看过黑客帝国的朋友，印象应该十分深刻。在这部电影中，我们眼前的世界是虚拟的，其实只是电脑屏幕上闪动的程序代码而已，那种受控的感觉，让人不寒而栗。
　　现在我要告诉你的是，黑客帝国中说的，有很大一部分是真的。我们这个世界，就是造物主游戏中的虚拟世界，并不像你想象的那样，是一个真实的存在。
　　我之所以这么有把握，是因为2000多年来，我是第一个读懂了《道德经》的人，完全悟出了佛经中的“空”，明白了《圣经》中“原罪”的含义，解开了科学家们解不开的“量子论”之谜，理解了“宇宙大爆炸理论”、“混沌学理论”真正意味着什么，完善了“进化论”中的致命缺陷，找到了“相对论”存在的原因。
　　要声明的是，这不是一张江湖骗贴，而是严肃的学术贴。在这张贴子中，我将用《道德经》、佛经、《圣经》、进化论、量子论、宇宙大爆炸理论、混沌学理论、相对论等大量的哲学、宗教、科学知识来证明我的观点。
　　我相信，我的发现对于人类的意义，将超过牛顿发现万有引力，爱因斯坦发现相对论，甚至不足以用诺贝尔奖来衡量。在这里，我要宣布，对《道德经》的真实含义，对“量子论”原理的真正意义，拥有发现权。相信对量子论困惑已久的物理学家们，一看这张贴子就会恍然大悟，读懂了这个理论真正的哲学和物理意义。
　　好了，少啰嗦，开始吧。为了追求简洁，对于涉及的哲学和科学知识，我不作详细阐述，请朋友们自行查阅相关资料。
　　为了让朋友们认识到这张贴子的重要性，以上讲话中不够谦虚之处，敬请谅解。
　　第一部分 创世游戏
　　妈妈，
　　我觉得生命就象一场游戏，
　　人死了，
　　你的游戏就结束了。
　　一天，在小区里听到旁边一个看起来8、9岁的男孩，跟他妈妈说了以上这番话。这么小的孩子，对于世界就有如此深刻的理解，让人汗颜啊！
　　小时候夏日的夜晚，在屋前晒谷坪坐着乘凉，看那繁星点缀着夜空，银河象缥缈的轻纱浮在苍穹之上，脑海里也曾朦胧地产生过这样的疑问：天上有什么？
　　在同样的夜色下，仰望星空，古往今来不知曾有多少诗人哲人，感叹着天地的广袤与生命的卑微，感伤着人生的短暂与时间的绵长，心中思索着那个亘古的疑问：
　　世界是什么？
　　一直以来人们对于世界的认识争议不断，第一个大的分歧是：世界是虚幻的，还是实在的？
　　佛教中有个故事。两个和尚看见一阵风吹动了高高挂起的幡，于是争论起来，一个和尚说：“是风在动！”另一个和尚说：“不是风在动，是幡在动！”六祖慧能听到了，走上前去说：“既不是风在动，也不是幡在动，是你的心在动！”这个故事表达了一种观点：眼前的一切并不真实，世界只是你心中的影像而已。
　　《心经》中说：“色不异空，空不异色，色即是空，空即是色”。佛经中的“色”指的不是女色，而相当于是物质的意思。古印度人认为，“地、水、火、风”是组成世界的四大基本元素，所以佛教中有“四大皆空”的说法，意思说世界是虚幻的。
　　17世纪西方的哲学家笛卡儿也认为，世界不是真实的存在，它只是我们心中的幻影。但他又认为，“我思故我在”，对每个人来说，自己的存在是确定无疑的，因为如果连你都不存在的话，那么你怎么还会懂得去怀疑呢？
　　对没有钻研过哲学或者佛学的人来说，要理解上述说法的意思，恐怕有点费劲，更别说赞同了。多数人会想，眼前的世界看得见，摸得着，怎么能说它是虚幻的呢？在诸多认为世界是实在的观点中，比较典型的是“唯物论”。这种理论认为，世界是由物质构成的真实存在。
　　唯物论的思想由来已久。中国古代的“五行学说”认为，世界是由“金、木、水、火、土”五种基本元素构成的，古希腊的哲学家赫拉克利特认为“火”是万物之源，世界就是一团永恒的活火。

