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关于“量子纠缠”这一词语的疑问和建议

时间:2011-12-12

尤其是最近中央电视台报道了全球首颗量子科学实验卫星墨子号圆满完成了三大科学实验任务之后,大家对量子纠缠的兴趣更是迅速增加

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作者:许金声

近年来,关于“量子纠缠”的介绍频频出现在我国媒体中,引起了普遍的关注。尤其是最近中央电视台报道了全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”圆满完成了三大科学实验任务之后,大家对“量子纠缠”的兴趣更是迅速增加。——所谓三大科学实验任务是指:量子纠缠分发、量子密钥分发、量子隐形传态。

我也是一样。不过,我却对“量子纠缠”这一名词使用及其翻译有一些疑问。

记得第一次听到这个概念,我感到十分兴奋和好奇,但同时,也对“量子纠缠”这一词语的使用,有一种不太妥当的感受。我想,所谓量子纠缠,是指两个粒子互相纠缠,即使相距遥远距离,一个粒子的行为将会影响另一个的状态 。当其中一颗被操作(例如量子测量)而状态发生变化,另一颗也会即刻发生相应的状态变化 。这里说的有关主要是相通、相关联,为什么要用“纠缠”这个概念呢?

最近,我读著名英国科学作家布莱恩·克莱格的著作《量子纠缠》时,心中忽然一亮。他写道:

埃尔温·薛定谔(Erwin Schrdinger)在《剑桥哲学学会年报》的一篇文章中,将“纠缠”这个词带入到物理学领域中。有趣的是,虽然德国人薛定谔当时在英国工作,并且是用英语发表文章——这也许是他选择用英语词汇表达该现象的原因——而德文中对这种现象的表达“Verschrnkung”,与他选择的英语单词有着截然不同的意义。

英文“纠缠”(entanglement)这个单词有着微妙的负面含义,它给人的感觉是失去控制和陷入困境。而德语中这个单词更具结构化也更中性——它的含义是折叠,以有序的方式交叉。一根打结、混乱缠到一起的绳子可称为“纠缠”(entanglement),而仔细编织的挂毯则是“Verschrnkung”。实际上,这两个单词看起来都不是很理想。量子纠缠也许缺少“纠缠”(entanglement)这个单词暗示的“无序”,但它比苍白的“Verschrnkung”意味的更有力,也更能体现本质。

(布莱恩·克莱格《量子纠缠》,第3页,刘先珍 译 ,重庆出版集团、重庆出版社出版,2011年第一版,2017年2月第8次印刷。)

布莱恩·克莱格在这里谈到了这一概念提出时的情况。“量子纠缠”的概念最早是由科学家薛定谔提出的,他是德国人,但当时却在英国工作,是在用英文发表文章,所以他用的是英文单词“entanglement”而不是德文“Verschrnkung”。英文单词“entanglement”“有着微妙的负面含义,它给人的感觉是失去控制和陷入困境”。而德文“Verschrnkung”“Verschrnkung”更加中性,与他选择的英语单词“entanglement”“有着截然不同的意义”。

我对于“量子纠缠”知之甚少,其理解难免很肤浅,对于深邃的量子力学更是一窍不通。——如果上面关于它的含义的通俗介绍没有什么错误,是指两个粒子互相纠缠,即使相距遥远距离,一个粒子的行为将会影响另一个的状态 。当其中一颗被操作而状态发生变化,另一颗也会即刻发生相应的状态变化。那么,它的含义用日常语言来表达,应该主要是指相关联性、即刻性,并没有任何无序的含义,而恰恰是有序。

布莱恩·克莱格认为,实际上,英语的单词和德语的单词都不理想。但英语entanglement这个单词“比苍白的‘Verschrnkung’意味的更有力,也更能体现本质。”他为什么会这样认为呢?他之所以如此,可能是因为“entanglement”一词的使用,可以强调量子纠缠那种现象本身所具有的强关联性。他的想法,似乎颇有点”两利相权取其重,两害相权取其轻”( Lesser of two evils)。

那么,我们把这个概念翻译成汉语的时候,能不能做到更加理想,既包含了强关联性,又避免那种“失去控制和陷入困境”的“无序”的误导呢?

把量子物理的那种现象,用汉语“量子纠缠”来表达,是否妥当呢?

