为什么牛顿的万有引力定律很伟大？因为之前会有人以为，月亮是天上的，苹果是人间的，“不是一个体系的”。虽然看起来确实没联系，但牛顿第一次告诉我们，无论在天上还是人间，都潜伏着同一个运动法则：一切事物之间都存在万有引力；引力的强度和质量成正比，和质心距离的平方成反比。

相比之下，亚里士多德的理论就很狭隘：“重的物体下落快。”不能否认自然界中存在这样的现象，但这个“规律”的适用范围太小，前提条件太繁杂，做出的预言太乏力——作为物理学理论的意义不大。

不过在事后诸葛亮看来，牛顿理论也隐含一个类似的瑕疵——他的动力学方程只有在相对静止或远低于光速的观察者看来才是成立的。这和19世纪时描述电磁现象的麦克斯韦方程产生了矛盾。难道牛顿定律就像人间的苹果，麦克斯韦定律就像天上的月亮，“不是一个体系的”？这就奇怪了，自然界为什么要存在两种互不相容的定律呢？一定有问题！

后来，爱因斯坦提出了狭义相对论，将动力学和电磁学的定律统一在了同一个框架下，这就是为什么他的论文叫《论动体的电动力学》。狭义相对论认为，无论你跑得多快，在你看来光速都是一样的，不能像牛顿定律那样把速度简单地相加。所以，静止的或匀速的观察者得出的物理定律都是一样的。此时，牛顿方程并没有被打倒，而是成为狭义相对论在低速时的特例。公正地说，狭义相对论扩充了牛顿定律。

那么，为啥还要接着提出一个广义相对论呢？因为在宇宙中，静止的、匀速的观察者比大熊猫还珍稀。所以狭义相对论的适用范围还不够大。要想彻底描述宏观世界的运动规律，就必须考虑加速运动观察者的感受——这就是广义相对论的任务。广义相对论的核心是爱因斯坦方程组，这个方程组“抽象的数学形式”在任何观察者看来都是一样的。

可以庆祝胜利了吗？别高兴太早。广义相对论虽然获得了巨大成功，但它只适用于宏观世界，却不适用于微观世界——它总是和描述微观世界的量子力学闹别扭。例如，广义相对论认为时空是连续的、光滑的，量子力学认为时空是分立的、起伏不平的。宏观都是由微观组成的。所以，广义相对论还不是真正的引力理论，只能说它是未来的量子引力理论的一种特殊情况，就好像狭义相对论是广义相对论在无引力时的特殊情况，牛顿运动定律是狭义相对论在低速时的特殊情况，同时牛顿引力定律是广义相对论在低速弱引力时的特殊情况一样。

因此，物理学特别重视普适性。物理学希望自己无所不包。并且，物理学和其它自然科学都有对应的接口——不同学科的定律都可以看作物理规律在复杂条件下的特殊形式。正面的例子是化学的元素周期律。为什么化学元素有这样的周期？这是由核外电子的数量和分布决定的。为什么第一周期只有2种元素，第二周期却有8种元素？因为量子力学薛定谔方程的解允许原子核外的“1楼”住2个电子；“2楼”住8个电子。为什么“1楼”不能住3个电子？因为“1楼”只有“2个房间”，根据泡利不相容原理，有几个房间最多就只能住几个电子。

再举个反面的例子，有人根据“古人的智慧”坚持认为，遥远行星的运动会影响人类。当然，行星发射或反射的电磁波确实会影响你，但没有显示器的影响大。行星产生的引力也会影响你，但没有坐电梯的影响大。所谓的占星、星座理论不但没有科学依据，而且都违背了科学的原则，不应该对其效力抱有任何幻想。因此，任何描述自然现象的理论都必须和相应范围内的物理学相容。如果一个理论既宣称能描述自然现象，又狡辩和物理等科学理论“不是一个体系的”，“没有深入研究过就不准批评”，那么它要么是错的。要么，连检验对错的必要都没有。

自然科学本是同根生

图灵社区：请Sheldon介绍一下自己吧？

Sheldon：我是学理论物理的，研究的方向是如何把广义相对论和量子力学结合起来。

广义相对论是一个能够描述宇宙演化历史的基本理论。学广义相对论的时候，我看了很多关于宇宙学的科学论文，那时觉得很奇怪，感觉很多人像盲人摸象一样乱猜，而且老是围绕一个标准模型猜，我觉得科学研究跟我想象得不一样，那段时间就不是很感兴趣。

