“量子”免费午餐：免费能源

前两天，中科院院士潘建伟在央视采访时回应了市场上出现的量子护肤、量子保健产品，他表示，“因为量子比较时髦，大家都喜欢挂个名”，“量子护肤如果宣称用了量子技术肯定是假的”。

近年来，“量子黑科技”在市场上大行其道，从量子波动速读、量子隐身衣到量子鞋垫，量子概念被不法商家滥用。在日常生活中，我们如何甄别这些“黑科技”，以防上当受骗，读完今天这篇文章或许有所帮助。正如作者在文中表示，“如果某件事听起来好得令人难以置信，那几乎可以肯定它是假的。”

近年，量子波动速读曾大行其道，甚至进入中小学校的课堂

量子物理学有很多奇妙特性：波粒二相性、量子测量、EPR相关问题、虚粒子……量子物理学有那么多方面在挑战我们的日常经验，以至于看起来就像魔法。对于量子物理学，所有的常规规律似乎都不适用，而且看起来任何事情都有可能在量子世界里发生。 你会发现很多人都有这种想法，但这是一个关于量子物理学的普遍误解。花点儿时间在谷歌上搜索你会得到几十个提供“量子”方法的网站，它们号称能无中生有地产生能量、让你更健康和更幸福，甚至让你不断获得财富和权力——有很多人通过兜售量子物理学的魔法来赚钱。

但量子物理学并非魔法。无论看起来多么不可能或者神奇，它仍然是一门科学，是必须符合物理学一般规律的理论。将“量子”一词用于描述一种现象或设备也不能让人们凭空得到能量或者比光速还快地传递信息。这些规律与宇宙的深层结构一样不可动摇。量子物理学不仅符合这些规律，而且在某些情况下，这些规律源于量子行为。

尽管量子物理学的许多预测似乎挑战了我们对这个世界的运作方式的日常认知，但它们并非要打破所有的常规。尤其是它们不能取代与这个世界打交道的最重要的常规：如果某件事听起来好得令人难以置信，那几乎可以肯定它是假的。

实际上，带有高科技外衣的骗术很容易迷惑大众

此前，我们介绍的都是关于量子物理学的奇妙特性，但我想以一个警告作为结尾。有很多人把量子物理学的错误版本像魔法一样兜售，许愿能提供超出你想象的、不切实际的梦想。他们中的一些人是骗子，还有一些人是真诚的但受到了蒙骗，但他们都是错的。我们很难把骗子与单纯的傻子区分开，但是量子物理学的错误版本不难被鉴别，并且在本章中，我将指出一些最常见的虚假信息。

01 “量子”免费午餐：免费能源

骗子滥用量子理论的两个主要领域之一就是“自由能”领域。自由能源骗子总是声称自己已经开发出了一项能通过极少工作产生大量能量的技术。它有很多不同的形式，但卖点基本上是一样的：你投入少量的工作，就能得到大量的电力。它所需的只是一小笔现金投资使得样机系统正常工作，并且很快你就永远不用受制于电力公司了……

这只不过是发明永动机的一种新说法，而科学家们在数百年前就已经知道永动机是不可能存在的。量子物理学不会改变这个结论。

对“量子”永动机最常见的虚假解释是它可以利用某些系统的零点能。这个零点能就是量子物理学告诉我们的即使一个系统处在它可能的最低能态中也具有的能量。当你把一个量子系统中所有可能的能量都提取出来的时候——把动能降到它可能达到的最低值并且移除所有可能提高势能的外部相互作用——系统中仍然有剩余的能量。

贩卖者喜欢将这种零点能视作一种可利用的资源。“那里还有能量，”他们说，“并且我们的设备将利用这些能量来维持永动机的运行。”

