當“量子”名稱被濫用，從量子護膚到量子治療，如何防范中招？
前兩天，中科院院士潘建偉在央視采訪時回應了市場上出現(xiàn)的量子護膚、量子保健產(chǎn)品，他表示，“因為量子比較時髦，大家都喜歡掛個名”，“量子護膚如果宣稱用了量子技術肯定是假的”。
近年來，“量子黑科技”在市場上大行其道，從量子波動速讀、量子隱身衣到量子鞋墊，量子概念被不法商家濫用。在日常生活中，我們?nèi)绾握鐒e這些“黑科技”，以防上當受騙，讀完今天這篇文章或許有所幫助。正如作者在文中表示，“如果某件事聽起來好得令人難以置信，那幾乎可以肯定它是假的。”
近年，量子波動速讀曾大行其道，甚至進入中小學校的課堂
撰文 | 查德·奧澤爾（科普作家、物理學家）
翻譯 | 朱 凱
量子物理學有很多奇妙特性：波粒二相性、量子測量、EPR相關問題、虛粒子……量子物理學有那么多方面在挑戰(zhàn)我們的日常經(jīng)驗，以至于看起來就像魔法。對于量子物理學，所有的常規(guī)規(guī)律似乎都不適用，而且看起來任何事情都有可能在量子世界里發(fā)生。
你會發(fā)現(xiàn)很多人都有這種想法，但這是一個關于量子物理學的普遍誤解。花點兒時間在谷歌上搜索你會得到幾十個提供“量子”方法的網(wǎng)站，它們號稱能無中生有地產(chǎn)生能量、讓你更健康和更幸福，甚至讓你不斷獲得財富和權力——有很多人通過兜售量子物理學的魔法來賺錢。
但量子物理學并非魔法。無論看起來多么不可能或者神奇，它仍然是一門科學，是必須符合物理學一般規(guī)律的理論。將“量子”一詞用于描述一種現(xiàn)象或設備也不能讓人們憑空得到能量或者比光速還快地傳遞信息。這些規(guī)律與宇宙的深層結構一樣不可動搖。量子物理學不僅符合這些規(guī)律，而且在某些情況下，這些規(guī)律源于量子行為。
盡管量子物理學的許多預測似乎挑戰(zhàn)了我們對這個世界的運作方式的日常認知，但它們并非要打破所有的常規(guī)。尤其是它們不能取代與這個世界打交道的最重要的常規(guī)：如果某件事聽起來好得令人難以置信，那幾乎可以肯定它是假的。
實際上，帶有高科技外衣的騙術很容易迷惑大眾
此前，我們介紹的都是關于量子物理學的奇妙特性，但我想以一個警告作為結尾。有很多人把量子物理學的錯誤版本像魔法一樣兜售，許愿能提供超出你想象的、不切實際的夢想。他們中的一些人是騙子，還有一些人是真誠的但受到了蒙騙，但他們都是錯的。我們很難把騙子與單純的傻子區(qū)分開，但是量子物理學的錯誤版本不難被鑒別，并且在本章中，我將指出一些最常見的虛假信息。
騙子濫用量子理論的兩個主要領域之一就是“自由能”領域。自由能源騙子總是聲稱自己已經(jīng)開發(fā)出了一項能通過極少工作產(chǎn)生大量能量的技術。它有很多不同的形式，但賣點基本上是一樣的：你投入少量的工作，就能得到大量的電力。它所需的只是一小筆現(xiàn)金投資使得樣機系統(tǒng)正常工作，并且很快你就永遠不用受制于電力公司了……
這只不過是發(fā)明永動機的一種新說法，而科學家們在數(shù)百年前就已經(jīng)知道永動機是不可能存在的。量子物理學不會改變這個結論。
對“量子”永動機最常見的虛假解釋是它可以利用某些系統(tǒng)的零點能。這個零點能就是量子物理學告訴我們的即使一個系統(tǒng)處在它可能的最低能態(tài)中也具有的能量。當你把一個量子系統(tǒng)中所有可能的能量都提取出來的時候——把動能降到它可能達到的最低值并且移除所有可能提高勢能的外部相互作用——系統(tǒng)中仍然有剩余的能量。