看到这本书的时候，我才发现以前的人跟现在的人在研究宇宙学方面是一样的。这本书是讲宇宙学是怎么回事，它回答了我两个问题，一是科研的形式是怎么样的？搞宇宙学就得大胆地发挥想象力。

就连爱因斯坦这样的人，在搞科研的时候都是这样的。在信息不完整的时候，不能因为什么都不知道就停下来，还是要提出假设，在假设的基础上做研究，然后再去看能不能验证假设。这本书里介绍了很多有名的科学家，都是开辟了整个学科的牛人，但他们在宇宙学上就瞎蒙乱猜，而且还很固执。第二，为什么现在的宇宙学模型总是一个套路的？原来的人其实想出了更多的东西，但它们都被实验枪毙了。比如我以前看到均匀的模型，就想问为什么大家不用不均匀的模型，看了这本书就发现，以前也有人想研究不均匀的模型，但观测的数据表明确实大体上是均匀的。

有时候不懂科学的人会说，科学家丧失了独立思考的能力，屈服于某个权威之下，这个说法其实是错误的。大家并不是屈服于权威，而是屈服于观测数据。比如大爆炸理论一开始也就不是权威，当时流行的是宇宙稳态理论，但现在稳态理论已经看不到了，因为各种各样的数据都支持大爆炸，在这两个理论之间，不得不选择大爆炸理论。

图灵社区：这本书里面讲到了大爆炸理论了吗？

Sheldon：讲到了。这本书就是讲宇宙的发现历史，为什么现在我们对于宇宙的认识是这样的？为什么现在认为大爆炸理论是正确的？用三国来打比方，我们知道最后司马氏王朝统一了三国，但写三国演义不能上来就写司马懿，不写魏蜀吴。宇宙的大爆炸理论就像是司马懿，司马懿之前的人这本书讲到了，他们怎么被司马懿打败这本书也讲到了。爱因斯坦等很多人都提出过各种各样的宇宙学模型，比大爆炸好看多了，但最后活下来的就是大爆炸理论。这本书就像三国演义一样，讲了这么一个故事。

图灵社区：我们为什么要读宇宙学的书，跟我们有什么关系呢？

Sheldon：可以打个模糊的比方，我们是生活在黑客帝国的Matrix矩阵中，感受到的东西都是虚幻的，是现实世界营造出来的虚拟现实。对你来说，虚拟现实是很重要的，比如我们平常吃的东西。但你不能忽视真正的现实，必须去了解真正的现实，否则你就永远在虚拟现实当中。宇宙学就是要告诉我们，我们所在之处可能是怎样的一种现实？这种现实之外是否还有更多的现实？这本书里还讲到，有可能整个宇宙都是一个虚拟的现实。

图灵社区：为什么宇宙中会产生人类呢？

Sheldon：如果用人择原理来回答，问这个问题的人，一定是处在一个能够产生他的宇宙中。这是人择原理的基本思想。这个思想为什么是有道理的，不是胡说呢？可以看看这本书所举的开普勒的例子。开普勒当时知道有五大行星，不知道有天王星、海王星，他想解释为什么宇宙中正好有五大行星，不是六个也不是四个。于是当他想到世界上有五种正多面体，每种多面体的内切圆和外接圆合在一起，刚好能够描述五种行星和地球轨道分布的时候，他认为这就是宇宙的终极奥秘了。你看，如果当时有人择原理，人择原理会告诉开普勒，这五个行星更可能是偶然形成的，不要硬解释这五个行星从哪里来，它们就是随机产生的。

图灵社区：形成人这样的生命，要那些条件？

Sheldon：像人这样的生命，需要碳氮氧，这些元素又从哪里来？来自恒星燃烧。但宇宙在最开始只有夸克。夸克是目前理论中最基本的粒子，由夸克组成的中子、质子冷却形成原子核，再冷却形成原子。开始只有氢和氦，其中一些物质聚在一起，就形成了恒星，然后发生核聚变，开始燃烧。至少要烧几十亿年，才能烧出我们现有的化学元素。当有人问宇宙有多老的时候，宇宙必然已经很老了，因为它已经经历了这么漫长复杂的过程。你知道宇宙有多老吗？时间的最基本单位是普朗克时间，是10的负43次方秒，假设普朗克时间是宇宙时钟滴答一下，那么宇宙已经滴答了10的60次方那么多次。