唯物论曾一度是最流行的世界观。1620年，英国的哲学家弗兰西斯?培根提出了“质量”的概念，用它来衡量物体中所含物质的多少。18世纪法国化学家拉瓦锡在实验中证明，参与化学反应的物质，虽然在形态上发生了变化，但反应后各种物质的总质量不变。从此“质量守恒定律”开始流行，它认为世间万物的总质量是恒定的，既不能增加，也不会减少。
　　由此人们想，既然物质的总量是恒定的，永远不会少掉，那么它就应该永远都存在，所以“质量守恒定律”又被称为“物质不灭定律”。有了这一定律的支持，唯物论被越来越多人接受，直到19世纪在学术界占据了统治地位。
　　然而进入20世纪之后，唯物论遭遇到了严重的挑战，它的重要基石“质量守恒定律”被推翻了。人们发现，这个定律虽然适用于化学反应，但并不是世界的普遍规律。爱因斯坦的相对论表明，物体的质量不是恒定的，高速运动的物体质量会明显增加。在粒子加速器中，电子和质子在速度提高到十分接近光速时，其质量甚至会增加几十倍。
　　这还不算什么，速度增加时质量跟着增加，不过是现有的物质增加了质量而已，并没有变出新的东西来。更让人吃惊的是，事实证明我们真的可以变出东西来，在实验室让2个质子以极快的速度相互碰撞，得到的不是一堆碎片，而是3个质子、1个反中子和若干个π介子，这些粒子的总质量会大于碰撞前质子的质量。就象魔术师把2个苹果放进空空的箱子里，用力摇晃了一阵之后打开箱盖，从里面拿出3个苹果、1个香蕉，还有一堆樱桃——东西确实变多了。
　　爱因斯坦的质能方程对此可以作出解释，它表明在一定的条件下，物质和能量之间可以相互转化。原来看得见的物质，和看不见的能量竟然是同一种东西的不同形态。简单地说，能量是无形的物质，而物质是浓缩的能量。就像冰是固态的水，而水蒸汽是气态的水，它们形态迥异，但本质上完全一样，都是水。
　　后来人们又发现了一个问题，有些粒子只有能量，没有质量，比如说“光子”。这从质量的定义来看是不可思议的。质量是物质多少的量度，从逻辑上看，没有质量就意味着没有物质。世间怎么可能会存在没有质量的粒子呢？
　　在此之前，人们很清楚物质指的是什么——它是实在之物，可以用质量的大小来衡量它的多少。但现在对于什么是物质，变得难以确定了。在科学上，物质的定义成了一本糊涂帐，除了原先的实体性物质，又多了能量性的场物质，有人还把意识产生的东西，也纳入物质的范畴，叫做“抽象物质”。近年来暗物质、暗能量的发现更是雪上加霜，把局面搅得更加混乱。在哲学上，物质概念被定义成“不依赖于意识的客观存在”。按照这种说法，时间、空间、自然规律、意识、人类社会、历史事件，都是客观存在的，就都成了物质。物质已经失去了自己的内涵，变成了“存在”的代名词，实在难以想象，这样的概念还有什么意义？
　　连物质是什么都搞不清楚了，我们还凭什么认定世界是唯物的？
　　直观感受让我们相信世界是实在的，唯物论曾使我们更加坚定了这一信念。但现在唯物论出大问题了，世界到底是虚幻还是实在的，还真说不定呢！
　　第二个大的分歧是：世界是永恒的，还是暂时的？
　　佛教的世界观认为，有很多的世界，它们有生有灭，只是暂时的存在。它们都要经历“成、住、坏、空”四个阶段，也叫做四个中劫，四个阶段合起来是一个大劫，就是每个世界一生一灭的过程。
　　唯物论者倾向于相信世界是无限的、永恒的。唯物论认为物质是世界的本原，但它没办法合理地解释，作为世界本原的物质它自己是怎么来的。所以唯物论者希望看到的结果，是我们生活在一个无边无际、无始无终的宇宙中，这样就不需要回答物质如何起源的问题了。
　　这是两种截然相反的观点，哪个更符合事实呢？现在看来，诞生于公元前6世纪的佛教，其世界观相比流行于19世纪的唯物论来说，似乎要更高明一些，宇宙大爆炸理论证实了这一点。
　　1666年，牛顿发现白光在通过三角形棱镜时，能分解成彩虹一样的多种颜色，这叫“光谱”。后来人们将望远镜聚焦在一个单独的恒星或星系上，观察从那里射来的光线的光谱。根据多普勒效应，通过分析这些光谱，可以确定这些星体相对于我们是静止的还是运动的，是在朝着我们而来，还是在离我们而去。假如它们在离去，那么我们接收到的光，波长将较长，光谱会向红端移动，这叫“红移”；反之则会向蓝端移动，叫“蓝移”。
　　20世纪20年代，当人们在观察那些遥远星系时，原本预料会发现同样多的红移和蓝移光谱，因为那时以为星系是随机运动的。然而事实出人意料，星系几乎都表现出红移来，它们都在离我们而去，而且离得越远的星系，离开我们的速度越快。

　第二节 宗教与科学（下）
　　话题从生命科学的领域开始说起吧。科学界有一个很有趣的现象，生物学家们似乎站在了与宗教战斗的第一线，他们比其它任何学科的学者更加坚持唯物论。与此相对应的，是在对美国科学院院士的调查中，不信神的生物学家比重高达94.5%，居于各学科之首。而让人意外的是，物理学正走在与生物学背道而驰的路上，19世纪时物理学家们曾普遍倾向于相信唯物论，20世纪以后却越来越肯定精神在物理事件中的作用。心理学家哈罗德?莫洛维茨对此有一个精彩的点评：“双方就像两列逆向飞驰火车上的乘客，彼此都没有注意到对面车上正在发生什么”。
　　生物学家们的态度与进化论的巨大影响力有关，当年正是它向教会掷出了致命的一枪。达尔文原本只想做个虔诚的牧师，但在环球考察时的所见所思，让他“逐渐不再相信基督是神的化身，以致最后完全不信神了”。他旗帜鲜明地抨击神的权威，在《物种起源》绪论的首页就断言：“物种不是被上帝分别创造出来的，而是跟变种一样，由其他物种演化而来”。

情况差不了多少。在人们正常的视野中，看到的都是平坦的大地，日月星辰围着地球转动，所以很自然地就认为大地是一个平面，地球是宇宙的中心。在人类文明史上绝大部分的时间里，这种观念都在主导着人们的认识。
　　在人们以为大地是一个平面的时候，因为有上下之分，所以树上的苹果往下掉看起来似乎是天经地义的。但现在知道，地球实际上是一个球体，在你以为的下方，球面另一端站着美国人，他们照样站得稳稳的，并没有往下掉。此时你还会坚持认为，东西理所当然就应该往下掉吗？
　　在很久以前人们就已经意识到，世界背后有一只无形的手，安排着万物的运行秩序。昼夜更替，草木枯荣，抛石落地，水往低流，一切都有章可循。更为奇怪的是自然界不同事件之间有着因果关系，可以找到其中的规律性，乌云密布往往意味着下雨，蚂蚁搬家也能预示同样的结果。爱因斯坦曾对此表示吃惊：“这个世界最让人难以理解之处，就是它竟然可以被理解”。
　　我们通常把世界背后这种有秩序的表现称为自然规律，而在国外翻译过来的科普读物中，更多的表述为自然定律或者科学定律。
　　一所学校放学时，你站在校门口观察，发现走出来的都是女生，每次都这样。这样你就发现了一条规律：从这所学校出来的学生，只有可能是女生。运用这一规律，你可以预测未来：下一个走出来的，必定还是女生。这就是规律，它是对某种共同现象的归纳总结。
　　为什么会出现这样的规律？男生都到哪里去了呢？你很想探究这一规律出现的缘由。在作进一步了解之后，得知这是一座女子学校，你就恍然大悟了。女校的招生规则规定，这所学校只招收女生，正是这样的规则，造成了你只看到女生走出校园的规律的出现。
　　规则才是真正的实体，而规律只是规则起作用后表现出来的现象。有了规则的存在，在事物的发展过程中才会呈现出某种规律来，这是一个简单的逻辑问题。规则决定着规律，女校的招生规则决定了你看到的学生都是女生的规律。规律却不能反过来决定规则，你看到的学生都是女生，并不能说明这里一定就是女校，一定只招收女生，也有可能是因为你的观察存在局限——该校的男女生宿舍是分开的，而这个校门刚好开在了女生宿舍前面。
　　规律作为一种现象，是有可能发生变化的。几个邻校的男生来女校串门，就会打破你眼中只看到女生的规律，但这并不代表它的招生规则发生了变化。
　　许多人想当然地把自然规律看作是一种铁律，其实并非如此。人们眼中的自然规律是经常发生变化的，不变的是存在于它背后的自然法则。遗憾的是我们可以发现和总结自然规律，却永远无法见到自然法则本身，正如爱因斯坦说的那样：“你偷看不了上帝手中的牌”。
　　有人迷信科学，一讲到谁发现了哪个定律，谁又发现了什么理论，崇拜得不得了。事实上他们完全不必如此，因为目前人类掌握的所有科学定律，都只是一种规律而已，并不是自然法则，所以无需把它看得太神圣。
　　历史证明科学定律被打破是常有的事。19世纪末，由牛顿的经典力学、麦克斯韦的电磁理论、热力学三大定律等构建的经典物理大厦，取得了如此巨大的成功，以至于当时许多人甚至认为物理学已接近终点，再不会有任何激动人心的发现了，但却很快就在相对论和量子论面前土崩瓦解了。
　　可以预想随着人类视野的进一步开拓，科学定律将被一次又一次地打破，相对论和量子论也逃不出这样的命运，这种进程也许永远没有尽头。从这个意义上说，取得了辉煌成就的科学大厦，其实不过是建立在移动沙丘上的一幢危房，随时都有倒塌的可能。假如你曾经对科学抱有不切实际的幻想，完全把人类的前途和命运寄托在它身上，那么现在该醒醒了。