販賣者喜歡將這種零點能視作一種可利用的資源?！澳抢镞€有能量，”他們說，“并且我們的設備將利用這些能量來維持永動機的運行?！?/span>
不過，我們此前談到了零點能的存在是因為物質(zhì)本質(zhì)上具有波的性質(zhì)，而且量子粒子必須有一定的波長。若要一個系統(tǒng)的能量真正為零，這個系統(tǒng)必須完全在某個具體的位置靜止，這對任何由波來描述的系統(tǒng)來說都是不可能的。零點能，像海森堡測不準原理一樣，是源自波的基本性質(zhì)的一個推論。正如沒有辦法逃避不確定性所施加的限制，我們也沒有辦法把零點能提取出來做有用功。試圖使用零點能就像要得到半個光子一樣，是毫無意義的要求。
迄今為止利用偽量子理論最成功的自由能源支持者可能是一家名為“黑光能源”的公司。馬里蘭大學的鮑勃·帕克和美國物理學會花了近20 年的時間來揭穿該公司創(chuàng)始人蘭德爾·米爾斯所宣稱的奇跡。這些都寫在帕克的書《巫毒科學：從愚蠢到欺詐之路》（Voodoo Science: The Path from Foolishness to Fraud, Oxford, 2000）中。盡管有帕克所做的努力，黑光能源公司依然存在，并還在四處兜售它那令人矚目的能量產(chǎn)生過程。
它的網(wǎng)站聲稱：“由于分數(shù)量子數(shù)的效應，在催化劑的作用下，當氫原子中的電子躍遷到更低的能級（即跳到圍繞每個原子核的能量更低的軌道）時，能量就會釋放出來。”這些神秘的低能量的氫原子被稱為“氫源子”（hydrinos，“hydrinos”是黑光能源公司生造的一個詞，是“hydrogen”（氫原子）的變形，此處姑且譯作“氫源子”），據(jù)稱擁有各種神奇的屬性，能夠給新型高壓電池充電以及給神奇的光源供能（這些電池和光源現(xiàn)在還沒生產(chǎn)出來，但該公司一直承諾隨時會生產(chǎn)出來）。
這聽起來很有科學道理，但即使是狗也能看出這是無稽之談。氫是宇宙中最簡單的原子，由一個質(zhì)子和一個圍繞它運動的電子組成。氫的第一個量子模型是由尼爾斯·玻爾于1913 年提出的，他還在20 世紀20 年代發(fā)展了一整套利用薛定諤方程的量子計算方法。1947 年量子電動力學首次應用于氫，并且現(xiàn)代氫原子的QED 模型和實驗結果的吻合程度與電子g—因子的計算和測量結果的吻合程度一樣驚人地精確。氫原子是宇宙中被理解得最好的和經(jīng)過最精確檢驗的系統(tǒng)。
在現(xiàn)代物理學中，氫原子不可能處于比“基態(tài)”能量更低的態(tài)。如果這種態(tài)存在，那我們對基礎物理的理解必須有相當程度的錯誤，以至于QED 的實驗值和理論值不可能在小數(shù)點后14 位仍保持一致。
另一種常被提及的“量子”自由能來源于“真空能量”計劃。這只是零點能方案的一種變體，旨在從真空中提取零點能，只因為QED 表明不斷出現(xiàn)和消失的“虛粒子?！北仨毚嬖凇?/span>
“真空能量”計劃和“氫源子能源”一樣是不可能實現(xiàn)的。真空確實包含虛粒子形式的能量，但這些粒子是隨機出現(xiàn)的，一瞬間就消失了。我們沒有辦法讓它們按需出現(xiàn)，也沒有辦法把它們留下來做有用功。“真空能量”會對電子和其他粒子產(chǎn)生很小但真實的影響，但它不是一種可以利用的能源。
