球状闪电中的量子态是否真实存在（球状闪电中浪漫而残酷的量子世界）

“这是个雷雨之夜，当那蓝色的电光闪起时，窗外的雨珠在一瞬间看得清清楚楚。暴雨是从傍晚开始的，自那以后闪电和雷声越来越密。在一道炫目的闪电后，它在一棵大树下出现了，在空中幽幽地飘着，橘红色的光芒照出了周围的雨丝，在飘浮中，它好像还在发出埙一样的声音，约十几秒后，它消失了……”

这不是小说《球状闪电》的片段，而是作者刘慈欣在1981年夏天，在河北邯郸市一次大暴雨中所见到的情景。也是在同一年，《2001：太空漫游》的中文版在国内正式出版。

很难说这两件事儿对刘慈欣走上科幻之路的影响有多大，但大刘至今也常常提起这两件事，“在这两件事上我都很幸运，因为大约只有百分之一的人声称自己见到过球状闪电（统计数字来自国内气象学刊上的一篇论文，大刘怀疑这个比例过高），而在中国看过《2001：太空漫游》的人，可能还不到万分之一。”

球状闪电勾起了刘慈欣的求知欲，而《2001：太空漫游》则确立了他的科幻理念——科幻的真正魅力在于创造一个想象中的事物或世界，这种想象的创造物，在过去和现在都不存在，在未来也不太可能存在。

创造一个在所有细节上都栩栩如生的想象世界是十分困难的，需要在宏观和微观上都有强劲有力的想象力，有从虚无中创造世界的造物主的气魄。这两点在刘慈欣的成名作《三体》上有着充分地体现。而刘慈欣在创作《球状闪电》时却没有选择创造一个新的世界，而是从创造一个未知的东西开始，那就是球状闪电，在民间也被叫做滚地雷的东西。

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01神秘的浪漫杀手

球状闪电至今在科学界还是一个未解之谜，它真实存在于自然界之中，因为其所具有的偶然性和不可控性，为球状闪电遮上了一层现代物理学和天文学所无法解释的神秘面纱。

小说的开端，在一个雷雨交加的夜晚，球状闪电悄无声息地穿墙而入，一瞬之间杀死了男主人公的父母，还在14岁的陈博士心中劈开了一条深不见底的沟壑，以至他一生都在试图填平这无尽的黑暗深渊。

目前关于球状闪电的假说有六七种，刘慈欣在小说中也对这些理论做了介绍。但是刘慈欣并没有从现有的理论中找出一种最为合理的那一种，而是以理科生独特的浪漫主义情怀，创造了一种十分有趣又细思极恐的产物——宏电子，它是一个私有似无的空泡，一个足球大小的电子，一个暗示着宇宙的终极奥义的最终答案……

稍微对量子物理诞生的历史有所了解的人，肯定知道它对现代物理学的影响。曾经经典物理学的黄金殿堂，顷刻间分崩离析……

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02物理学史上的两朵乌云

在19世纪末，经典物理进入黄金时代，经典力学、经典电动力学和经典热力学紧紧地结合在一块，构筑起了一座华丽而雄伟的经典物理殿堂。当时的人们都相信，上帝造物的奥秘被他们所完全掌握了，再没有遗漏的地方。物理学家们也开始相信，这个世界所有的基本原理都已经被发现了，物理学已经尽善尽美，它走到了自己的极限和尽头，再也不可能有任何突破性的进展了。如果说还有什么要做的事情，那就是做一些细节上的修正和补充，更加精确地测量一些常数值罢了。人们开始倾向于认为，物理学已经终结，所有的问题都可以用这个集大成的体系来解决，而不会再有任何真正激动人心的发现了。一位著名的科学家说，物理学的未来，将只有在小数点第六位后面去寻找。普朗克的导师甚至劝他不要再浪费时间去研究这个已经高度成熟的体系。

——摘自《上帝掷筛子吗》

当时笼罩在物理学上的两朵乌云，一朵出现在光的波动理论上，另一朵乌云则出现在关于能量均分的麦克斯韦-玻尔兹曼理论上。正是这两朵小乌云给物理学带来了狂风暴雨，物理学由此进入了量子物理时代。