在人类历史上相当长的时间内，人们都对蕴含于世界背后的这种秩序习以为常，没有给予特别的关注。不难想象，在这种习惯成自然的情况下，有谁会去思考这样的规律性来自于何处呢？
　　后来开始有人对此提出疑问，十三世纪的神学家托马斯?阿奎那这样写道：“人们在一切物体中都观察到趋向某个目的的行为秩序，一切物体都遵从自然规律，即使当它们没有意识时也是如此”。阿奎那意识到了世界的运行在遵循着自然规律，并指出在幕后制定规则的就是上帝。
　　人们慢慢有意识地开始去发现自然规律，尤其是在最近几百年，科学的发展让人们对自然规律的认识日益深入，曾经隐藏在世界背后的运行机制，日渐清晰地显现出它的身影。牛顿首次让人们清楚地意识到，自然事件因果关系之间的规律性可以用公式来量化。之后在各学科领域越来越多的科学定律被发现，人们眼中模糊的世界逐渐变得清晰起来，各种各样的公式把它描述得一清二楚。
　　这些规律性从何而来呢？早期的科学家，例如开普勒、伽利略、笛卡儿和牛顿，与阿奎那的意见大致相同，普遍相信决定着世界运行轨迹的自然法则，是上帝的杰作。这里头有一个疑问需要解决，那就是上帝既然能够制定自然法则，那么就应该也能修改它，假如上帝是人格化的上帝，那么他就有可能会对世界运行过程中不满意的地方进行调整。但人们发现自然规律除非被推翻，否则事物的发展全都在按照规律运行，我们从来没有观察到自然规律存在例外，从未看到过神迹的出现，似乎上帝不曾出手干预过世界的运行。笛卡儿对此的解释是：上帝一旦让世界启动之后，就再也没有兴趣管它了。
　　到了现在，人们很少再听到自然法则出自于上帝之手的论调了。为什么会有这样的变化？原因还在于进化论。达尔文的进化论否定了上帝造人的说法，进而让人们不再相信世界是上帝创造的，这样同时也就否定了上帝制定自然法则的说法。
　　进化论得出了这样的结论：地球生物界复杂的秩序和生物的多样性，是在自然选择的作用下形成的，不是神有意识的创造。从这个逻辑出发人们开始想，既然复杂的自然生态秩序可以由普通的自然作用产生，不需要由谁来制定，那么复杂的自然法则，它是不是也可以在自然的作用下自动生成呢？
　　达尔文作出“生物多样性是自然形成”的结论，是建立在不考虑遗传和变异的因素，把它视为是理所当然的基础之上的。或者说，这个结论成立的逻辑前提是，把遗传和变异视为是一种自然规律，而自然规律是自然存在的。
　　人们又以进化论为依据，来论证自然法则可以自然形成，自然规律是自然的存在，这里就陷入了一个循环论证的怪圈。就像有人问你：“小王是好人吗？”你回答说：“是，因为他很善良”，别人继续问：“你怎么知道小王很善良？”，你回答说：“因为他是个好人”。
　　对于生物界的复杂性，达尔文的解释是偶然之中有必然。生物会持续产生变异，这一特性使得生物的形态出现了无数多种可能性。但为什么我们面临的不是一个混乱的局面呢？因为优胜劣汰的自然选择机制发挥了作用，对它们进行了海选，最后保留下来的物种，就组成了我们眼前看到的这个生物界。
　　如果沿用这一思路来理解开幕式上的情景，应该是这样的：绿衣人在场上随机地走来走去，这会产生无限多种可能性，其中必然会有那么一种情况，刚好和我们看到的画面一样。电视台的导播发挥了自然选择机制的作用，把走得乱七八糟的部分全都剪了，最后留下的就是我们看到的那个精彩场面。
　　是不是感觉有些荒唐？先别急着下结论，我要告诉你，在许多从事前沿科学研究的科学家们高智商的头脑中，就充满着这种逻辑。
　　目前对于自然规律是如何形成的诸多解释中，最主流的一种理论，沿用的就是达尔文的思维。这种理论认为，存在着无数多的宇宙，它们的物理定律各不相同。其中绝大多数的宇宙，因为物理定律不符合生命存在的要求，因而成了死宇宙、废宇宙，但其中必然会有一个宇宙，其物理定律适合我们这样的生命存在，那就是眼前的这个宇宙。

