呢？大約是1055分之一，這是什么概念？你從宇宙的一端瞄準并打中在另一端的一只蒼蠅（相隔300億光年），所需準確性也不過1030分之一。類似的驚人準確的宇宙常數，我們還可以舉出幾十個。
我們問：為什么宇宙以這樣一個速度膨脹？人擇原理的回答是：宇宙必須以這樣一個速度膨脹，不然就沒有“你”來問這個問題了。因為只有以這樣一個速度膨脹，生命和智慧才可能誕生，從而使問題的提出成為可能!顯然不會有人問：“為什么宇宙以1米/秒的速度膨脹？”因為以這個速度膨脹的宇宙是一團火球，不會有人在那里存在。
參予性宇宙是增強的人擇原理，它不僅表明我們的存在影響了宇宙的性質，更甚，我們的存在創造了宇宙和它的歷史本身!可以想象這樣一種情形：各種宇宙常數首先是一個不確定的疊加，只有被觀測者觀察后才變成確定。但這樣一來它們又必須保持在某些精確的范圍內，以便創造一個好的環境，令觀測者有可能在宇宙中存在并觀察它們!這似乎是一個邏輯循環：我們選擇了宇宙，宇宙又創造了我們。這件怪事叫做“自指”或者“自激活”（self-exciting），意識的存在反過來又創造了它自身的過去!
但量子計算機實現的可能使得所有的這些算法在瞬間人人自危。量子計算機的并行機制使得它可以同時處理多個計算，這使得大數不再成為障礙！1994年，貝爾實驗室的彼得·肖（Peter Shor）創造了一種利用量子計算機的算法，可以有效地分解大數（復雜性符合多項式！）。比如我們要分解一個250位的數字，如果用傳統計算機的話，就算我們利用最有效的算法，把全世界所有的計算機都聯網到一起聯合工作，也要花上幾百萬年的漫長時間。但如果用量子計算機的話，只需幾分鐘！一臺量子計算機在分解250位數的時候，同時處理了10^500個不同的計算！
