撰文 Frank Wilczek（2004年诺贝尔物理学奖得主，麻省理工学院教授）
翻译 梁丁当
校对 秋水
本文是作者对edge.org2016年终提问“什么科学名词或概念应该被更多人了解？(What scientific term or concept ought to be more widely known?)”的回答。
并协（Complementarity）这个概念是指我们可以用几种不同的方式来描述一个系统：每种方式都有用且自洽，但彼此却不相容。它最初作为量子理论的一个惊人特征被发现，然而，作为尼尔斯·玻尔（Niels Bohr）的信徒，我相信它蕴含的智慧有更为广泛的用处。（译者注：Complementarity通常翻译成“互补”，但我觉得“并协”更好。这个概念源于量子力学的波粒二象性，最早由物理学家玻尔提出，他认为道家的阴阳图形象地抓住了并协这个概念的本质。量子力学描述的物体既可以被看成粒子又可以被看成波，你不能完全放弃一种描述而只采用另一种描述。比如，当你关注电子的波动行为时，你也不能完全放弃它的粒子性质，因为电子的波长和它的粒子性质动量密切相关；当你关心电子的粒子行为时，比如它的位置，你必须用波函数来说明。就像阴阳图里，没有黑鱼做背景你看不到白鱼；没有白鱼做背景你看不到黑鱼。波和粒子，两种互相矛盾的描述，在量子力学里和谐共存。）
在量子理论里，一个系统的最基本描述是它的波函数，但波函数又是不可直接观测的。就像一块原材料，只有经过处理雕琢才能成为有用的东西（也就是，可观测）。
但是要注意：波函数有不同的用法，就像一块铁可以被制成一把剑也可以被锻成一个犁铧。两者都有用，但制成剑就不能锻成犁铧。类似地，我们可以用粒子的波函数来预测它的位置或者它的速度——但是不能同时预测两者（这就是海森堡著名的不确定原理的实质）。
量子理论是复杂的，但现实作为一个整体更复杂。当我们面对现实的复杂性时，人们可以采用不同的方式：科学的、法律的、道德的、艺术的、宗教的，等等。每种方式在不同情况下都会有用或有益。但这些处理现实的复杂性的方式非常不同，在深层次上甚至是相互排斥的。
并协的智慧就在于承认并欢迎这个事实。
我们来考查一下法律责任这个概念。乍看起来，科学表明了人是一个物理的实在，他们的行为完全由物理规律决定。比如，当我们想要设计眼镜或药物时，这种看法是非常有用的。但是从这种观点出发，就没人能真正控制自己的行为。这种严格的对人的物理描述不太能解释我们的社会行为。一个更粗糙却更有效的对人的描述认为，人可以行使自己的意志来做出选择。这种看法对我们来说非常自然，是人类法律和道德感的基础。
懂得并协可以激发我们的想象，因为它允许我们有不同的想法。它也鼓励包容，教会我们可以在欣赏他人奇谈怪论的同时坚持自己的观点。
本文经Wilczek教授授权翻译。
发表于 2017-2-25 03:49
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