任何關于永動機或“自由能源”的吹噓，本質(zhì)上都在告訴人們可以不勞而獲。任何狗在內(nèi)心深處都知道這是不可能的——不耍一些小把戲就得不到狗糧。把“量子”這個詞隨處濫用也改變不了一個基本事實：你不能不勞而獲。任何聲稱可以不勞而獲的人都是在騙錢。
誤用量子物理學的另一個主要領域是“替代”醫(yī)學。書店和互聯(lián)網(wǎng)上到處都是把量子物理學作為健康、富有和長壽秘訣來推銷的人。
這種推銷最常見的形式涉及量子測量。販賣者指出，在量子理論中，狀態(tài)在測量前是不確定的。然后他們聲稱獲得健康很簡單，關鍵就是測量到自己是健康的。按照這種思路，通過在自己身上做量子芝諾效應實驗，你可以永遠活下去——如果你一直測量到你的身體健康，量子測量就會使你永遠不生病。
這類量子騙子中最出名的是迪帕克·喬普拉，他甚至寫了一本名為《量子治療》（Quantum Healing, Bantam, 1990）的書，這是一系列“替代”醫(yī)學暢銷書的第一本。你可能會問，什么是“量子治療”？喬普拉在1995 年接受采訪時提供了一段解釋：
他用了很多聽起來很科學的術語，但只是在堆砌名詞。他的書充斥著《星際迷航》里所有難以理解的技術術語。
他在另一本書《不朽的身體，永恒的心靈》（Ageless Body, Timeless Mind, Harmony, 1994）中詳述了這些思想，它的副標題“衰老的量子替代療法”暗示了他承諾提供給讀者的新療法。他對其思想的物理基礎的解釋表現(xiàn)出他對歷史驚人地無知。他大膽地宣稱：“愛因斯坦告訴我們，物質(zhì)的身體，就像所有的物質(zhì)一樣，是一種幻覺，而試圖操縱它就像抓攫影子而忽略了實質(zhì)一樣。”正如我們談到的，這幾乎與愛因斯坦的觀點完全相反。愛因斯坦對量子世界具有不確定性這個想法深感不安，而喬普拉在這里通過論證“實際上什么都不存在”這個觀點把這種不確定性上升到了一個全新的高度：
也許是因為湯汁凝固聽上去沒有什么吸引力，盡管他承認這種陷入唯我主義的趨勢可能“令人不安”，但他認為這是一個特性而不是一個錯誤，并寫道：“當你意識到你可以改變你的世界的時候，你會獲得令人難以置信的解放——包括你的身體——只要改變你的感知?！睋Q句話說，因為沒有什么是真實存在的，所以你也可以是健康的、富有的、年輕的。所有這些都只是“感知”的問題，也就是測量的問題。
“量子療愈”用量子測量的主動性來確保人們身體健康，但它有兩個主要的問題。第一個問題是喬普拉和其他類似的作者們將量子理論應用到遠大于可以顯示量子效應的系統(tǒng)中。在本書中我們已經(jīng)反復談到，量子效應極難在實驗中被觀察到，并且研究的系統(tǒng)越大，觀察到量子效應的難度就越大。處于量子疊加態(tài)中最大的物體是大約10 億個電子的集合，而量子芝諾效應只在單個粒子上得到了證實。
然而，更大的問題是量子測量本質(zhì)上是隨機的。量子系統(tǒng)的狀態(tài)在測量之前是不確定的，并且單次測量的結果是無法預測的。不論你是贊同哥本哈根解釋、相信波函數(shù)會坍縮成單個的值，還是贊同多重宇宙解釋、相信你只是在感知一個不斷膨脹的波函數(shù)的分支，甚至是贊同喬普拉的“凝固的湯”，你都沒有辦法預先知道給定的量子測量的結果會是怎樣的。這個宇宙的波函數(shù)很可能有一個分支，身處其中的每只狗都無比健康并擁有無限的、肥胖的、跑得慢的兔子，但你無法影響測量結果以使你到達那個宇宙。