好长啊，其实我很佩服导演，那么早就拍出这样的电影，“自然”就是主机，它生产了我们知道的世界

我们的宇宙受到许多数据的支配。这些数值要求几乎正好是现在这个样子的，它们哪怕是发生细微的变化，世界就不会是今天的模样了。比如引力，如果稍微强一点，那么宇宙本身就会像个没有支好的帐篷那样塌下来；如果稍微弱一点，那就什么东西也不会聚集在一起，宇宙会永远是单调、分散、虚空的。
　　生命的存在也要求有很精确的数据支持。如果强核力的强度改变0.5%，或者电磁力改变4%，就会在每个恒星中要么几乎毁灭全部碳，要么毁灭全部氧，从而使我们所知生命的出现变得毫无可能。
　　这个事实让人费解，因为两个处于相反方向上距离我们90亿光年的星系，它们之间的距离是180亿光年，目前我们最普通接受的宇宙年龄是137亿光年，所以连光都没有足够的时间从这个星系走到那个星系，它们之间显然无法传递信息。
　　没有办法通信，它们之间就不可能开个会来讨论一下，在演变的方向上如何保持一致的问题。如果它们是自然生成的，那么两个星系之间怎么可能如此的相似？它们之间的差异是通过什么办法来消除的呢？就像世界各地的绿衣人，如果没有事先设计好走动的步骤，在没有办法相互商量的情况下，他们怎么可能随便走一走，大家都走出几乎相同的图案来呢？
　　不仅如此，假如把原子与银河系进行对比，原子与中子星进行比较，它们都在各个方面，比如半径、周期、振动等，表现出了十分相似的地方。由此还诞生出一种叫“分形宇宙”的理论，这一理论认为，哪怕是一个原子，也包含了整个宇宙的某些信息，是一个宇宙的“全息胚”。
　　为什么宇宙在差距如此悬殊的结构上，会表现出如此惊人的相似之处呢？假如认为世界是自然生成的，那么这种现象很难解释。但如果相信世界是经过设计的，那么就很好理解了。装修过房子的人都知道，设计师往往会有自己的风格，在“地中海”风格的设计中，拱门这样的圆形元素就会一再地出现。所以宇宙不同尺度之间的重复性结构，也许不过是体现了设计师独特的设计风格而已。
　　世界经过设计的想法其实由来已久，其根源至少可以追溯到柏拉图的时代。柏拉图认为世界背后有一个实体模型，我们眼前的世界只是这个永恒模型的复制品，万物有生有灭，但模型永存不息。这些模型虽然数量众多，但并非乱成一团，没有秩序，它们构成的是一个相互关联的有机整体，一个很有条理的宇宙。柏拉图所说的实体模型，我们完全可以看作是标准化的世界设计效果图。
　　牛顿也相信世界是经过设计的，他认为世界并非“仅由自然定律从混浊中产生”，宇宙的秩序“最初是由上帝创造的，并由他将同样的状态和条件保存至今”。

近年来在美国的大学中，悄悄流行着一种思想，认为世界是经过了设计的，这种思想叫“智能设计论”。它的支持者认为，世界的设计师可能是上帝，也可能是外星人或是穿越到过去的细胞生物学家。
　　在前面四点理由的基础上，有哲学家、物理学家们的观点为佐证，我完全相信世界是一个伟大的设计。对于那位设计师，我喜欢称之为“造物主”，以避免使用“上帝”这个名词，因为多数人认为它指的就是基督教的神。而实际上我们这个世界的设计师，极有可能并不是神。

该从哪里去寻找线索呢？当我们看不清楚一样东西时，最通常的一种手段是放大，把它越放越大，你能发现的信息就越来越多，它的细节就越来越清晰，这到底是个什么东西，你就能看得越来越清楚。所以在接下来的几节中，我们都将把目光转向粒子世界，从世界的最微小结构入手，去发现线索，查明真相。
　　描述粒子世界的物理学理论是“量子论”，这对于普通读者来说，是一个十分陌生的领域，也许会有相当大的阅读难度。我会尽可能用最简单的语言把问题讲清楚，假如你仍然觉得不好理解，可以参考曹天元的《上帝掷骰子吗？——量子物理学史话》。
　　我们首先从“量子”的概念开始说起吧。
　　公元前3世纪希腊的芝诺有一个很出名的诡辩，说神话中善跑的阿喀琉斯碰到了一只乌龟。乌龟说：“你虽然跑得比我快，但假如我在前面跑的话，你在后面就不可能追上我”。阿喀琉斯大惑不解，乌龟接着解释说：“假设我在你前面100米处，你的速度是我的10倍，现在你来追我。当你跑到我现在的位置时，我向前跑了10米，当你再追过来时，我又向前跑了1米，你再追1米，我又跑了1/10米……这样一直下去，你可以无限地接近我，却永远也不可能追上我，我们之间总是还保留着一点点的距离”。
　　随便一个智力正常的人都知道芝诺错了，因为他的说法完全不符合生活常识。但他到底错在哪里，又应该如何反驳他呢？这可把不少人给难住了。
　　现在我们可以用数学工具来解决这个问题了。无限次相加的结果，并不像人们曾经以为的那样，一定是一个无限大的数值，而可以是有限的数值。所以乌龟描绘的过程，乍一看似乎时间是无限长的，可以称之为“永远”，其实却只是限制在一个固定的时间之内。这只能表明在某个时点之前，阿喀琉斯只能逐渐接近乌龟，却追不上乌龟。但时间不会停止流动，一旦突破了这个临界时点，乌龟就被甩在后面了。所以芝诺“阿喀琉斯永远追不上乌龟”的说法，是站不住脚的。
　　我们还可以从另一个角度来反驳芝诺。他的诡辩建立在这样的一个前提之上：时间和空间可以无限分割下去，阿喀琉斯和乌龟之间的100米的距离，可以分割成无限多个点。
　　在历史上很长的一段时间里，人们确实认为物质、时间、空间这些东西是可以无限分割的。就像在数学上，介于0和1之间，可以有无限多个数值，你可以把它们的差值1进行对半分割，第一次对半分割得数是0.5，第二次是0.25，第三次是0.125……这个过程可以无限地进行下去。基于这样的认识，人们想当然地认为，任何东西都可以无限地分割下去。

但很久以前就曾有人质疑“物质可以无限分割”的观念。德谟克利特比芝诺还早出生一个多世纪，他认为物质是由被称为“原子”的最小颗粒组成的。原子是看不见、不可穿透、不可分割的实体，一切原子有相同的性质，只在形状、大小、重量、排列、位置上有所不同。万物有生有灭，但组成它们的原子不会毁灭，只会从死亡的物体转移到新生的物体身上。
　　我们现在知道这种观点颇有见地，但在相当长的时期内它并未引起人们的关注，因为在人们的感觉中，世界是光滑的，不是由小颗粒组成的。就像你看一面镜子，看到的是一个平滑的表面，没有任何的间隙。
　　“量子论”的诞生促使人们改变了这一观念。1900年普朗克在研究黑体辐射时得到了一个公式，它与实验结果吻合得相当好，却一时无法理解其背后的物理意义。经过一段时间他发现，要理解这个公式必须接受这样一个前提：能量不象我们以前认为的那样，可以连续不断地传送，而只能分成一份一份进行传递，虽然每一份都极其微小，小到几乎忽略不计，让你可以近似地把它看作是连续的。
　　以前我们曾经以为，温度在从0℃上升到1℃时，经历的是一个持续不断的过程，可以在数学上分成无限多个状态。但在现实上却并非如此，它的数值只能在有限多个状态上停留，因为每次传递的能量不能小于某个最基本的数值。
　　我们可以用登山的例子来进行理解。现在生活条件好了，政府开始关注起居民的日常生活来，很多地方在城市周边风景优美的山头上修建了公园。这是周末休闲的好去处，我也偶尔会去爬一爬附近的天马山。为了便于攀爬，山路修有蜿蜒的石阶，不是连续平滑的斜坡，所以虽然从数学上来说，我在从山脚到山顶的过程中，经过了无限多个海拨高度的状态，但实际上我只能停留在有限多个位置上。
　　每个石阶高12公分，这就是一个基本单位。现在我站在海拔300米处，只要跨到下一个台阶上，位置就变成了300.12米。我不能在300米与300.12米之间的任何位置上停留，因为那里没有台阶。
　　这就是芝诺诡辩的问题所在，假如空间有基本单位，不是平滑连续的，那么乌龟就不可能停留在无限多个位置上，芝诺的说法就不成立了。

