第三章 量子的秘密 一、量子“空”性
是意识决定了微观粒子的行为，
甚至决定了物理世界的客观实在性？
前文说到，所有的存在都是基本粒子的集合体。基本粒子正是构成一切物体（包含人类在内）的基础。要研究这个我们用肉眼看到的世界，就要去研究肉眼看不见的基本粒子。只有了解基本粒子的运动属性，才可能了解人类的秘密。
量子力学的诞生，就是研究基本粒子的学问，用来分析这个我们肉眼看不见的微小世界。
以身体为例，人的身体是由各式各样的细胞集合而成的，数量可能多达37兆。这些细胞可以再分成更小的分子，分子中有更小的原子，比如碳、氢、氧、氮、磷、钙、钾。水分子——H2O，就是两个氢原子和一个氧原子集合而成。
按理说，人是摸得着的“实体”生物，在过去相当长一段时间里，科学家也都认为原子是实心的。直到19世纪初，英国物理学家卢瑟福通过“α粒子散射实验”才发现：原子其实是空心的。之后，科学家们进一步发现，原子的内部（见图3.1）简直空得离谱，可以说99.9999%以上都是空的。
图3.1：原子核与电子
拿宇宙中最简单常见的氢原子举个例子。
氢原子半径约为0.037纳米（3.7 x 10-9厘米），它的原子核只有一个质子，半径大约为0.00000084纳米（8.4 x 10-14厘米），可以看到，氢原子的半径大约是其原子核半径的4.4万倍。这是个什么概念呢？打个比方，如果氢原子相当于鸟巢体育场的话，原子核相当于球场中的一只小小的蚂蚁。
除了原子核以外，氢原子还有一个电子，由于观测水平的限制，科学家还很难准确给出电子的大小，只是提出电子的半径是不大于10-16厘米，是几乎没有体积的“点粒子”。电子的体积远远小于原子核，如果说原子核相当于球场上的一只蚂蚁，则电子就像一粒灰尘在球场上若隐若现地飞翔。不妨想象一下，鸟巢那么大的空间，除了一只蚂蚁，就只有一粒灰尘，原子的空旷程度可想而知。
有意思的是，我们生活的地球，就是由数量众多的原子构成的，既然原子内部是空的，是不是万物本身也是空的呢？我们作为人，也是由无数的原子构成的，难道人类本身也是“空”的么？
佛家经常讲到“空”性，不过这个“空”，并非物理上的真空，不是不存在，什么都没有，而是万物体性本空，是老子在《道德经》中讲到事物本源之前“无”的状态。正因为“空”，才能造出世间万“有”，所以佛家语境叫“真空生妙有”。进而，心本来就具备“空”的功能，本是“空”性，所以才能以此功能造化万“有”，万物皆是“唯心所造、唯识所现”。
科学已经证明，这个看起来空荡荡的量子世界，是一个以往物理法则完全无法适用的脱离常识的世界。这里化繁为简，以量子的发展史为脉络，介绍量子最基本的几个特性：叠加性、干涉性和纠缠性。为了便于理解，我们从几个经典实验说起。