不过，我们此前谈到了零点能的存在是因为物质本质上具有波的性质，而且量子粒子必须有一定的波长。若要一个系统的能量真正为零，这个系统必须完全在某个具体的位置静止，这对任何由波来描述的系统来说都是不可能的。零点能，像海森堡测不准原理一样，是源自波的基本性质的一个推论。正如没有办法逃避不确定性所施加的限制，我们也没有办法把零点能提取出来做有用功。试图使用零点能就像要得到半个光子一样，是毫无意义的要求。

迄今为止利用伪量子理论最成功的自由能源支持者可能是一家名为“黑光能源”的公司。马里兰大学的鲍勃·帕克和美国物理学会花了近20 年的时间来揭穿该公司创始人兰德尔·米尔斯所宣称的奇迹。这些都写在帕克的书《巫毒科学：从愚蠢到欺诈之路》（Voodoo Science: The Path from Foolishness to Fraud, Oxford, 2000）中。尽管有帕克所做的努力，黑光能源公司依然存在，并还在四处兜售它那令人瞩目的能量产生过程。

它的网站声称：“由于分数量子数的效应，在催化剂的作用下，当氢原子中的电子跃迁到更低的能级（即跳到围绕每个原子核的能量更低的轨道）时，能量就会释放出来。”这些神秘的低能量的氢原子被称为“氢源子”（hydrinos，“hydrinos”是黑光能源公司生造的一个词，是“hydrogen”（氢原子）的变形，此处姑且译作“氢源子”），据称拥有各种神奇的属性，能够给新型高压电池充电以及给神奇的光源供能（这些电池和光源现在还没生产出来，但该公司一直承诺随时会生产出来）。

这听起来很有科学道理，但即使是狗也能看出这是无稽之谈。氢是宇宙中最简单的原子，由一个质子和一个围绕它运动的电子组成。氢的第一个量子模型是由尼尔斯·玻尔于1913 年提出的，他还在20 世纪20 年代发展了一整套利用薛定谔方程的量子计算方法。1947 年量子电动力学首次应用于氢，并且现代氢原子的QED 模型和实验结果的吻合程度与电子g—因子的计算和测量结果的吻合程度一样惊人地精确。氢原子是宇宙中被理解得最好的和经过最精确检验的系统。

在现代物理学中，氢原子不可能处于比“基态”能量更低的态。如果这种态存在，那我们对基础物理的理解必须有相当程度的错误，以至于QED 的实验值和理论值不可能在小数点后14 位仍保持一致。

另一种常被提及的“量子”自由能来源于“真空能量”计划。这只是零点能方案的一种变体，旨在从真空中提取零点能，只因为QED 表明不断出现和消失的“虚粒子海”必须存在。

“真空能量”计划和“氢源子能源”一样是不可能实现的。真空确实包含虚粒子形式的能量，但这些粒子是随机出现的，一瞬间就消失了。我们没有办法让它们按需出现，也没有办法把它们留下来做有用功。“真空能量”会对电子和其他粒子产生很小但真实的影响，但它不是一种可以利用的能源。

任何关于永动机或“自由能源”的吹嘘，本质上都在告诉人们可以不劳而获。任何狗在内心深处都知道这是不可能的——不耍一些小把戏就得不到狗粮。把“量子”这个词随处滥用也改变不了一个基本事实：你不能不劳而获。任何声称可以不劳而获的人都是在骗钱。

02 测量你的健康：“量子疗愈”

误用量子物理学的另一个主要领域是“替代”医学。书店和互联网上到处都是把量子物理学作为健康、富有和长寿秘诀来推销的人。

这种推销最常见的形式涉及量子测量。贩卖者指出，在量子理论中，状态在测量前是不确定的。然后他们声称获得健康很简单，关键就是测量到自己是健康的。按照这种思路，通过在自己身上做量子芝诺效应实验，你可以永远活下去——如果你一直测量到你的身体健康，量子测量就会使你永远不生病。