最简单的回答是：世界在显示模式上的不连续和不完美，不是因为造物主不想追求完美，而是受到了技术上的限制。造物主并不像人们想象的那样，是无所不能的。我们看到粒子世界存在的量子属性，并非出于他的故意，而只是一种无奈。
　　在后文中公布一个系统的解释时，我将对此作出更清楚的说明。现在还是让我们来看看量子论中更多的不解之谜吧！

这个题目反映了经典力学对于世界的认识。它认为任何事件都是有前因后果的，这种因果关系可以用科学定律来描述。所以只要知道了初始条件，根据科学定律和方程，我们就能预测事情的经过和结果。同样的道理，只要确定了事物在目前的状况，根据定律我们就可以倒推出它以前的情况。
　　这一观点似乎在现实中得到了证明。我们能够预测炮弹的运行轨迹和它的落点，能够预先知道日食将在什么时候发生，能够将人造卫星送入预定的轨道，依据的都是对于这种因果关系的了解。我们能够知道人类诞生以前发生的事情，能够测定地球的年龄，能够通过宇宙膨胀的现象倒推出大爆炸理论，凭借的也是这种因果律。
　　在此基础上人们想，从宇宙诞生的那一刻起，万事万物的初始条件就已经确定了，而自然法则是固定不变的，事物的发展都是在按照它规定的因果关系演变着。这样一来，假如我们能够了解所有的初始状态，又能够掌握所有的自然法则，还具有足够强大的计算能力的话，岂不是可以预知整个宇宙的演化历程，直到时间的尽头？
　　换一个角度来理解这个问题是，从宇宙诞生的那一刻起，它将会怎样发展演变，就已经被决定好了，只是目前人类的认识能力不够，计算不出来而已。
　　这种观点就是“决定论”。
　　牛顿是决定论者，他认为宇宙就像是一个巨大的钟表，钟表的弦严格按照预定的方式放松，丝毫不爽。万事都已由物理定律所规定，连一个细节都不能更改，即便是每一个原子的行踪，也都是在宇宙开始时就确定下来了的。过去和未来都像是已经写好的剧本，宇宙的发展只能严格按照这个剧本进行。
　　曾担任过拿破仑老师的法国天文学家拉普拉斯也认为，假如他能够知道某一时刻宇宙中每一个粒子的位置和运动情况，他便掌握了所有的细节，可以计算出整个宇宙的过去和将来。
　　决定论听起来是不是让人很难接受？但我要告诉你，它在科学史上的影响力，绝对超乎你的想象，连爱因斯坦都始终是坚定的决定论者。
　　然而世界是否真如决定论说的那样，只是一部规模宏大的电影，情节尚未开始，结局早已注定？
　　从感情上来说，一般人不应该喜欢冷冰冰的决定论，相信所有事情都已决定，因为那意味着我们的一切努力都将是徒劳。还好现在决定论已经被打垮了，首先站出来给了它当头一棒的是量子论，下面我们来看看事情发生的经过。
　　粒子世界对于我们普通人来说，绝对是一个难以想象的领域，因为即便是用效率最高的“扫描隧道显微镜”，我们也只能看到原子层面的东西，而无法看到更小的粒子。所以在这个极端微观的世界，我们的认识往往都是通过间接得来的。
　　当人们发现原子的时候，本以为找到了希腊人所说的不可分割的最小粒子，但后来英国物理学家J?J?汤姆逊在研究阴极射线时，发现了原子中电子的存在，这表明原子也有自己的内部结构。汤姆逊在缺乏实验证据的情况下，把原子想象成了一个带正电荷的球，带负电荷的电子一粒粒镶嵌在这个圆球上，人们把它称为“葡萄干布丁”模型。这种想象很符合人们的直觉，组成实物的微小颗粒，我们下意识地认为它当然是实心的。
　　然而他的学生，同样是物理学家的卢瑟福通过实验发现，原子中有一个核心，这个核心带正电，它的大小还不到原子半径的万分之一。在卢瑟福发表的原子模型中，原子核就像是太阳，占据了绝大部分的质量，位于原子的中心，带负电的电子就象是行星，沿着特定的轨道绕着太阳运行。这个发现完全颠覆了我们的直觉，微小的原子竟然不是实心的，它就象我们的太阳系一样，里面绝大部分地方是空荡荡的！
　　卢瑟福的原子体系并不稳定，根据经典电磁理论，它会释放出幅射能量而导致崩溃，假如现实中真有这样的原子，那么它撑不了1秒钟就会解体。怎么解决这个问题呢？丹麦物理学家玻尔想到，也许在原子这样小的层次上，经典理论不再成立，需要引入量子的概念来解释。

那些细小的干扰从本质上来说是不可预测的，所以事物演变的结果不可预料。正如洛伦兹所说，任何具有非周期行为的物理系统，都是难以预计的，长期天气预报注定要失败。把这个结论运用在整个宇宙的演变过程同样成立，这意味着决定论彻底跨台了。
　　1986年，著名的流体力学权威詹姆士?莱特希尔，在英国皇家学会纪念牛顿《原理》发表300周年的集会上，作出了轰动一时的道歉：“我们以前曾误导了公众，向他们宣传说满足牛顿运动定律的系统是决定论的，但是这在1960年后已被证明不是真的。我们愿意在此向公众表示道歉”。
　　如果把整个宇宙看作是一个完整的系统，那么量子论告诉我们，这个系统的输入是随机的，因为初始状态根本就不确定。混沌学又告诉我们，这个系统的输出结果是不可预料的，因为它对初始条件极为敏感，既然初始条件不确定，结果也就不可能固定。由此我们完全可以确定，世界并不像决定论所说的那样，只是一部按照固定剧本拍摄的电影，结局早已注定。
　　我们回过头来再说说命运的问题。既然系统的输入是随机的，那么就说明我们来到这个世界，只是偶然现象。系统的输出结果是不确定的，这意味着人生的结局也不固定，有着很大的偶然性。所以对于人生有没有确定的命运这个问题，你应该有答案了吧？

