宇宙的真面目——比特

由於人們對量子理論中的測量問題重新產生了極大的興趣,惠勒成了量子物理學的科學前輩,經常以他的聲望出席眾多的會議。對物理學中意識問題著迷的新世紀倡導者甚至將他譽為領袖。(然而,他並不總是對這樣的參與感到高興。有一次,他發現他與三位超心理學家被安排在同一個節目上,感到很喪氣。他很快貼出一個聲明,其中有這樣一句話:“在有煙的地方就會有煙。”)

宇宙的真面目——比特

在經過70年對量子理論的矛盾思索之後,惠勒是第一個承認不能得到所有答案的人。他總是對他的假設提出疑問。當有人問到量子力學中的測量問題時,他說:“我只是被這些問題搞得發瘋了。我承認有時我百分之百地相信世界是想象中虛構的事。有時我又相信世界是不依賴我們存在的。然而,我完全贊成萊布尼茨說的話:這個世界也許是一個幻覺,存在也許只是一個夢但是這個夢或幻覺對我來說已足夠真實了,如果很好地利用理智,我們就絕不會受它的欺騙。”

今天,多世界理論和退相干理論得到物理學家的普遍贊同。但是,惠勒覺得麻煩的是他要求“太多累贅”。他給予薛定諤的貓問題另一個玩笑般的解釋。他把自己的理論叫做:“它來自比特。”

這是一個非正統的理論,出發點假定信息是所有存在的根本。

宇宙的真面目——比特


他聲稱:當我們看月亮、星系或一個原子時,它們的本質是儲存在它們裡面的信息。當宇宙觀察它自己時這個信息展現出來。他畫了味著當宇宙的信息(“比特”)被觀察後,宇宙物質出現。他把這個宇宙叫做“參與性宇宙”,即宇宙以我們適應它的方式也適應我們,也就是說我們的存在使得宇宙成為可能。(因為對於量子力學中的測量問題沒有一個普遍的共識,很多物理學家對於信息是存在的根本的理論抱觀望的態度。)

這樣的哲學討論也許看上去是完全不切實際的,在我們的世界上沒有任何實際應用。與多少天使能在大頭針的釘帽上跳舞的爭論不同的是,量子物理學似乎是在爭論一個電子能同時處在多少位置。

然而,這些不是象牙塔式的學院中沒有價值的空想。終有一天它們會有最實際的應用,能推動世界經濟的發展。終有一天整個國家的財富將依賴薛定調貓的奧妙。在那個時候,也許我們的計算機將在平行宇宙中計算。幾乎我們所有計算機的基礎結構都建立在硅晶體管的基礎上。摩爾定律說,每18個月計算機的能力增加一倍,因為我們能通過紫外輻射線在硅片上蝕刻越來越小的晶體管。儘管摩爾定律使技術前景發生了革命,但不能水遠繼續下去。最高級的奔騰芯片一層有20個原子。在15至20年內,芯片的精度將達到每層5個原子。在這樣難以想象的小距離上,我們不得不放棄牛頓力學,不得不採用以海森堡測不準原理為主導的量子力學。結果我們不再精確地知道電子在什麼地方。這意味著當電子跑到絕緣體和半導體之外,而不是停留在它們之內時,短路將會發生。

宇宙的真面目——比特


​在將來,在硅片上進行蝕刻將達到一個極限。硅的時代將很快結束。也許它將引來一個量子時代。硅谷的興旺將不再存在。有一天我們也許不得不靠原子進行計算,需要引進新的計算體系結構。今天的計算機是根據二進制系統,即每個數不是0就是1。然而,原子的旋轉可以同時指向上、下或側面。計算機的位數(0或1)可能被“量子比特”(0和1之間的任何數)代替,使量子計算比普通計算要強大得多。


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