二十世紀三大重要科學研究之三：量子論
--主觀與客觀、原則與實用

黃定維口述  陳韻琳執筆                                                                                               

網頁製作：鄭佩宜

        科學家對另一種研究也是充滿好奇有長遠歷史的：那就是研究「什麼是大自然中最基本的元素？」透過這個研究，來滿足人內心深層的渴望：想知道一切事物最基本的東西，好得知自己在宇宙中的位置。

        最基本的東西，往往是最重要的東西，值得科學家不計成本的研究。

        大自然中最基本的元素的概念是--它是絕不可能再分割的東西。有趣的是，為要尋找這基本元素所設計出來的機器，竟然可以大到有一個城市這麼的大！這種研究，我們把它稱之為「量子論」。

         愛因斯坦偉大的發明，不只是相對論，也是量子論。當愛因斯坦發現他推導的公式說明宇宙會變，愛因斯坦修改常數；至於量子論發展到後來，愛因斯坦竟然徹底拒絕接受，這導致晚年的愛因斯坦頑固很難跟後代科學家溝通。因為量子論徹底違反愛因斯坦對科學定律原則的概念、違反他所認知的世界了。

        這從何說起呢？我們就從「電子」談起。

        電子於 1897 年第一次被發現。如果要描述電子，可以說，它是沒有大小體積的點，但是有位置。這麼小的東西，這一百年來，到目前為止，還是沒有任何儀器可以看得到它。可是看不到，卻透過實驗研究，掌握住電子的特性，這個實驗的結果，有三個地方是讓人駭異的。

        第一、科學家發現，電子具有「波粒雙重特性」。在過去的物理特性中，波和粒子，是兩種完全不同的東西，具有完全不同的屬性；是波就不是粒子，是粒子就不是波。但是，現在科學家發現電子又是波又是粒子。

        第二、科學家發現實驗者的觀點會影響實驗結果。過去不管實驗者是誰、持什麼觀點，都不會影響實驗數據，大家作出來都是一樣的；但是現在，實驗者的觀點會影響實驗結果。舉個詭異但卻很符合電子實驗的例子：當我看月亮，月亮存在；當我不看月亮，月亮就變成其他東西了；或者說，當我看你，你是男生，當我不看你，你就是女生。這不是很詭異嗎？

        第三：截至目前，科學家只能掌握電子的特性，卻根本看不見電子，不知他到底長什麼樣子。但是光憑對電子特性的掌握，科技以前所未有的速度在增進人類生活的舒適與便利。 譬如電腦 IC、半導體、晶片...， 現在電腦影響人類文明多麼深遠，影響個人生活多麼劇烈，這一切，竟然是只掌握規則，卻看不見、不明其物的情況下發展的。這正是為什麼現代人對科學原理的研究越來越不重視，只重視有實用價值的科技研究。反正，知不知道真相不重要，掌握特性能運用
就好了。這幾點，都對過去科學研究某些確定不移的原則產生劇烈的挑戰。

        而這些更帶出一些哲學上的問題：主客能否二分？如果主觀無法從客觀中拿掉，那麼，什麼是客觀？科學還有資格宣稱自身擁有絕對的客觀？這一切哲學問題，都讓科學走向「不可知論」。

        愛因斯坦正是看到這勢必出現的局勢，因而放棄了量子論研究，也拒絕跟後代很多渴望得到他意見的科學家們溝通。愛因斯坦抗拒的世界，正是你我現在活著的世界，也就是全面對客觀的質疑；以及不再重視思考、尋找真理本身，只想立即實用的世界。