冥想沒有幫助，積極思考搞不定這個，藥品也沒有用——沒有已知的方法可以影響宇宙的量子結構來產(chǎn)生一個特定的量子測量結果，也沒有科學研究曾經(jīng)探測到這種可能的跡象。如果僅僅因為非常想要就有可能實現(xiàn)偉大的事情，物理學家展示量子效應就會容易得多，而且狗永遠不會缺少牛排、奶酪和兔子。冥想可能可以降低你的壓力水平，積極思考可能會改善你的情緒，而這兩件事都有可能讓你感覺自己的命更好，從而讓你有更多的能量找到那只兔子。但是，這里沒有量子什么事，而且你也沒有以任何有意義的方式影響宇宙的運行。
另一種常見的量子騙術聲稱以量子的非局域性作為“替代”醫(yī)學或“傳統(tǒng)”醫(yī)學的基礎。它聲稱貝爾定理中表現(xiàn)出的關聯(lián)性和阿斯佩的實驗表明我們的世界中有一些更深的、“超越”現(xiàn)實的層次。這就產(chǎn)生了有生命的萬物之間的聯(lián)系，實踐者可以運用這種關聯(lián)診斷問題，甚至不用實際接觸病人就能治愈他們。這也是所有所謂的“超能力現(xiàn)象”（ESP）的理論基礎。
這一觀點最極端的版本出現(xiàn)在杰克·安杰洛的書《遠距離治療》（Distant Healing, Sounds True, 2008）中，它宣告：“量子物理學家相信統(tǒng)一場理論聯(lián)系著宇宙中的一切，包括引力、核反應、電磁場和人類的意識。因此，現(xiàn)代物理學支持‘遠距離’治療的發(fā)現(xiàn)，它認為思想形態(tài)，如概念和信息，可以通過意識網(wǎng)絡從一個人類家庭傳送到另一個。”
再說一次，這是《星際迷航》級別的東西。物理學中沒有“統(tǒng)一場”——事實上，缺乏統(tǒng)一場理論是現(xiàn)代物理學面臨的一大挑戰(zhàn)。而且即使有統(tǒng)一場理論，“人類的意識”也不會是它將涵蓋的元素。
這一觀點在蒂法尼·斯諾的《來自心靈的前進：遠距離治療、雙定位、醫(yī)學直覺和量子世界里的祈禱》（Forward from the Mind: Distant Healing, Bilocation, Medical Intuition & Prayer in a Quantum World, Spirit Journey Books, 2006）中被闡述得更加詳細，也有更多的錯誤：
這段話一開始只有一點點錯誤，但是到結尾已經(jīng)完全偏離了軌道。
正如我們談到的，糾纏確實允許處于糾纏態(tài)的粒子之間有非局域性關聯(lián)。然而，這些關聯(lián)必須首先通過局域的相互作用建立起來，比如阿斯佩的實驗中的光子最初就是由同一個原子產(chǎn)生的。
這些糾纏粒子之間的量子關聯(lián)是極其脆弱的，很容易因與宇宙其他部分互動而被破壞，導致退相干。物理學家必須非常努力才能制造出僅能持續(xù)1/10 秒的糾纏態(tài)。換句話說，以糾纏為基礎的關聯(lián)不可能在大爆炸之后的140 億年還存在。
沒有大爆炸后殘留的糾纏態(tài)，分離的對象之間也就不存在遺留的關聯(lián)。我可以很輕松地把兩只狗的狀態(tài)聯(lián)系起來，但只有通過將這些狗放在一起、讓它們互動才能做到。如果兩只狗總是分開的，我就沒有辦法讓它們處于糾纏態(tài)。與此類似，如果一位病人的肝臟和一位所謂的“治療師”的手沒有任何接觸，那么它們之間根本無法建立聯(lián)系（我們甚至可以先把人類器官太大而不能顯示量子效應這個事實放在一邊）。