图灵社区：宇宙大爆炸以后会再发生吗？

Sheldon：这是目前还不知道的事情，现在还无法解释。现在的观测数据只能解释最简单的模型是什么样的，模型和现实本身是否有差距，还是需要研究的。这本书里也提出这样一种可能性：可以人工诱导一个宇宙的产生，更适合人类生存，里面再有人，里面的人有了科学以后，再造一个宇宙。

图灵社区：人类肯定有一天要灭亡吗？2012年世界灭亡这种说法呢？

Sheldon：直接推断是推断不出来的，但看你怎样定义人。人肯定是要变化的，变成另一种形态。地球上的资源是有限的，人要往宇宙去，去外星，外星的环境不一样，人肯定要适应环境。宇宙已经诞生137亿年，人类的文明史只有几千年，相当于宇宙这部电影出现演职人员表的刹那，人类才刚出来。2012年对137亿年来说，算个×啊。

图灵社区：这本书容易读懂吗？

Sheldon：要看你怎么定义“读懂”，如果你第一天去找矩阵世界里的尼奥，告诉他外面的世界怎么样，他可能大概明白；但他只有去外面走一趟，才能真正懂外面世界究竟怎么样。这本书就像是那颗药丸，你吃了之后，知道外面还有一个世界。想看懂的话，要去看更多的书。这本书讲的是人类认识宇宙的历史，宇宙是怎么从一个神话、蒙昧的宇宙，变成了一个客观实在的宇宙。而且我们后来发现这个客观的宇宙孕育着无穷的可能性，比神话丰富多了。

翻译这本书的时候，我用了很多意译的词，比如，里面有一个词叫做“smooth”，说宇宙很光滑，你可能不知道是什么意思。光滑在微分几何中有特殊的含义，微分几何是广义相对论的数学基础。但实际上，在这本书里，作者的意思是宇宙物质的分布是均匀的，所以我把smooth翻译为均匀。另外，我也加了很多译者注和名词解释。它里面有很多名词作者是一带而过，没有加以解释，我给它们做了解释。

图灵社区：所以，其实它是一本启发性的书？科普书就是应该让人去探究，让更多的人去研究，这样科普就到位了。

Sheldon：对，一般人想到科研，就觉得这不是普通人能做的，要非常聪明的人才能去搞科研；至于宇宙学，实在离他们太远了。看了这本书以后，你就会发现，非常聪明的人也在不断地犯错。你之所以觉得他们聪明，是因为他们没犯错的地方被实验验证了。他们犯错的地方，后来者看也是很低级的。能被称为科学巨匠，是因为他们的某些闪光点留了下来。我以前老认为某某某很牛，看了这本书之后，也差不多嘛（笑）。

图灵社区：你现在看事物的角度会有什么不同吗？

Sheldon：我们看到的都是现象，但只有现象是没有意义的，你要去研究形成现象的原因。当你知道现象背后的原理之后，第一，你就可以对可能的结果做出预测，第二，一些东西不会特别影响你的情绪。人生怎么避免唉声叹气？发现事物背后的原理，就会觉得没什么值得唉声叹气了。

图灵社区：书现在很多很多了，但怎么让大家有兴趣去探究，是我们想要努力去做到的。人生不要只低头干活，抬头上网，希望这样的书能带来思考的机会。希望能吸引更多的读者，形成良性的循环，在后续选书方面，由读者提供更多好的建议和参考。

【谣言】：银河中存在一种甜甜圈形状的光子带，富含高能量的光子。光子带和太阳系都围绕昴星团转动，它的轨道与太阳系轨道垂直，半径与太阳系的轨道半径相同，中心位于昴星团的昴宿六。2012年年底，地球将进入光子带。《你正成为一个宇宙人》这样描述：太阳和星星会从视野中消失，地球的电磁场会崩解，所有的原子会被改变，届时你们的精神能力会被光子效应提升，进入光子纪元[1][2][3]。

【真相】：《你正成为一个宇宙人》一书的作者分别是弗吉尼亚•艾森斯（Virginia Essene）和谢尔顿•尼德尔（Sheldan Nidle）[4]。根据网上的资料，弗吉尼亚•艾森斯在大学里学的是社会科学。1986年，她自称突然收到耶稣的指示，开始提供一项“灵魂阅读”服务，即把一部分大脑借给耶稣，让耶稣用她的声音与读者交流——每小时收费100美元[5]。

