[俄]列奥尼德·舒斯捷蒙
您怎么知道当您扭过脸时,您背后的桌子就不会转向袋鼠那一边?
罗尔德·比尔特兰·拉斯谢尔
姑母去世之后,她的遗产埃尔维——一座陈旧的三层楼私邸的一部分——由我来继承。准确地说,我成了一个大柞木盒子(而非那只猫)的所有者,盒子上用红色的斜体字母写着:Gas Experiment!(猫的实验)几个字,上面还有一张字条,称盒子里装着的是姑母用来作为科学研究的所特别喜爱的宠物。
这里必须指出,阿玛尼娅,我那长眠地下的姑母乃是著名的物理学家埃尔维·什廖盖尔的亲孙女。老先生在世时曾进行了一项他假想的有关量子力学的猫的科学实验——把一只猫锁在盒子里,其生命取决于唯一的、单独的一个原子核的量子状态。根据量子力学原理,原子核处在不同状态的“叠加”之中。换句话说,它既处于分裂状态,同时又处于整体状态。因此,这只不幸的猫处于又生又死的“叠加”状态。它既是活的,又是死的,也可以说它非生非死。盒子开启时,“叠加”态消失,研究人员在一定概率内可以观测到活着的猫,而在一定概率内——唉,又是死的,这就是所谓的“薛定谔之猫”。必须强调一点,埃尔维·什廖盖尔当时仅仅停留在理论阶段,并未真正进行过这么残忍的实验。
姑母非常喜欢她这位著名的爷爷,甚至也发奋研究起量子学,希望有朝一日能与科学家们就这个问题展开交流。这位大物理学家去世后,姑母继承了她爷爷的事业,为了让疼爱她的爷爷的名字流芳百世,她甚至付出了毕生的精力。
当时,姑母也试图进行薛定谔之猫的实验——实验中最重要的角色,姑母让她所宠爱的猫来担当。为了纪念爷爷这位伟大的科学家,姑母还将猫命名为埃尔维。
但是,根据当时的试验条件,阿玛尼娅感到很为难,她知道,如果揭开盒子观测量子体系,就会破坏“叠加”态,而且体系就会坍缩成一种可能的状态。换句话说,盒子打开之前,猫同时既生又死;假如打开盒子,猫仅处于一种可能的状态中——要么活,要么死,二者必具其一。观察到死的埃尔维的可能令姑母不寒而栗。因此,她一直不敢打开盒子,直至去世。阿玛尼娅将实验作为遗嘱托付给她的继承人完成。就这样,私邸连同里面的东西全部留给了我。这项光荣的任务也就自然而然地落到了我的身上。
作为一个继承人,我先是着手整修房子。我要让旧房子焕然一新,便暂时搁下了遗嘱中要求履行的科学实验,打算等我有空再考虑它。我雇用的修理工经常将关埃尔维的盒子连同其他家具从这间屋搬到那间屋,最后将它搬到了顶楼的阳台上。在一个晴朗的夜晚,工人决定将堆积如山的垃圾直接从阳台上扔下去,忙乱之中竟将盒子也扔到了下面的水泥地上,结果盒子被摔碎了。清晨,我发现地上只剩下柞木碎片,而猫已不见踪影——无论是活的还是死的,什么都没有。
一方面,不用说,姑母的这项科学实验被弄得如此不堪,令我十分懊恼;可另一方面,我又很高兴,因为我完全不必承担为证明量子理论而第一个献身的埃尔维之死的责任。未履行遗嘱,过错与我无关。
的确,阿玛尼娅的遗嘱中十分明确地指出,在尚未观测中,猫的状态——原子核的状态同时处于各种可能之中。所以,始终存在着看到的埃尔维永远是活着的、未受损伤的可能。
呀!由于盒子意外坠落,这只英勇的猫的命运依然不能确定。也许它还活着,甚至已经惊慌跑掉,远远离开被监禁的地方;但也可能已经碎成几块,尸体完全腐烂,被流浪狗陆续叼走。不管怎样,我认为应当先垂下脑袋向埃尔维表示敬意,然后再去忙其他事。