历史上认为世界只是我们心中虚幻影像的人很多，比如前面曾经提到过的慧能，还有明朝的心学大师王阳明等。但这一观念从未在思想领域占据过主导地位，因为眼前的一切无可争议地证明了世界的真实性，从来没有人能够拿出确切的证据证明它的虚幻，但量子论改变了这一局面。
　　作为20世纪物理学两大发现之一的量子论，比史上任何一种理论都引发了更多的技术革命，核能、计算机技术、新材料、能源技术、信息技术，这些领域的进步都跟量子论密切相关。在量子论的帮助下，我们才有了激光、电子显微镜、半导体，我们能够用上电脑，看上电视，建核电站，这些都和量子论的贡献分不开。
　　然而直到现在，物理学界对于量子论的内在机制和原理，还处于认识混乱之中。量子论在技术运用方面的巨大成功，是在原理不明的情况下取得的，就像古代的人不知道地球磁场的存在，但这并没有妨碍他们发明指南针。
　　我们不缺少对于量子论原理的解释，问题是解释版本太多了，人们反而不知道该信哪个。有些版本实在是太离谱了，而最具有可能性的那个解释，其背后的哲学意义却又令人难以置信：它表明，是意识决定了世界的存在。这样的说法实在难以让人接受，但其它的解释又不能让人满意，所以真是很难作出选择。
　　1807年托马斯?杨发表了一个非常著名的实验：光的双缝干涉。他把一支蜡烛放在一张开了一个小孔的纸前面，形成一个点光源，然后在这张纸后面再放一张纸，纸上开两道平行的狭缝，后面再放一个投影屏。结果发现，小孔中射出的光穿过两道狭缝投到屏幕上，形成了一系列明暗交替的条纹。
　　很显然这是干涉条纹，干涉是波的特性，实验证明光是一种波，从两条狭缝中穿过的两列波，形成了干涉现象，波峰与波峰相遇的地方会相互增强，所以在屏幕上对应的位置出现了明的条纹；波峰与波谷相遇的地方会相互抵消，所以出现了暗的条纹。
　　后来人们改用电子代替点光源来做这个实验，结果令人意外，屏幕上竟然同样出现了干涉条纹。这相当挑战人们的神经，因为按照通常的认识，电子是原子的内部结构，它显然是一种粒子，双缝实验难道能够证明电子不是粒子，而是一种波？
　　还有更夸张的事情，我们知道两列波之间才会出现干涉现象，如果只有一列波，干涉就不可能产生。人们稍微修改了一下实验，试着控制电子的数量，每次只发射一个电子，这样每次就只能在背后的感光屏上激发出一个小亮点。奇怪的是，当人们把电子一个一个通过双缝打在感光屏上时，随着亮点慢慢增多，逐渐地又能看出干涉条纹来了，亮点越来越多，条纹就变得越来越清晰。
　　这些奇怪的现象应如何解释？电子到底是一个粒子，还是一种波？假如它是粒子，为什么在穿过双缝时会象波一样产生干涉现象？假如它是一种波，那么为什么碰到屏幕时，却会打出一个亮点来，表现出粒子的特征？当它一个一个地通过双缝时，为什么还会存在干涉现象？难道它是自己和自己产生干涉的？或者说后面的电子与前面的电子形成了干涉？
　　怪事还不止这些。在人们一个一个发射电子的过程中，只要关闭掉双缝中的任意一条，后面的那些电子马上就能感应到这种变化，打在屏幕上时不会再出现干涉条纹。甚至在不关闭狭缝的情况下，只要在双缝的后面安装一个探测器，测量电子是从哪条缝出来的，电子就能马上作出反应，干涉条纹立即消失。
　　电子是如何感应到双缝变成了单缝的呢？为什么有探测器看着它，电子马上就改变了行为方式呢？
　　因为如何解释以上现象的问题，物理学界闹得不可开交，爱因斯坦和玻尔每次见面都争得面红耳赤，谁也说服不了谁。到了现在，我们手上有一大堆的解释版本，却没有哪一种能够统一大家的意见，每一种版本都是那么的不可思议。我在这里重点介绍一下影响最大的版本——“哥本哈根解释”，这个解释虽然让人感觉相当离谱，但其它的解释还要更离谱得多。

第七节 水中花（下）
　　哥本哈根解释的内容主要包括3个部分，除了前面提过的海森堡的不确定性原理和波恩的概率解释之外，还有玻尔的“互补原理”。前面两种理论已经够夸张的了，它们认为世界是不确定的，充满了偶然性和随机性。但互补原理还要更可怕得多，因为它居然认为世界是由意识决定的。
　　互补原理是这样说的：电子既是一种粒子，也是一种波，它具有波—粒二重性。但在每一个特定的时刻，电子不可能既是粒子又是波，而只能是其中的一种。它到底会是粒子还是波，这取决于是否有人观察它，当没人观察它时，它就是波，而一旦有人观察它，它就变成了粒子。
　　按照它的解释，在前面的实验中，电子最初是一种波，它以某种方式同时穿过了两条狭缝，自身与自身发生干涉。在撞上感光屏的那一瞬间，这时候就相当于有人观测它了，所以它就变成了粒子，按照ψ的概率随机打在屏幕的某个位置上。假如在双缝后面装上探测器，那么同样的道理，被观测的电子马上变成了粒子，粒子不会产生干涉现象，所以干涉条纹消失了。
　　看到这里，估计许多人还没有意会到其中的恐怖之处，下面我用更通俗的话来说一遍。这种解释意味着什么呢？它意味着，当我们没有看电子的时候，电子就不是实在的东西，它像个幽灵向四周散发开来，以波的形态飘浮在空间中。你一睁开眼睛，所有的幻影就立马消失，电子的波函数在瞬间坍缩，变成一个实实在在的粒子，随机出现在某个位置上，让你能看到它。
　　我的妈呀！这多象是《倩女幽魂》中的场景，当你定睛看时，王祖贤扮演的小倩就站在面前，还笑吟吟地看着你。你一转过身去，她却立刻就消失得无影无踪。这是科学理论吗？它简直就是一个鬼故事！
　　更糟糕的是，人们用光子、介子等其它的亚原子粒子来做同样的实验，得到的竟是和电子完全一样的结果，甚至用原子来做也是如此。它表明这种属性不是某种粒子特有的，而是量子世界的共有现象。这难道意味着，正如贝克莱主教所说的那样，“存在就是被感知”，世界是因为观测者的存在才变得真实的？当时有一句广为流传的话，很好地描述了这一解释：“当我们不观察时，月亮是不存在的”。
　　看来要接受“意识让世界变得真实”的想法，需要相当大的勇气，也许你想了解一下其它版本的解释是怎样的，看看有没有别的路可走，但我要先警告你，其它版本的解释比这还要疯狂得多。
　　排在第二位的“多宇宙解释”，在宇宙学家中很有些市场。它认为电子在双缝前面临选择时，我们的宇宙分裂成了两个互不相干的宇宙，叫“平行宇宙”，每一种可能性就对应着一个宇宙，以此来解释电子的怪诞行为。这意味着，宇宙演变的每一种可能性，都对应着一个平行宇宙，在一些宇宙中梁山伯与祝英台终成眷属，而另一些宇宙中荆轲干掉了秦王。
　　明眼人应该能看出来，这种解释采用的是和进化论同样的逻辑。进化论认为，变异存在无限多种可能性，其中必然有一种情况跟现有物种的状态是一样的。而多宇宙解释认为，存在无限多个平行宇宙，它们囊括了宇宙演变所有的可能性，其中必然有一个和我们的世界完全相同。不一样的是，进化论说我们看不见其它的变异，是因为它们被自然选择机制淘汰了；而多宇宙解释则说，我们看不见其它的可能性，是因为它们和我们不在同一个宇宙中，它们被分裂到平行宇宙去了！
　　你愿意接受“意识让世界变得真实”的哥本哈根解释，还是愿意相信“一个电子的选择就能造成宇宙分裂”的多宇宙解释呢？我宁愿接受哥本哈根解释，因为我喜欢简单，而且后来我也想通了应该如何理解这一理论。

