“量子纠缠”的联想
2022-05-30成尚荣
成尚荣
近日,2022年诺贝尔物理学奖公布。三位科学家获奖,意在表彰他们在“纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所做出的贡献。其中一位获奖科学家安东·蔡林格,是南京大学物理学院马小松教授读博士和博士后期间的导师。这一信息让我们尤为关注和兴奋。
科学家们说,在了解今年的诺奖成就“量子信息”之前,必须先理解两个概念—“量子”和“量子纠缠”。所谓量子,是指一个物理量存在的最小的不可分割单元,量子的传播是不连续的,是一份一份的。所谓量子纠缠,是量子力学描述的现象:即两个处于“纠缠态”的粒子A和B,无论它们间隔的空间和时间有多远,永远能产生关联。对此,专家做了一个通俗的解释:在浩瀚的宇宙中,有一种现象似乎颠覆了自然法则,即如果把两个粒子放到一起配对后,再把它们分开,将其中一个放在地球上的实验室,另一个放在宇宙空间,那么即使它们距离数百光年,也能产生关联。如果将地球上的这个粒子向左旋转,那么宇宙空间的另一个粒子会同时向右旋转,不受时空距离的限制。这就是神奇的量子纠缠现象。
看完对这一消息的描述和解释后,我收到一位老师的微信:“成老师,您曾关注的量子纠缠获诺奖了,您有眼光啊!”我突然想起八個多月前,自己曾经和这位老师以及他的孩子在微信上有过一段讨论。他的孩子现在就读于北京大学物理学院,当时他跟我说,物理学上有个概念叫量子纠缠。我立即回复:课程改革中提出的课程综合,包括学科与学科、学科与生活的关联,就像物理学上的量子纠缠。量子纠缠这一概念特别形象生动,用它来描述课程世界中的关联现象似乎是恰当的,我们不妨将它迁移到课改中。这个孩子说:这种迁移是好的,量子纠缠的理论很深,如果能深刻理解,那么课改对其的借用也会更深刻。我当然同意,后来在写一篇有关课程改革的文章时还用上这一概念:课程综合是课程改革的重要走向,加强综合、注重关联,编织课程的综合地带,促进学生的思维发展,犹如物理学上的量子纠缠。
我写出这段美好的回忆,绝对没有宣扬自己有先见之明的意思,也不是想证明自己对物理学前沿知识、理论的理解有多深刻,而是感到知识的神奇,感到课程改革背后或深处总会有一种理论在默默关注着,在以隐蔽的方式支撑着。也许,现在我们还不知道这种理论是什么,但终有一天它会突然冒出来,像是一道光照亮教育的天空。改革就是这么神奇,这般美好。
回忆不是目的,回忆后有持续的深思才会有更大收获。于是,我又延续了八个多月前的讨论—自己和自己对话,对话的结果使我有了新的想法,这些想法让我的心智丰满起来、情绪沸腾起来、思想也激荡和飞扬起来。
比如:我们应该进一步加深对世界的认识。世界是一个整体,各种事物之间不是分割的,更不是对立的。如果将世界视作一个完整的图谱,那么就会发现各种事物之间互相关联着的那些个点,它们串联在一起,像是一串串闪亮的项链戴在宇宙的脖子上,那是“纠缠”的神奇。
比如:我们应该进一步加深对学生的认识。学生是一个完整的有机体,教育绝不应该通过学科划分去肢解他们,相反应该尊重他们,维护他们生活的完整性。即使学科会在他们的生命中留下某些个点,也要将这些点联结起来,让他们发生“纠缠”,在“纠缠”中生命才会有更强的活力。
比如:我们对陌生的知识和事物不要远离,不要畏惧,而要保留一颗好奇心,通过各种方式去亲近和关注它们,这样一定会带给我们一些崭新的启发。我们就会接受新知识、新理论、新思想,自觉不自觉地走进一个新的世界,迈上一座新的山峰。好奇、敏感会让我们在“纠缠”中变得更加美好。
比如:知识是可以迁移的。我们不要忽略知识的迁移价值,不要仅停留于对知识表层的认识,而要深入内部、准确把握、大胆运用,这样就会诞生新的知识。同样,德智体美劳具有各自的独特育人价值,各育之间是可以迁移的,在五育并举的同时推进五育融合,形成育人合力,似乎也可以用量子纠缠的原理来解释。
我还想到,课程改革不要生造概念,但可以让概念自然诞生,这样或许会推动改革走向深入。就比如量子纠缠这一概念,不是开创了量子信息这一学科吗?
如上这些思考,使我的思维开始了新的“纠缠”……
(编辑 王淑清)