第二天清晨,吵闹的喵喵声将我弄醒了。我睁开眼睛一看,发现一只皮包骨的红褐色枯瘦小猫站在我的床头柜上。“埃尔维?”我大为吃惊,难道是它吗?我心想,并且下意识地伸出一只手去触摸它。但还没来得及碰到它那红褐色的毛,这位不速之客就消失了,仿佛它根本不曾存在过。我对这一切很是疑惑。起床后,我四处张望,但屋内确实没有任何动物的踪迹。我认为自己可能是在做梦,在梦中看到了埃尔维,但打算再躺到床上。这时,红褐色的小家伙又出现在对面的角落里。这一次我摸到了猫的身体。猫的存在毋庸置疑。为了不让这奇怪的客人再次失踪,我急忙冲进厨房拎了一瓶炼乳出来。看来被关进盒子几年的埃尔维确实饥饿难耐,几乎一瞬间就将瓶子里的炼乳舔得一干二净。然后,它咕噜着表示感谢,又不见踪影了。
我认真思考片刻,对发生的事情作出了唯一可能的解释——因为盒子的不幸坠落,使我们没有机会看到任何量子态,也就是埃尔维可能出现的某种状态。而原子核现在所处的状态,只有上帝才知道。毫无疑问,原子核依然处于它所有可能的“叠加”状态之下。猫也一样,它与处在同一量子态的原子核联系在一起,处在同样的状态之下。这就意味着,埃尔维在同一时刻(的确,从各种不同的概率来看),可能会在各处闲逛,只要这些地方有同样大小的家养动物!也许有时我还能发现它的几个副本。当然,在一定的概率下,它也是不存在的,即它不存在于任何地方。
第二天早上,我明白了,要确定猫的状态是非常复杂的事。严格来说,冰箱的门可以有两种状态——开着和关着。无论怎样认真检查每一次关门的强度,结果都一样,门在非绝对零度状态下都处于开放的状态。所以,猫完全有可能溜进冰箱里,埃尔维早晚会将我所有能吃的东西一点不剩地消灭光。这一荒谬的现象已经在我面前得到了充分的展示。这些年来,有一点我是忘不掉的——饥饿的小猫总能狼吞虎咽地让自己吃得胖胖的。
不久事情就弄清楚了——埃尔维总能在屋内各处随时出现。不是在我正打算坐下时出现在沙发上,就是从我准备煮汤的锅里跳出来,或者在淋浴室,我快擦完头上的肥皂沫时跳到我的背上。
埃尔维随时可能出现在任何地点的本事赢得了周围家猫的青睐。它们显然被这个伙伴异常的技能深深折服。但这只猫在紧要关头却常常消失,让它无数的女友大为光火。我的窗户下面就经常聚集一些狂怒的猫,要它对此行为作出解释。
看来,埃尔维有能力妥善处理与其他猫的关系,因为不久之后,我便发现房子周围又出现了一些红褐色的猫(埃尔维与一些母猫交配产下的)——它们已经缩小了与父亲埃尔维的差异。也就是说,它们继承了它不同寻常的特点——要知道它们同样出生并存在于一定的概率下,与父亲埃尔维处于同样的“叠加”态。
这就是“薛定谔之猫”问世的经过。慢慢地,到处都有以量子态出现的猫了。我以一个哲人的达观态度看待它们无所不在的状态,这是身为伟大科学家的亲戚和继承人应有的态度。可对邻居,我又该怎么交代呢?我们压根就不能领悟物质的新态,还将一切不幸归罪于我,纷纷向市政府提出指控,要求对我和我的猫采取必要的措施。
既然没有能力废除量子力学的定律,官员们也就只好对它网开一面,继而加强管理——对设立家猫繁殖场的家庭课以重税。起初,我还认为埃尔维与它的后裔增加的税额仅仅局限在特定的状态下——要知道,在另一种状态下,猫是不存在的。
但让我惊讶的是,每月增加的税额依然一成不变。我只能分文不差履行这项征税的规定!这让我联想到美国学者别·弗朗克尼说的一句话:世界上只有两样东西是不用怀疑的,一是死亡,一是纳税。我的埃尔维实验证明,这位著名的美国学者所言只有一半是对的。
(摘自《科幻世界》)