哥本哈根解释的说法过于惊世骇俗，所以近80年来，没有一天它不受到来自各方的指责、质疑和攻击。然而令人大跌眼镜的是，它经受住了一次又一次的考验，所有试图用来发掘它错误的实验，却都更加证明了它的正确。
　　爱因斯坦对此极为反感，毕生都在为推翻这一解释而努力，薛定谔也持同样立场。然而在事实面前，再负有盛名也无济于事，那些不喜欢这一理论的物理学家们，最终只能无可奈何地说：“我做实验的唯一目的，就是给别人看看，量子论究竟有多奇怪”。许多人现在已经只顾埋头享受量子论带来的实惠，再不去管它背后那令人毛骨悚然的哲学意义了。
　　水中倒映的花朵，虽然美丽却只是幻影。我们眼前的世界，显得是那样的纷繁复杂，多姿多彩，大自然的美妙奇幻，令我们沉醉其中，流连忘返。你怎么可能想象，它会如同《水中花》唱的那样，“欢爱宛如烟云，似水年华流走，不留影踪”。当我们一转过身来，它就化作了一缕轻烟随风而去，消散得无影无踪？
　　世界是虚幻的，量子论似乎首次为这一说法提供了比较有说服力的证据。然而为什么在我们不观察的时候，世界是虚幻的，当我们定睛一看，世界却又变得真实起来了呢？其中到底有着怎样的玄机？
　　请耐心等待，我们将很快公布答案。接下来还要再说一个量子论中的疑案，因为我想提供尽可能多的线索，让即将得出的结论更有可信度。

定域性是指，在某个时间段，所有因果关系都必须维持在一个特定的区域内，不存在超越时空的瞬间作用和传播。这是相对论的基础，任何信息的传输，都不可能超过光速这个上限，宇宙中不可能有无视时间和距离的超距作用。
　　事情似乎是显而易见的。在我们的经验中，任何长距离的信息传送都是需要时间的。在古代信息不发达的时代，靠人力传送的书信，从京城抵达边关往往需要几个月的时间，所以才有家书抵万金的说法。即便后来有了电报、电话、互联网，信息的传送依然是需要时间的，至少不可能快过光速，谁真正见过类似于心灵感应那样可以即时联动的信息交流？
　　然而这一看似无可争议的问题，现在受到了量子论的挑战。量子论中有一个奇怪的实验，叫“EPR佯谬”，就涉及到了粒子间的超距作用，有点类似于双胞胎之间莫名其妙的心灵感应，让物理学家们感到困惑不解。事情的经过，起源于爱因斯坦对哥本哈根解释怎么看都不爽，处心积虑想给它找碴，因此在1935年与两位同事发表了一个旨在推翻哥本哈根解释的思维实验，实验是这样的：
　　假设有一个大粒子，自旋为0，它不稳定，衰变成A、B两个小粒子，向相反的远方飞去。小粒子有2种自旋方式，叫“上旋”和“下旋”。按照公认的某种守恒定律，如果粒子A为上旋，那么粒子B就一定会是下旋。
　　按照哥本哈根解释，两个小粒子的初始状态不确定，当我们观察粒子A时，它会马上随机地选择一种确定的状态，比如说上旋，那么按照守恒定律，粒子B就必然会在同时确定为下旋。但如果此时两个小粒子已经离得很远，比如说相隔几十亿光年，那么它们之间是怎么沟通信息，使得粒子A的状态一确定，粒子B马上就作出反应的呢？
　　出现这种情况只能有两种解释：第一种是两个小粒子之间存在类似于心灵感应的超距作用，某种超越光速的信息传输；第二种是两个小粒子并不象哥本哈根解释说的那样，状态不确定，而是从分离的那一刻开始，就早已确定了它们的自旋状态。
　　爱因斯坦认为，相对论规定了任何信息的传输都不可能超过光速，宇宙中不存在超距作用的因果关系，所以第一种可能性实际上并不存在，只有另一种可能——粒子的状态早已确定，这足以表明哥本哈根解释有问题。
　　据说爱因斯坦的这次发难，让玻尔郁闷了好一阵子。但后来他想通了，解释说两个粒子之间其实并没有传递什么超光速的信号，只是在没有被观测之前，两个粒子之间不管相隔多远，都仍然是一个虚无的整体，因而只要对其中的一个进行观察，另一个必然会作出反应，这很正常。
　　检验爱因斯坦与玻尔之间谁对谁错，关键在于确定两个远离的小粒子之间是否存在关联，是否有超距作用的“心灵感应”。如果玻尔是对的，那么小粒子在没有被观察之前是一个整体，粒子A与粒子B的行为必然会具有某种协同性；而如果爱因斯坦是对的，那么两个小粒子从分开的那一刻开始，相互间就再也没有什么干系了。
　　这个思维实验，以当时的技术条件，无法在实验室中进行检验，因而玻尔和爱因斯坦，至死也不知道到底谁对谁错。后来北爱尔兰人约翰●斯图尔特●贝尔，作为爱因斯坦的忠实追随者，在1964年发表了“贝尔不等式”，为检验EPR实验扫清了障碍。贝尔深信，实验结果将告诉人们，粒子间心灵感应式的合作是纯粹的胡说八道。
　　1982年，法国物理学家阿莱恩●阿斯派克特，带领一个小组做了这个实验。它的结果意义是如此的重大，以至于被物理学界称为“上帝的裁决”。实验结果是爱因斯坦输了，事实证明分开的粒子之间确实保持着一种微妙而神奇的联系，类似于超越时空的“心灵感应”，这种联系有一个拗口的专业名词叫“量子纠缠”。
　　实验报告发表之后，科学界最初的反应不是一片哗然，而是出奇的沉默。科学家们都知道这个结果意味着什么，但却鸦雀无声，也许是一时不知该说什么才好。后来人们不断引入新的手段，提高实验的可靠性，多次重复了这一实验，但结果全都一样。

