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上帝會擲骰子嗎？

愛因斯坦已成為偶像，認為他犯錯誤簡直就是褻瀆神聖，甚至連他聲名狼籍的“最大失手”也為他增添了絕對正確的光環：他原來的錯誤理論竟可以精確地解釋天文觀測[參見本期Lawrence M. Krauss 和 Michael S. Turner所著《宇宙常數的變遷史》一文]。儘管大多數外行對愛因斯坦犯錯誤的說法會產生反感，但是如果他是正確的，大多數理論物理學家會感到格外地震驚。
儘管沒有人懷疑愛因斯坦的偉大，但是物理學家想知道，他在上個世紀20和30年代的量子革命期間都幹了些什麼。教科書和傳記將他描繪成對量子論研究交了白卷。1905年，他向世界介紹這一基本概念，但是隨著量子力學的成熟，他所做的一切似乎都是在指手劃腳。對該理論，他更多地是在拆臺而不是建設。一種保守的神秘主義——包括在他的一句名言“我永遠不相信上帝在擲骰子”中——似乎侵害了他的科學理性。
與量子論主流研究背道而馳，愛因斯坦在其生命的最後10年唐吉訶德式地沉迷於物理學的統一理論。後來繼續這方面工作的弦理論家和其他人發誓不再沿相同的路線走下去。他們的假設是，當（描述引力的）廣義相對論與（處理所有其他事物的）量子力學相遇時，相對論應當讓路。儘管不能說愛因斯坦的傑作（廣義相對論）是嚴格“錯誤的”，但最終只能算是一種近似。

坍塌的理論
儘管如此，近年來，當物理學家加倍努力來全面理解量子論時，越來越多的人開始欣賞愛因斯坦的觀點。“相比於許多給予他榮譽的人，這傢伙更加深入、迅速地看清量子力學的核心問題。”貝爾實驗室的Christopher Fuchs如是說。有些人甚至贊同愛因斯坦：量子力學最後一定會讓位於一種更基礎的理論。美國加州大學伯克利分校的Raphael Bousso說：“我們不應當設想量子力學是一成不變的。”
這種說法很有份量，因為量子力學是科學史上最成功的理論框架。它替代了除廣義相對論之外此前所有的經典理論，而且大多數物理學家認為，它獲得最後的勝利僅僅是時間問題。畢竟，相對論有許多漏洞——例如黑洞問題。相對論預測恒星會坍縮成無窮小的點，但是不能解釋隨後會怎樣。顯然，該理論是不完整的。克服這一局限性的一種自然方式是，將它納入到一種引力的量子論中，例如弦理論。
但是，量子論也存在一些缺陷。作為最早認識到其不足的人之一，愛因斯坦發現量子力學也是不完備的。它不能解釋為什麼單個物理事件會發生，不能提供一種方法以瞭解物件的內在屬性，並且不具備有說服力的概念基礎。而且，量子論又退回到愛因斯坦之前的時空觀。例如，該理論認為，8升的水桶可以容納1升水桶容量的8倍。在日常生活中的確是這樣，但是相對論認為，8升的水桶最終可能只能容納1升水桶容量的4倍——也就是說，水桶的容量與其表面積而不是體積成正比。這種限制被稱作全息限制（holographic limit）。當水桶內容物密度足夠大並且超出該限定時，就會觸發坍縮，形成黑洞。因此，黑洞不僅是相對論，也是量子論（更不用說水桶）崩潰的信號。
對一個不完備理論的直接反應就是完善它。自從1920年代之後，一些研究人員提出用“隱變數”來完善量子力學。其基本思想是，量子力學實際上是從經典力學而不是其他方式衍生出來的。粒子具有確定的位置和速度並且遵循牛頓定律（或者這些定律的相對論延伸）。粒子行為之所以看上去採取古怪的量子方式，不過是因為我們沒有或者不能夠看清其潛在的秩序。英國謝菲爾德大學的Carsten van de Bruck說：“在這些模型中，量子力學的隨機性就好像一枚硬幣。它看上去是隨機的，事實上並非如此。你可以寫下一個決定論方程來描述它。”

