第一篇 念力的科學(xué)

一個人是我們稱為“宇宙”的整體的一部分，是一個被限制在時間和空間中的部分。他體驗到自己，自己的思想與感情，體驗到自己的存在與宇宙的其余部分不同——但這只是他意識的一種錯覺。──阿爾貝特·愛因斯坦

第一章 變動不居的物質(zhì)

銀河系中很少有地方比湯姆·羅森鮑姆實驗室里的那個氦稀釋制冷機更冷。那是一個房間大小的圓形裝置，有許多圓柱形管子，溫度可以降低到只比絕對零度（即近乎華氏零下459度）高幾千分之一度。換言之，比外層空間的最遠處還要冷上3?000倍。要達到這個溫度，需要讓液態(tài)氮和液態(tài)氦先繞著制冷機流轉(zhuǎn)兩天，再用三個泵不停地向外噴射出氣態(tài)氦，使溫度降到最低點。由于幾乎沒有一絲熱度，原子在物質(zhì)里的前進速度慢如烏龜爬行。在這么冷的環(huán)境下，宇宙的運動趨于停擺，與科學(xué)上的極冷地獄相同。

絕對零度是羅森鮑姆這一類物理學(xué)家最愛的溫度。羅森鮑姆47歲便是芝加哥大學(xué)物理系的杰出教授，并擔(dān)任過詹姆斯·弗蘭克研究所所長。他是實驗物理學(xué)家中的尖兵，喜歡探索凝聚態(tài)物理學(xué)中無序現(xiàn)象的極限，透過打亂液體和固體的潛在秩序，研究它們的內(nèi)在運作。在物理學(xué)中，你若是想知道某物的行為模式，最好的方法就是讓它不自在，看看會有什么事發(fā)生。打亂它的秩序的一般方法是加熱或通過磁場施加影響，這決定它被打亂后是怎么反應(yīng)，以及原子會選擇哪一個自旋方位（又稱磁定向）。

他在凝聚態(tài)物理學(xué)領(lǐng)域的大部分同事都喜歡研究對稱的系統(tǒng)，比方說結(jié)晶固體，因為它們的原子排列得整整齊齊，就像雞蛋盒里的雞蛋。羅森鮑姆卻偏偏喜歡內(nèi)在無序的奇怪系統(tǒng)（傳統(tǒng)的量子物理學(xué)家貶稱這種系統(tǒng)為“臟污”）。羅森鮑姆相信，透過研究“臟污”，我們可以揭開量子宇宙未知的秘密。他樂于在未知的地域航行。正因為這樣，他喜歡接受自旋玻璃的挑戰(zhàn)。自旋玻璃是一種帶有磁性的奇怪結(jié)晶體，嚴格來說是一種流動緩慢的液體。與一般結(jié)晶體不同（一般結(jié)晶體的原子都是朝同一方向完美地排列），自旋玻璃的原子皆難以控制，極端混亂無序。

羅森鮑姆使用極低溫去減緩這種奇怪結(jié)晶體的原子的運動速度，從而把它們看個仔細，探討出它們的量子力學(xué)本質(zhì)。當(dāng)溫度接近絕對零度時，自旋玻璃的原子會近乎靜止不動，開始表現(xiàn)出一些新的集體特質(zhì)。羅森鮑姆因最近的發(fā)現(xiàn)所著迷，他發(fā)現(xiàn)，一旦冷下來，原本在室溫中無序的系統(tǒng)會表現(xiàn)得循規(guī)蹈矩，原子不會再各行其是，而是變得協(xié)調(diào)一致。