现在我们面临着这样的选择：要么相信玻尔的说法，两个粒子在没有被观察之前，不管相隔多远，即便是上百亿光年，它们也还是一个整体。这意味着需要放弃世界的实在性，承认粒子只有在被观测后才能成为现实的东西。但除此之外，我们只能接受这样的事实——粒子间确实存在快于光速的超距作用，如果事实果真如此，那么相对论就要失效了。
　　阿斯派克特实验结果出来之后，有人邀请了8位量子论专家作访谈，征求他们的看法，其中就包括阿斯派克特和贝尔本人。专家们的意见五花八门，阿斯派克特不相信超光速的说法，宁愿放弃世界的实在性；贝尔则沉默良久，最后宁愿牺牲定域性，相信超越光速的超距作用，也不愿意接受世界是虚拟的。

从这点出发，前面的两个实验就容易解释了。两个小粒子之间的神秘关联，假如是因为世界背后的监控系统在起作用的话，那就一点都不奇怪了，系统完全可以把两个分开的小粒子当成一个整体来看。相对论只对属于我们这个世界的事物有效，对于世界背后的监控系统来说，根本就没有约束力，它可以轻松地制造我们眼中的超距作用。
　　薛定谔的猫的死活也很好办。哥本哈根解释中关于不确定性的认定是有问题的，不确定性其实只存在于系统的初始状态，而不会存在于运行过程之中。原子衰变是系统运行过程中的一个事件，在监控系统中肯定是有记录的，所以猫是死是活，系统心中自然有数，这是确定无疑的。
　　在哥本哈根解释和多宇宙解释之外的另一种解释版本，美国科学家玻姆的隐变量理论，在某种程度上反映出了监控系统的作用。这一理论认为，电子的行为不可预测，是因为主宰它们的是一些隐变量，这些变量是隐藏着的，你无法直接探测到它们。这种认识其实是很有道理的，监控系统所发挥的作用，难道不是无法直接探测的吗？

第九节 烂柯山（上）
　　前面我们先考察了进化论，这是在正常的尺度上看世界；接着又考察了量子论，这是在极小的尺度上看世界。就像看一座山，先是在山林里欣赏风景，然后用显微镜观察山上土壤、岩石、植物的细节。从细微处看的东西，与正常视野中见到的不一样，所以量子论在我们眼中显得很怪异。
　　除此之外，还能从什么样的角度观察呢？可以站在空中往下看，这样你就能够看清整座大山的容貌，而呆在山里或者对着显微镜肯定看不到山脉的全景图。现在我们要从极大的尺度看世界，看看还能发现什么。在这个尺度上描述世界物理特性的理论，是爱因斯坦的相对论。
　　还是先从故事讲起吧。在围棋界有个传说：晋朝的时候，一个叫王质的樵夫到石室山砍柴，看到两个童子在下围棋，就坐在一旁观看。一盘棋还没有下完，童子就对他说，你已经离家太久，该回去了。不信你看，斧头柄都烂了。王樵回到村里才知道，时间已经过去了几十年，他的妻子都已经去世了。后来人们把石室山称为烂柯山，烂柯也成为了围棋的别称。
　　这个充满神话色彩的传说，其中包含了一些古怪的物理特征：一是在两个不同的地域，时间流逝的快慢不一样。那两个童子显然是神仙，王质应该是误入仙界了，仙界一盘棋的工夫，在人间就是几十年。二是两地不仅时间流逝的速度不同，而且人们对于时间的感觉也不同。王质在仙界一盘棋的时间，相当于人间几十年，但他眼中的时间流速很正常，并没有经历了漫长岁月的感觉。假如他在仙界能看到妻子的一举一动，那么他会觉得妻子的动作快得像闪电一般，而王质的妻子如果能看到他在仙界的动作，那么她会觉得他比蜗牛还慢。
　　在牛顿经典力学占据主导地位的年代，人们以为自己处在一个绝对时空之中。绝对时空是什么意思？你可以简单地理解为，在宇宙的任何地方，时间流逝的速度是恒定的，空间的距离是固定的。通俗点说，就是你在地球上的1小时，坐在飞机上的1小时，宇宙飞船上的1小时，火星上的1小时，甚至和秦始皇时代的1小时，都是一样长的；你在地面上量的1米，坐在飞机上量的1米，宇宙飞船上量的1米，在火星上量的1米，甚至和秦始皇时代的1米，也都是一样长的。
　　这看起来应该是理所当然的事情，人们一直以来也都是这么认为的。但后来一些事情的出现引起了怀疑，最终导致爱因斯坦发表了狭义相对论，打破了绝对时空的观念，我们来看看是怎么回事。
　　在经典力学的绝对时空中，物体的运动状态却是相对的。因为根据经典力学的理论，判断任何物体的运动状态，都需要选定一个参照物。对于同样的运动物体，假如选取的参照物不同，得到的结果就不一样。
　　例如一列在铁轨上以每小时50公里由西向东行驶的火车“和平号”，这句话中其实就隐含了一个假设，以大地为参照物，通常情况下我们都是这样做的；假如把以同样速度迎面而来的另一列火车上的乘客作为参照物，那么情况就会有所不同，在那些乘客看来，“和平号”是在以100公里的时速向东运动；而假如以另一列朝着相同方向以同样速度行驶的火车作为参照物，那么就更有意思了，在这种情况下“和平号”是静止的。
　　牛顿的这一逻辑表明，只要参照物不同，物体的运动速度就有可能不一样，包括光。比如一束光向你照过来，光速为C，当你以速度V向着光源的方向运动时，那么以你为参照物，光的速度就变成了C-V。而当你背着光源的方向运动时，你眼中的光速就应该是C+V。
　　这一判断对于经典力学来说显然是
正确的
。但因为光速太快，而其它运动物体的速度与之相比慢得太多，所以很难对这个推断进行检验。直到1886年，麦克尔逊和莫雷进行了物理学史上赫赫有名的“MM实验”，才有了一个惊人的发现：在地球朝着不同方向运动时，测量到的光速竟然丝毫没有变化。这意味着，不管以任何物体作参照物，不管这个参照物在如何运动，光速都是恒定的。