創造性的摩擦力
用布朗運動來做類比。粉塵微粒的運動表面上看是隨機的，但是正如愛因斯坦自己證明的那樣，其運動由服從經典定律的、看不見的分子所產生。事實上，這種模擬已經讓人產生了可望不可及的焦急感。量子力學方程與分子運動論（以及更廣義的統計力學）方程出奇地相似。在有些公式中，量子論的基本參數普朗克常數扮演溫度的數學角色。量子力學似乎在描述某種氣體或全體“分子”（更加原始的物質實體）的混亂組合。
面對一種猜測性的思想（例如量子力學），物理學家在瞭解如何通過實驗驗證它之前，往往以重實效的標準為指導：該思想是否在知性上具有豐富的想像力。例如，弦理論孕育了新的物理學原理以及完整的數學規範，因此即便實驗證明它是錯誤的，也不能算是白費力氣。根據該標準，大多數物理學家很早就反對隱變數的概念。包含隱變數的理論沒有預測新現象，沒有闡明有說服力的原理，而且除非憑藉原本應當避免的特殊伎倆（例如遠距離活動），否則不能再現量子力學。愛因斯坦自己曾涉足隱變數，但是後來認為它們“很廉價”。他的結論是，不能通過嫁接到經典原理上來完善量子力學，它應當出現在對基礎物理學徹底的重新思考中。
儘管如此，在過去5年中，隱變數又起死回生，這要歸功於以擺弄激進的假設而知名的諾貝爾獎獲得者、荷蘭烏特列支大學（Utrecht University）的量子力學家Gerard誸 Hooft。他認為，量子力學與經典力學之間最突出的差別是資訊缺失。經典系統比量子系統包含更多的資訊，因為經典變數可以是任何值，而量子變數則是離散的。因此當一個經典系統讓位于量子系統時，就會丟失資訊。而且由於摩擦或其他耗散力的作用，這種現象會自發地產生。
如果你以不同的速度從帝國大廈頂上拋出兩枚硬幣，空氣阻力會使得它們逼近相同的自由沉降速度（terminal velocity）。站在樓底人行道上的人將無法辨認硬幣拋出時的準確速度；該資訊是一個隱變數。對於這種（以及許多其他的）情形，一個很大範圍的初始條件（即所謂的吸引子）將導致同樣的長期行為。吸引子與量子態一樣是離散的。它們所服從的規律來自於牛頓定律，卻又不同於牛頓定律。Hooft斷言，事實上吸引子衍生出的規律不是別的，正是量子力學。因此，自然界在大多數細節層面上是經典的，但是由於耗散而呈現出量子力學的形態。“可以認為量子力學是某些基本理論的低能極限。”義大利薩勒諾大學的Massimo Blasone說。
表達這一觀點之後，Blasone及其同事又表示，一台量子線性諧波振盪器（單擺的量子化版本）可以產生於兩台有摩擦的（friction-plagued）經典振盪器。每台振盪器都服從經典規律，但是它們的聯合行為則服從於量子規律。美國杜克大學的Berndt Muller及其同事已證實，當從4維時空中觀測時，5維時空下運轉的經典系統可能變種為一個量子系統。量子奇異性（weirdness）反映出額外維度（一種隱變數）所允許的豐富的互連網路。至於摩擦將經典系統轉變成量子系統的來源，van de Bruck認為可能與引力有關。

量子系統Vs經典系統
對隱變數的一種分離方法，同樣依賴於維度的小伎倆，不過這種情形發生在時間上。許多物理學家和哲學家認為量子力學很奇怪，因為我們假設只有過去會影響現在。如果未來也影響現在呢？那麼量子力學的或然性只不過反映出我們自身對將要發生的事情的無知。在過去10年裏，英國沃克大學（University of Warwick）的Mark Hadley一直在琢磨這一概念。他指出，在廣義相對論中，未來像過去一樣是確定存在的，因此過去和將來都會影響現在也就自然而然了。“未來將要執行的觀測也是隱變數之一。”Hadley說。