汉语的“纠缠”,具有更多的负面含义。

查汉语词典,纠缠的基本含义是:①绕在一起:问题纠缠不清。②捣麻烦:纠缠不休。 例如:我还有事,别再纠缠了。

而词典上介绍“描写纠缠的成语”是:不得开交、不可开交、不依不饶、缠夹不清、缠绵床褥、打旋磨儿、东扯西拽、胡搅蛮缠、纠缠不清、纠缠不休、黏吝缴绕、粘吝缴绕、泡蘑菇、软磨硬泡、丝来线去、死标白缠。

排开“量子纠缠”在量子力学中的丰富含义暂时不议,如果上面关于它的含义的通俗介绍没有什么错误,即是指两个粒子互相纠缠,即使相距遥远距离,一个粒子的行为将会影响另一个的状态 。当其中一颗被操作而状态发生变化,另一颗也会即刻发生相应的状态变化。那么,这里应该主要指的是相关联性、即刻性。“量子纠缠”这个汉语的使用,多少使人感到有一些别扭。

这样,从德文单词“Verschrnkung”、英文“entanglement”到汉语“纠缠”,有一个语言表面意义的逐渐变化。当这种表面意义变化越来越大的时候,会不会给大家去理解量子力学关于这个问题所要表达的原本的含义造成一些不必要的麻烦呢?

并非严格的调查,我顺便问了身边的几个学员或者朋友。从他们的回答来看,这种担心并非完全没有道理。例如,其中一位说:“我当初一听到“量子纠缠”这个词的时候,我的感觉是:它说的是两个粒子之间的关系是无序的、混乱的,类似于剪不断,理还乱的感觉。”

我之所以对“量子纠缠”这个概念十分敏感,显然与自己的思想有关。我经过多年研究后提出的“人的基本生存状态理论”,把人类的交往行为分为三种基本的状态,即“纠缠”、“维持”、“通心”。在这里,“纠缠”的含义是与“通心”相对应的。

在最近几年对“通心”的研究中,我逐渐把“通心”的含义从狭义扩展到广义,同时,也对“神秘体验”、“共时性”、“心灵感应”等现象产生浓厚兴趣。我发现,人作为所谓的“万物之灵”,其状态颇有“量子”一样的叠加性质。

“纠缠”意味着无序,以及无序的增加。而“通心”意味着有序以及无序的减少。

如果把“quantum entanglement”在汉语中译为或者改为“量子通心”来表达量子力学原来要描述的那种情况,也许并不不可,并且更能够表达那种相关联性和即刻性。爱因斯坦原来对关于“量子纠缠”的理论是不认同的,他将其称之为“幽灵般的远距离作用。”他的说法,恰恰像一面镜子,照出了所谓“量子纠缠”的特色,这不由得使人想到汉语:“心有灵犀一点通”,它恰好体现了类似“万物皆有灵性”的某种神秘,这种情况和意味,不正是可以用“量子通心”来大胆地描述和指称吗?但鉴于“通心”这个词还不够流行、通俗,改为“量子联动”、“量子关联”、“量子感应”等也许更加妥当。其中,“量子联动”、“量子关联”是中性的,既有关联性的含义,又不包含无序的意思。而“量子感应”既有关联性的含义,又不包含无序的意思,还能够表达那种现象的神韵,缺点是不够中性。

回过头来再看看量子物理学发展的历史。我们可以体会科学家们在当初为什么会使用“quantum entanglement”这一词语?

这是与他们当初的心理状态分不开的!

正如马斯洛在《科学与科学家的心理》一书中指出,科学是科学家活动的结果,科学不可避免地要受到科学家的心理的影响。

量子物理学的诞生,更是经历了一波三折,包括科学家们激烈的论战,整个过程深刻体现了科学家的个性对它们的影响。

普朗克是最早在1900年就发现有关量子的现象,但由于他有“根深蒂固”的保守倾向,放弃了这种发现。

爱因斯坦是量子力学的奠基者之一,他却因为自己对“统一场”思想的偏好,而猛烈抨击关于“量子纠缠”的研究。

在爱因斯坦与玻尔之间,展开了旷日持久的论战。

薛定谔是最早引入“quantum entanglement”这个词语的,他之所以使用的是“entanglement”,这种情况,是不是也与当时论战的火药味有所关联和“纠缠”呢?

这使我们不得不再次追问:什么是科学?

如何理解“可验证性”、“可重复性”?

所谓“可验证性”、“可重复性”本身就是值得探究的。它们就需要经受“可验证性”、“可重复性”的考验。也就是说,它们的概念本身就是不断丰富的。

生于1887年8月12日,奥地利维也纳Erdberg逝世于1961年1月4日(73岁),奥地利维也纳

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