而刘慈欣在《球状闪电》中就引入了量子物理的概念，在小说的世界中，球状闪电是一颗如足球大的电子，它平时已概率云的形态存在与我们的世界中，当它被激发或被观察者观测中时，则会坍缩为实体的电子形态，并释放大量能量。

了方便理解，可以回顾一下我们高中物理中一个经典的实验——双缝干涉实验。

当一束光通过两个缝隙，分成两个完全相同的光源，然后在背板上则会出现明暗条纹典型的波特性。

那么如果把光换成电子，我们从一点发射出一束电子，当电子通过双缝，奇怪的事情发生了，干涉条纹出现了！那么电子也是一种波？

科学家为了搞清楚这个问题，在双缝处安装一个感应装置，这样在就能测得电子到底是从哪一个缝穿过去的。当一切准备就绪，再重复之前的实验，发射一束电子，让我们揭开电子之谜吧。

什么？！揉揉眼睛再看一遍，条纹消失了！是的，电子又变成了我们熟知的粒子状态。

观察者！是的，就如同刘慈欣在小说中所写，当球状闪电的周围出现观察者，无论观察者是人类或是人类发明的其他监测设备，球状闪电发射器都能准确的集中提前预设好的目标，而如果没有观察者，那么将失去对球状闪电的控制，它将可能出现在任何位置！

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03量子幽灵

在《球状闪电》的结尾处，刘慈欣也给我们挖了另一个“坑”。有科学家在能够绝对屏蔽所有观察者的场所进行了几次球状闪电的坍缩实验，在35个无任何观察者的矿井中，33次实验和我们之间所说的无观察者的情况相吻合。也就是球状闪电在发射后，都是以概率云的方式，无序地出现在某个位置。

但是，其中却有两次实验，球状闪电始终保持坍缩状态！小说中的科学家认为是出现了超级观察者的角色，而这个超级观察者到底是什么？外星人或是真正的造物主？这个谜题留给了读者无限的遐想。

同时，在陈博士回家后，在一场军事事故后变成量子态的林云却如同幽灵般，仿佛还在这个世间以另一种形式存在着。

空着的花瓶中，总会传来玫瑰的香气，那种和林云身上散发着同样味道的花香，牵绕着陈博士，也牵绕着万万千对量子世界着迷的读者们。

这是一种特有的科学式的浪漫，在触动我们感性的同时，也在撬动我们理性的思维。我们所生存的世界的终极秩序到底是什么？为什么量子世界中，有那么多违反我们几百年建立起来的经典物理学的秩序。

我们也许无法从这本小说中找到答案，但是刘慈欣却用这种浪漫的方式，让我们了解到了量子的世界，虽然只是它的一点皮毛。

科幻小说有时候不仅仅是为了写出天马行空的故事，也天然担负着科普的责任。在浪漫美好的故事褪去之后，露出了地可能是残酷黑暗的宇宙最高准则。

最后以一篇出现在《星际穿越》的诗篇结束这篇文章，愿在未来的世界中，我们人类有足够坚强的内心，来揭示浩瀚宇宙的最终秩序。

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不要温顺地走进那个良宵

狄兰·托马斯（英）

不要温顺地走进那个良宵，

老年在日暮之时应当燃烧咆哮；

怒斥，怒斥光明的消亡。

明智的人临终时虽然懂得黑暗有理，

因为他们的话语已迸发不出闪电，但也

不要温顺地走进那个良宵。

善良的人翻腾最后一浪，高呼着辉煌，

他们脆弱的善行曾在绿色的海湾里跳荡，

怒斥，怒斥光明的消亡。

狂暴的人抓住并歌唱过飞翔的太阳，

虽然为时太晚，却也明瞭使它在途中悲伤，

不要温顺地走进那个良宵。

严肃的人，临近死亡，透过炫目的叹息看见

失明的跟睛可以像流星一样欢欣地闪耀，

怒斥，恕斥光明的消亡。

而您，我的父亲，在那悲哀之巅．

诅咒我，祝福我吧，此刻以您的热泪；我求您

不要温顺地走进那个良宵。

怒斥．怒斥光明的消亡。

（海岸、傅浩、鲁萌译本）

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