第一篇 念力的科学

一个人是我们称为“宇宙”的整体的一部分，是一个被限制在时间和空间中的部分。他体验到自己，自己的思想与感情，体验到自己的存在与宇宙的其余部分不同——但这只是他意识的一种错觉。──阿尔贝特·爱因斯坦

第一章 变动不居的物质

银河系中很少有地方比汤姆·罗森鲍姆实验室里的那个氦稀释制冷机更冷。那是一个房间大小的圆形装置，有许多圆柱形管子，温度可以降低到只比绝对零度（即近乎华氏零下459度）高几千分之一度。换言之，比外层空间的最远处还要冷上3?000倍。要达到这个温度，需要让液态氮和液态氦先绕着制冷机流转两天，再用三个泵不停地向外喷射出气态氦，使温度降到最低点。由于几乎没有一丝热度，原子在物质里的前进速度慢如乌龟爬行。在这么冷的环境下，宇宙的运动趋于停摆，与科学上的极冷地狱相同。

绝对零度是罗森鲍姆这一类物理学家最爱的温度。罗森鲍姆47岁便是芝加哥大学物理系的杰出教授，并担任过詹姆斯·弗兰克研究所所长。他是实验物理学家中的尖兵，喜欢探索凝聚态物理学中无序现象的极限，透过打乱液体和固体的潜在秩序，研究它们的内在运作。在物理学中，你若是想知道某物的行为模式，最好的方法就是让它不自在，看看会有什么事发生。打乱它的秩序的一般方法是加热或通过磁场施加影响，这决定它被打乱后是怎么反应，以及原子会选择哪一个自旋方位（又称磁定向）。

他在凝聚态物理学领域的大部分同事都喜欢研究对称的系统，比方说结晶固体，因为它们的原子排列得整整齐齐，就像鸡蛋盒里的鸡蛋。罗森鲍姆却偏偏喜欢内在无序的奇怪系统（传统的量子物理学家贬称这种系统为“脏污”）。罗森鲍姆相信，透过研究“脏污”，我们可以揭开量子宇宙未知的秘密。他乐于在未知的地域航行。正因为这样，他喜欢接受自旋玻璃的挑战。自旋玻璃是一种带有磁性的奇怪结晶体，严格来说是一种流动缓慢的液体。与一般结晶体不同（一般结晶体的原子都是朝同一方向完美地排列），自旋玻璃的原子皆难以控制，极端混乱无序。

罗森鲍姆使用极低温去减缓这种奇怪结晶体的原子的运动速度，从而把它们看个仔细，探讨出它们的量子力学本质。当温度接近绝对零度时，自旋玻璃的原子会近乎静止不动，开始表现出一些新的集体特质。罗森鲍姆因最近的发现所着迷，他发现，一旦冷下来，原本在室温中无序的系统会表现得循规蹈矩，原子不会再各行其是，而是变得协调一致。