谢尔顿•尼德尔“据说”一生下来就与UFO结缘。他童年时常常在天狼星人的银河系联邦光明联合舰队的飞船上听课。后来由于他学习了与天狼星人相矛盾的地球人科学，天狼星人遗憾地离开了他，并承诺为了地球和人类，它们还会回来的。谢尔顿读大学时选择了政治学，然后开始“研究”物理学问题[6]。（本人不得不代表世界上所有的Sheldon鄙视他！）

【传说中有这样一个光子带环绕昴星团旋转，太阳系也同样围绕昴星团旋转，并将在2012年进入这一光子带中。但从现代天文学的角度来说，这样的光子带根本不可能存在。图片来源：librarising.com。】

既然这两位作者有“通天”之能，那就应该对天上的事情耳熟能详吧？可是，他们的说法中充满了逻辑和常识性错误。例如，从低能的无线电、微波、红外线、可见光到高能的紫外线、X射线和伽马射线，任何电磁波都可以看成是由光子组成的。宇宙中的光子含量远高于原子，二者比例大概是10亿比1，因此，宇宙算得上是一个光子的海洋[7]。说宇宙中有个“光子带”，就好像说“大海里有个超级湿润地带”一样，显然逻辑不通。

昴日星官

或许有人会吐槽说，就算宇宙中到处都是光子，也不见得光子都会均匀分布，说不定昴星团周围真的有一个甜甜圈区域，里面集中了大量光子呢？说到这里，就必须要介绍一下被无辜拉过来当主角的昴星团了。

在中国的传统文化中，昴星团属于二十八宿中的昴宿，也就是西游记里昴日星官的势力范围。这是北半球能够用肉眼看到的最显眼的一个疏散星团，一般大约可以分辨其中的7颗星，因此在希腊神话中，它又被称为7姐妹。实际上，昴星团可能包含了超过1000颗恒星[8]，听起来很惊人，但它不过是银河系众多疏散星团中普普通通的一员。

银河系中大约有数千亿颗恒星，数量是昴星团的几亿倍，总质量是昴星团的几十亿倍。银河系的直径大约是10万光年，比昴星团大几千倍。无论从那个方面看，太阳都没有理由绕昴星团转动。实际上，太阳和昴星团，以及银河系里的其它恒星都在绕银河系中心转动。

那么，光子可不可以绕昴星团转动呢？

光子想转圈，还得靠黑洞

打开手电筒，一束光子就会以光速笔直地射出来。科学家已经通过实验证明，想要让光在真空中停下来是不可能的，甚至连改变光的速度都不可能做到。光子始终只能以光速向前运行，但这并不意味着光就不会拐弯。

要想让这些宇宙中最快的信使拐弯，形成闭合的甜甜圈形状，只有一种天体能够做到，那就是引力无比强大的黑洞[9]。按照爱因斯坦的广义相对论，光子经过黑洞附近时，会偏转一定角度；离黑洞越近，偏转的角度越大；当光子越来越靠近黑洞表面时，在某一个特定的距离上，会绕着黑洞旋转上很多圈。如果在这个距离上刚好存在大量光子，倒确实可以形成一个类似甜甜圈的“光子带”。

【在黑洞周围的恰当距离上，光子确实可以受到黑洞引力的弯曲而环绕黑洞运行，形成一个类似“光子带”的结构。但这无法“解释”传说中地球可以从中经过的昴星团光子带。图片来源：educatedearth.net。】

根据广义相对论，“光子带”的半径r跟黑洞的质量M成正比。举例来说，如果一个黑洞的质量跟太阳相当，它形成的光子带半径就只有4千米。再比如，天文学家认为，银河系中心应该存在一个超大质量黑洞（其实每个星系中心几乎都有黑洞存在），质量大约是太阳的400万倍。如此巨大的黑洞，能够形成“光子带”的距离又是多少呢？算一下就知道，不到2000万公里——比较一下，地球到太阳的距离就有1.5亿千米。

可是，昴星团到太阳系的距离大约有400光年，要想让太阳从所谓“昴星团的光子带”中穿过，它的半径就得达到400光年才行！也就是说，必须把10^45千克(10的45次方，也就是1后面跟45个零）的物质收集起来，形成一个超级黑洞。但是太阳大约是10^30千克，银河系所有物质加起来，也不过是太阳质量的1万亿倍（10^42千克）[10]。要想形成所谓的“光子带”，恐怕还得再收集1000个像银河系一样的星系，并把它们全部塞入昴星团周围半径几百光年的狭小区域中才行。