这类量子骗子中最出名的是迪帕克·乔普拉，他甚至写了一本名为《量子治疗》（Quantum Healing, Bantam, 1990）的书，这是一系列“替代”医学畅销书的第一本。你可能会问，什么是“量子治疗”？乔普拉在1995 年接受采访时提供了一段解释：

“量子治疗就是从量子层面治疗身心，也就是从感官上不容易感知的层面去治疗。我们身体的终极形态是信息场、智力场和能量场。量子治疗涉及能量信息场的一个小小改变，就如同校正一个错误的想法。量子治疗就是治疗一种意识模式和心灵，为另一种意识模式和身体带来变化。” 他用了很多听起来很科学的术语，但只是在堆砌名词。他的书充斥着《星际迷航》里所有难以理解的技术术语。

他在另一本书《不朽的身体，永恒的心灵》（Ageless Body,Timeless Mind, Harmony, 1994）中详述了这些思想，它的副标题“衰老的量子替代疗法”暗示了他承诺提供给读者的新疗法。他对其思想的物理基础的解释表现出他对历史惊人地无知。他大胆地宣称：“爱因斯坦告诉我们，物质的身体，就像所有的物质一样，是一种幻觉，而试图操纵它就像抓攫影子而忽略了实质一样。”正如我们谈到的，这几乎与爱因斯坦的观点完全相反。爱因斯坦对量子世界具有不确定性这个想法深感不安，而乔普拉在这里通过论证“实际上什么都不存在”这个观点把这种不确定性上升到了一个全新的高度：

“因为在物质世界中没有绝对的量，甚至说有一个独立的世界都是错误的。世界是有所显示的感觉器官的反映……所有真正‘存在’的东西都是原始的、未成形的数据，等待着你这个感知者来解释。你获得了物理学家们所说的‘根本上模糊的流动量子汤’（这里的“物理学家”用复数形式可能是不合理的，因为“根本上模糊的流动量子汤”在物理学中并不是一个常用的说法。唯一真正使用过它的物理学家似乎是尼克·赫伯特。），然后用你的感官把汤凝固成固体的三维世界。”

也许是因为汤汁凝固听上去没有什么吸引力，尽管他承认这种陷入唯我主义的趋势可能“令人不安”，但他认为这是一个特性而不是一个错误，并写道：“当你意识到你可以改变你的世界的时候，你会获得令人难以置信的解放——包括你的身体——只要改变你的感知。”换句话说，因为没有什么是真实存在的，所以你也可以是健康的、富有的、年轻的。所有这些都只是“感知”的问题，也就是测量的问题。

“量子疗愈”用量子测量的主动性来确保人们身体健康，但它有两个主要的问题。第一个问题是乔普拉和其他类似的作者们将量子理论应用到远大于可以显示量子效应的系统中。在本书中我们已经反复谈到，量子效应极难在实验中被观察到，并且研究的系统越大，观察到量子效应的难度就越大。处于量子叠加态中最大的物体是大约10 亿个电子的集合，而量子芝诺效应只在单个粒子上得到了证实。

然而，更大的问题是量子测量本质上是随机的。量子系统的状态在测量之前是不确定的，并且单次测量的结果是无法预测的。不论你是赞同哥本哈根解释、相信波函数会坍缩成单个的值，还是赞同多重宇宙解释、相信你只是在感知一个不断膨胀的波函数的分支，甚至是赞同乔普拉的“凝固的汤”，你都没有办法预先知道给定的量子测量的结果会是怎样的。这个宇宙的波函数很可能有一个分支，身处其中的每只狗都无比健康并拥有无限的、肥胖的、跑得慢的兔子，但你无法影响测量结果以使你到达那个宇宙。