糾纏也被作為順勢療法的一種解釋。在順勢療法中，少量的草藥或者毒素被放入水中，然后稀釋到給定水樣中的原始草藥或毒素少于一個分子的程度。而順勢療法“治療師”聲稱水“記得”原始物質(zhì)的存在，并獲得了它的一些屬性，因此這種水具有療效。糾纏有時被用來解釋這種“記憶”效果，即水與草藥或毒素之間的相互作用建立了阿斯佩實驗所顯現(xiàn)的那種關聯(lián)。
用量子糾纏解釋順勢療法的登峰造極者是萊昂內(nèi)爾·米爾格龍。他提出的理論不僅涉及水與毒素兩者之間的糾纏，還涉及病人、醫(yī)生和治療方法（他稱之為“PPR”）三者之間的糾纏。米爾格龍有一種模仿量子物理學術語與符號的奇妙能力，并在2006年的一篇論文中寫道：
這是“量子”推理的一次真正驚人的應用。米爾格龍不僅將順勢療法的療效歸因于“宏觀量子‘隱形傳態(tài)’”，而且在有點兒可愛的邏輯花招中，用這種論證方式解釋了順勢療法在正常的臨床試驗中不能勝過安慰劑的原因。你看，所有這些都是有關量子的，因此試圖以與科學原則一致的態(tài)度來衡量順勢療法的性能會毀了一切。米爾格龍的結論是，標準的醫(yī)學檢測方案不能用于檢測順勢療法是因為“檢測者們似乎破壞了順勢療法被設計出來的效果”，這是運用量子物理學避開（可能通過隧穿或傳送）用于常規(guī)醫(yī)療的嚴格標準的一次令人印象深刻的嘗試。
聲稱糾纏理論可以解釋順勢療法顯然是無稽之談。病人和醫(yī)生都太大了而不可能表現(xiàn)出量子行為，即使溶劑的分子之間有很小的可能有糾纏的相互作用，糾纏也只是兩個系統(tǒng)的狀態(tài)之間的關聯(lián)——當一個原子處于一種特定的狀態(tài)時，一個光子是垂直偏振的；或者當一只狗醒著時，另一只狗也醒著。這并不意味著一個系統(tǒng)已經(jīng)獲得另一個系統(tǒng)的特點。量子相互作用可以建立一個原子和一個光子之間的相互關聯(lián)，但它不能把原子變成光子或者把水變成靈藥，也不能通過兩只狗之間的互動把一只拉布拉多犬變成波士頓梗犬。
量子理論是一種奇怪而奇妙的理論，而且它可以使一些驚人的事情成為可能。大多數(shù)現(xiàn)代技術在某種程度上依賴于量子理論——現(xiàn)代電子設備和計算機芯片依賴于量子效應去工作，現(xiàn)代通信中的光學設備（如激光和LED）都是基本的量子設備。量子理論也可能為未來的技術提供具有驚人潛力的支持——量子計算機可以比任何經(jīng)典計算機更快地解決問題，量子密碼系統(tǒng)可以用不可破解的代碼保護信息。
盡管其成果令人震驚，但量子理論依然不能為奇跡提供理論基礎。它的預測與人們?nèi)粘５闹庇X不一致，但這個理論并沒有完全違背常識。如果有人承諾的結果聽起來好得難以置信，那他們很可能在說謊——要么對你，要么對他們自己。在解釋中加入一些量子術語并不會讓免費的能量或永恒的青春變得更加可信。
量子理論有很多吸引人的方面我們在這里還沒有講到。在這個世界上也還有很多邪惡的松鼠，它們有或者沒有山羊胡。仔細思考關于量子效應的聲明，并牢記量子理論或許看上去很奇怪，但它并不是魔法。這樣，你就不難發(fā)現(xiàn)我們的量子宇宙美好的方面，并且避開庸醫(yī)和瘋子。
忘掉薛定諤的貓吧，狗和量子力學的關系其實更加緊密！誰會想到，闡明量子物理的關鍵，竟是一只狗呢？艾米不是一只普通的狗。當物理學教授查德·奧澤爾從收容所收養(yǎng)她時，她立刻就被他的工作吸引了。她能依據(jù)量子隧道理論通過鄰居家的籬笆嗎？她能通過衍射繞過樹追到松鼠嗎？或者依據(jù)虛擬粒子捕捉到奶酪做的兔子？《如何跟你的狗聊量子物理》由北京科學技術出版社出版。
制版編輯 | Morgan