果真如此的话，会遭遇到灾难的恐怕就不会只是小小的地球，连整个银河系甚至周边的其他星系，都要在劫难逃了。但事实上，我们仍然能够看到昴星团，就是那里根本不存在如此巨大黑洞的一个明证。显然，用黑洞俘虏光子形成光子带来“解释”传说中昴星团周围的光子带，是行不通的。

昴宿六年富力强，不会爆发

既然围绕昴星团旋转的光子带不可能存在，那有没有可能某一时刻恰好有大量光子从昴星团发出，形成一个以光速向外扩张的光子密集区域，恰好在2012年经过地球呢？恒星级天体突然释放出大量光子的现象确实存在，最典型的就是超新星现象。超新星并不是新出现的星，而是原先存在的恒星发生的剧烈爆炸。

昴宿六是昴星团中最亮的一颗星，质量大约是太阳的6倍，半径是太阳的10倍，发出的光是太阳的2400倍[11]。按照恒星演化理论，恒星形成之后，主要依靠核心以氢的聚变来发光发热，这一阶段恒星的状态会比较稳定，昴宿六就正处在这个年富力强的阶段。

当氢燃料消耗到一定程度之后，恒星内部开始进一步聚变形成更重的元素，于是温度升高压强增大，迫使恒星的外壳向外膨胀。以昴宿六为例，很久很久以后，它会缓慢地膨胀成一颗红超巨星，然后再经过很长一段时间，才可能发生爆炸，形成超新星。可是，现在昴宿六的脸蛋还蓝着呢，所以我们不必杞人忧天。

【超新星爆发也能在短时间内释放出大量光子，以光速向外传播，形成一个光子密集的球壳。但昴星团中的昴宿六正值壮年，不可能突然发生超新星爆炸。图片来源：manabrau.deviantart.com。】

相比之下，猎户座左上角的参宿四正是一颗红巨星，可能不久以后就会爆发，据说会形成一颗亮度像满月一样的超新星——这也成了2012年地球会遭遇灾劫的一种说法。只不过，天文学意义上的“不久以后”，并不是指明年，而是指最近10万年内[9] 。果壳网谣言粉碎机还专门针对参宿四写过一篇文章： 2012年，参宿四会爆炸吗？

再退一步说，即使有一天昴宿六真的爆发了，也不需要为之担心。天文学家认为，距离25光年以内的超新星才会对我们产生致命影响[12]。随着距离的增大，可以想象这种影响至少会呈平方反比规律衰减，再加上被宇宙尘埃反射和吸收，相应的影响会进一步削弱。400光年远的昴宿六，完全处在地球的超新星爆发安全距离以外了。

因此，所谓“地球磁场崩解”、“白天变成黑夜”、“精神能力提升”，完全是无稽之谈。超新星爆发所释放出来的高能光子和人为制造的X射线、伽马射线没有本质区别。既然相信沐浴在高能光子中能使人拥有“肉体及精神上的一些潜能”，两位作者为什么不亲自去实验室给大家演示一下呢？

【结论】：谣言破解。如果真的有这么一种厉害的光子带，即使地球没有掉进去，也会有别的天体或物质与它发生相互作用，天文学家早就应该看到了。可是，没有任何观测证据或理论支持这种说法。无论从哪个方面看，“光子带”的谣言都站不住脚。

参考资料：

[1]http://www.douban.com/group/topic/1596457/

[2]http://baike.baidu.com/view/206010.htm

[3]http://en.wikipedia.org/wiki/Photon_Belt

[4]Virginia Essene and Sheldon Nidle - You are Becoming a Galactic Human (Santa Clara, CA: Spiritual Education Endeavors Publishing Company, 1994) (ISBN 0937147087).

[5]http://www.sharefoundationnetwork.com/readings.htm

[6]http://www.paoweb.com/bio.htm

[7]任何一本宇宙学教科书都有介绍

[8]http://book.douban.com/subject/1922891/ 312页

[9]http://news.xinhuanet.com/tech/2008-05/29/content_8273876.htm

[10]Adams, Joseph D.; Stauffer, John R.; Monet, David G.; Skrutskie, Michael F.; Beichman, Charles A. (2001), The Mass and Structure of the Pleiades Star Cluster from 2MASS, The Astronomical Journal, v.121, p.2053.