冥想没有帮助，积极思考搞不定这个，药品也没有用——没有已知的方法可以影响宇宙的量子结构来产生一个特定的量子测量结果，也没有科学研究曾经探测到这种可能的迹象。如果仅仅因为非常想要就有可能实现伟大的事情，物理学家展示量子效应就会容易得多，而且狗永远不会缺少牛排、奶酪和兔子。冥想可能可以降低你的压力水平，积极思考可能会改善你的情绪，而这两件事都有可能让你感觉自己的命更好，从而让你有更多的能量找到那只兔子。但是，这里没有量子什么事，而且你也没有以任何有意义的方式影响宇宙的运行。

03 通过纠缠的幽灵治疗：“远距离治疗”

另一种常见的量子骗术声称以量子的非局域性作为“替代”医学或“传统”医学的基础。它声称贝尔定理中表现出的关联性和阿斯佩的实验表明我们的世界中有一些更深的、“超越”现实的层次。这就产生了有生命的万物之间的联系，实践者可以运用这种关联诊断问题，甚至不用实际接触病人就能治愈他们。这也是所有所谓的“超能力现象”（ESP）的理论基础。

这一观点最极端的版本出现在杰克·安杰洛的书《远距离治疗》（Distant Healing, Sounds True, 2008）中，它宣告：“量子物理学家相信统一场理论联系着宇宙中的一切，包括引力、核反应、电磁场和人类的意识。因此，现代物理学支持‘远距离’治疗的发现，它认为思想形态，如概念和信息，可以通过意识网络从一个人类家庭传送到另一个。”

再说一次，这是《星际迷航》级别的东西。物理学中没有“统一场”——事实上，缺乏统一场理论是现代物理学面临的一大挑战。而且即使有统一场理论，“人类的意识”也不会是它将涵盖的元素。

这一观点在蒂法尼·斯诺的《来自心灵的前进：远距离治疗、双定位、医学直觉和量子世界里的祈祷》（Forward from the Mind:Distant Healing, Bilocation, Medical Intuition & Prayer in a Quantum World, Spirit Journey Books, 2006）中被阐述得更加详细，也有更多的错误：

“纠缠（有时被称为‘非局域性’）指当两个粒子之间以比光速还快的信号即时通信时这两个粒子还保持着某种联系，无论它们相距多远。在一个粒子上发生的事会在一瞬间发生在另一个上，即使它们分处星系两端，也能通过波形的纠缠相连接。如果我们以‘大爆炸’理论看宇宙的起源，我们看到所有的能量（包括我们自身）在刚开始时都处于纠缠之中，所以我们彼此契合，哪怕我们可能相距很远。很简单，我们中的一个做了什么，都会影响其他所有人。” 这段话一开始只有一点点错误，但是到结尾已经完全偏离了轨道。

正如我们谈到的，纠缠确实允许处于纠缠态的粒子之间有非局域性关联。然而，这些关联必须首先通过局域的相互作用建立起来，比如阿斯佩的实验中的光子最初就是由同一个原子产生的。

这些纠缠粒子之间的量子关联是极其脆弱的，很容易因与宇宙其他部分互动而被破坏，导致退相干。物理学家必须非常努力才能制造出仅能持续1/10 秒的纠缠态。换句话说，以纠缠为基础的关联不可能在大爆炸之后的140 亿年还存在。

没有大爆炸后残留的纠缠态，分离的对象之间也就不存在遗留的关联。我可以很轻松地把两只狗的状态联系起来，但只有通过将这些狗放在一起、让它们互动才能做到。如果两只狗总是分开的，我就没有办法让它们处于纠缠态。与此类似，如果一位病人的肝脏和一位所谓的“治疗师”的手没有任何接触，那么它们之间根本无法建立联系（我们甚至可以先把人类器官太大而不能显示量子效应这个事实放在一边）。

纠缠也被作为顺势疗法的一种解释。在顺势疗法中，少量的草药或者毒素被放入水中，然后稀释到给定水样中的原始草药或毒素少于一个分子的程度。而顺势疗法“治疗师”声称水“记得”原始物质的存在，并获得了它的一些属性，因此这种水具有疗效。纠缠有时被用来解释这种“记忆”效果，即水与草药或毒素之间的相互作用建立了阿斯佩实验所显现的那种关联。

