40年前，一群嬉皮士如何“拯救”了物理学？

2004 年的一个春日，在奥地利维也纳，一个惊世骇俗的实验——世界上首次使用量子加密技术的电子银行转账成功完成。三年后，瑞士日内瓦居民在州选举中的电子投票也得到了量子加密保护。出人意料的是，这种“绝对安全”的通讯方式，其技术突破竟然与 40 多年前那场反传统的嬉皮士运动息息相关。

《嬉皮士如何拯救了物理学》（How the Hippies Saved Physics）这本书，正是回顾了这么一段隐秘又传奇的科学史。

在人类跨入 20 世纪那一年，德国物理学家普朗克第一次作出了量子的假设，认为能量是一份一份的而非连续。1905 年，爱因斯坦解释了光电效应，提出光量子的假设。在随后的 2、30 年代——理论物理学的黄金时期，波尔、海森堡、薛定谔等物理学新星们打造出量子力学的基础，一举颠覆了前人几百年间建立起的经典物理学大厦。

然而，经历了法西斯主义对欧洲的遮蔽，接踵而至的战争、冷战，到了 20 世纪 6、70 年代，极端实用主义已成为学界不二的纲领和准则。从欧洲辗转到美国的主流物理学家们不再关心那些哲学层面的问题，不再执着于解决关于空间、时间和物质的最深层问题。

失宠的“薛定谔的猫”

与此同时，美国的嬉皮士运动达到高潮，在嬉皮士的大本营之一加州大学伯克利分校，诞生了一个关注量子力学基本问题的兴趣小组，并自称为“基础物理小组”。

一群另类物理学家凑在一起，抛开主流科学界的种种限制，无视当时“闭嘴，计算！”的诫命，专注于“尬聊”物理学的基础问题。他们不改嬉皮作风，“从东方神秘主义和超感读心术的角度研究量子纠缠和贝尔定理，躺在伊萨兰学院的温泉浴池里讨论最新的研究进展，有些甚至尝试用 LSD 致幻剂提升创造力。”

“基础物理小组”的成员们

如今看来，这帮对心灵感应、特异功能着迷不已的科学工作者，似乎离神圣的科学殿堂相去甚远。事实上，他们却对现代物理学的发展产生过不可忽视的作用。他们使主流物理学界开始重新注意到那些令人兴奋的基本问题，把对贝尔定理的研究从沉寂中唤醒，并直接激发了量子通讯领域的重大突破。

其中，有个名叫尼克·赫尔伯特的学者，构想了一种利用量子测量“超光速”传递信息的方法。这篇颇受争议的文章引起两名研究者祖瑞克和伍特斯的注意，他们认识到赫尔伯特的方案是不能成功的，并在《自然》上发表了一篇论文，阐明了量子“不可克隆定理”，即创造一个未知或任意量子态的完美副本是不可能的。

由此，量子超光速通讯的幻想破灭了。但紧随其后的两名科学家，贝内特和布拉萨德于 1984 年提出，利用不可克隆定理，可以制造出一种理论上绝对安全的加密系统——密码使用者能获得一套只有通讯双方才有的秘钥，任何试图窃听的行为都会立刻破坏两者间的相关而被察觉。这一理论便促成了本文开头的伟大突破。

从这个意义上讲，说这群放浪不羁的科学家“拯救”了物理学不免夸张，但如果没有他们的执着与试错，很难想象量子信息科学会发展到如今的程度。同样，如果没有《嬉皮士如何拯救了物理学》这本书，“基础物理小组”的工作或许仍被埋没。

剑桥物理学博士、《三联生活周刊》科学专栏作者苗千说，要想写好一本合格的科学史方面的著作，不是一件容易的事。因为要把这个问题写清楚，需要有多方面的才能——历史学家的钻研精神，科学工作者的科学态度和知识，和小说家的叙事技巧。而《嬉皮士如何拯救了物理学》却是一本兼具专业性和趣味性的作品。

该书作者，麻省理工学院科学史系系主任戴维·凯撒，手握哈佛大学物理学和科学史学的双博士学位，有着物理学家和历史学家的双重身份。这本书在 2011 年一经出版，立即获得整个科学界的关注，苗千也是国内最早阅读到该书英文原版的人。

戴维·凯撒（David Kaiser）

《数字乌托邦：从反主流文化到赛博文化》的作者弗雷德·特纳称，阅读这本书是“一次离奇古怪的旅行”，“有谁知道那个给我们带来原子弹的学科曾经也青睐过‘乌托邦’？难以置信。”

如果你也对这么一部记录了“难以置信”的科学史的著作感兴趣，如果你希望拨开重重迷雾，了解到底什么是量子力学，以及物理学一个世纪以来的发展历程，不妨踏上下面这艘票价仅为 12 元的科普航船，作为船长的苗千将为你一一解读。

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本课程节选自《苗千·和你一起读科幻》年专栏

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在这堂小课中，苗千不仅详细解读了这本“奇书”，更连贯地介绍了近代百年物理学的历史：作为物理学理论，为什么说量子力学比相对论更革命？为什么量子力学的革命刚刚成功，就从内部分裂了？为何爱因斯坦在十多年间，对量子力学的态度发生了 180 度的转变？

你将听到下面这些如雷贯耳的名字背后的故事，了解他们最重要的学术成就：马克思·普朗克、尼尔斯·波尔、维尔纳·海森堡、薛定谔……

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（部分图片来自网络）

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