用量子纠缠解释顺势疗法的登峰造极者是莱昂内尔·米尔格龙。他提出的理论不仅涉及水与毒素两者之间的纠缠，还涉及病人、医生和治疗方法（他称之为“PPR”）三者之间的纠缠。米尔格龙有一种模仿量子物理学术语与符号的奇妙能力，并在2006年的一篇论文中写道：

“应该可以使用量子纠缠的概念（通过暗示和信息处理）来说明顺势疗法和其他CAM 的治疗过程的某些特点。因此，用盲法试验研究顺势疗法和其他CAM 的效果也要服从量子纠缠的特性。因此，在双盲试验中，每一个处于PPR 纠缠态的组分都可以被认为是‘宏观量子位元’双态……因此，利用暗示，顺势疗法的治疗过程可能要被考虑成包括了宏观量子‘隐形传态’……然而，它只是包含整个系统有关信息的纠缠态。因此，任何打破纠缠态的东西必然会导致系统作为一个整体的关于集成功能的信息丢失。显然，这有可能在顺势疗法（双盲随机对照试验）的治疗过程中发生，治疗过程、病人和医生从他们纠缠的治疗环境中被移除了。”

这是“量子”推理的一次真正惊人的应用。米尔格龙不仅将顺势疗法的疗效归因于“宏观量子‘隐形传态’”，而且在有点儿可爱的逻辑花招中，用这种论证方式解释了顺势疗法在正常的临床试验中不能胜过安慰剂的原因。你看，所有这些都是有关量子的，因此试图以与科学原则一致的态度来衡量顺势疗法的性能会毁了一切。米尔格龙的结论是，标准的医学检测方案不能用于检测顺势疗法是因为“检测者们似乎破坏了顺势疗法被设计出来的效果”，这是运用量子物理学避开（可能通过隧穿或传送）用于常规医疗的严格标准的一次令人印象深刻的尝试。

声称纠缠理论可以解释顺势疗法显然是无稽之谈。病人和医生都太大了而不可能表现出量子行为，即使溶剂的分子之间有很小的可能有纠缠的相互作用，纠缠也只是两个系统的状态之间的关联——当一个原子处于一种特定的状态时，一个光子是垂直偏振的；或者当一只狗醒着时，另一只狗也醒着。这并不意味着一个系统已经获得另一个系统的特点。量子相互作用可以建立一个原子和一个光子之间的相互关联，但它不能把原子变成光子或者把水变成灵药，也不能通过两只狗之间的互动把一只拉布拉多犬变成波士顿梗犬。

04 量子理论不是魔法

量子理论是一种奇怪而奇妙的理论，而且它可以使一些惊人的事情成为可能。大多数现代技术在某种程度上依赖于量子理论——现代电子设备和计算机芯片依赖于量子效应去工作，现代通信中的光学设备（如激光和LED）都是基本的量子设备。量子理论也可能为未来的技术提供具有惊人潜力的支持——量子计算机可以比任何经典计算机更快地解决问题，量子密码系统可以用不可破解的代码保护信息。

尽管其成果令人震惊，但量子理论依然不能为奇迹提供理论基础。它的预测与人们日常的直觉不一致，但这个理论并没有完全违背常识。如果有人承诺的结果听起来好得难以置信，那他们很可能在说谎——要么对你，要么对他们自己。在解释中加入一些量子术语并不会让免费的能量或永恒的青春变得更加可信。

量子理论有很多吸引人的方面我们在这里还没有讲到。在这个世界上也还有很多邪恶的松鼠，它们有或者没有山羊胡。仔细思考关于量子效应的声明，并牢记量子理论或许看上去很奇怪，但它并不是魔法。这样，你就不难发现我们的量子宇宙美好的方面，并且避开庸医和疯子。

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