[11]http://stars.astro.illinois.edu/sow/alcyone.html

[12]http://blogs.discovermagazine.com/badastronomy/2010/06/01/is-betelgeuse-about-to-blow

流言：宇宙中存在一种量子的 “灵力场”。人体各器官都有其固有的共振频率，体内的“灵力场”紊乱之后，共振频率就会偏离正常，继而生病。如果把正常人体共振信息全部取出、放大、永久 记忆在水上，做成量子共振信息水，放在患处附近，就可以“隔空治病”，把紊乱的人体频率恢复正常，从而恢复健康^[1][2][3] 。

真相：一瓶200ml的“量子共振信息水”在电子商务网站上卖600元，是相同容量主流品牌化妆水价格的10倍。东西卖得这么贵，到底有什么神奇的效果呢？恐怕无法找到令人信服的依据。

堀尾忠正是谁？

“量子共振信息水”的发明者叫堀尾忠正，其姓氏来自日本的养母 ^[2][3]。他自称“从小喜欢物理学，1996年在暨南大学医学院获得医学硕士学位，大学 毕业不久就成了当地名医。其后系统学习了量子学、心理学……分析了霍金的《时间简史》（笔者：注意，这是一本科普读物），指出其理论中的缺陷及其缺失的部 分。同时补充上第五种力和第五种场，即灵力、灵力场，可以更利于揭开宇宙真相^[2] ……”

不过，在谷歌学术搜索引擎中，笔者找不到任何与“灵力场”、“量子共振信息水”有关的文献。

汉字的排列组合不是科学研究

共振和量子信息分别是物理学中的两个专有名词。“量子共振信息水”只不过是把这二者“嫁接”了起来。尽管找不到什么公开文献的佐证，他本人却多次透露“想 做第一个获得诺贝尔奖的中国人”。事实上，从网上能找到的资料来看，他很可能只有观点，没有论据。我们无法检验模糊的语言的真伪，那么，在科学研究中如果 遇到了新的想法，如何才能检验想法的真伪呢？

在现实生活中，要想证明存在一家新的养鸡场，首先要给出养鸡场的详细地址。在物理学中，要想证明存在一种新的量子场，也要先给出量子场在物理学理论中的详 细地址，叫做“拉格朗日量”。例如，电磁场、引力场都有各自的拉格朗日量。有了这个地址，我们才可以深入场的内部，看看它占地面积多大，养了什么样的鸡， 卫生是否达标。有了拉格朗日量，我们才能深入量子场的本质，看看它所占维度有多大，包含什么样的粒子，对称性是否达标。不过，写出拉格朗日量只是万里长征 的第一步，想要最终检验它的真伪，还有无数繁琐的步骤需要完成。可以确定的是，如果有人兜售养鸡场的股份，又没有主动公开养鸡场的地址，那八成是个骗子。 同理，网络上那些所谓的“灵力场”、“信息场”、“全息场”、“生物场”，如果没有相应的拉格朗日量的话，就等于没有地址的养鸡场，万万不可轻信。

如果无法提供 “灵力场”存在的依据，我们就无法确认它的存在。人体器官的共振频率的情况也是类似的。我们知道，频率是一个物理量，可以写成一个有量纲的数。例如，一般 微波炉产生的微波频率是2450兆赫兹^[4] ，表示一秒钟之内，电磁场能够在其中振荡24.5亿次。那么，健康人体的共振频率是多少赫兹呢？生病后又是多 少赫兹呢？不同的疾病对应的频率是否相等呢？量子共振信息水中总共“记载”了多少个不同的频率数值呢？10ml的水和200ml的水分别能“记载”多少比 特的信息呢？笔者没能找到堀尾忠正的回答。

从这个意义上说，“量子共振信息水”的概念只不过是几个汉字的排列组合，并不等于科学的研究成果。这些没有证据又要打破常识的观点，其实连“错”都算不上。

未经证实的治疗效果

从错误的理论出发，不一定碰不到正确的结果，那么，“量子共振信息水”有这样的好运吗？所谓将水“隔空”放在患处附近，就能治愈任何疾病的说法有什么科学依据吗？

堀尾忠正在网站上公布了很多无名无姓，无从考证的“个案”，其中包括“深圳有一位女的”，“多位癌症等严重的患者”，“一位从英国专程来找我治疗的”，“中国某开国元帅、国务院副总理的孙子” ^[2]等等。

也许他是为了保护个人隐私，才不透露“个案”的具体信息的。那么，“量子共振信息水”是否有其它的间接证据证明其效果呢？当被问到是否进行过动物实验时， 堀尾忠正流露出强烈不满：“这同‘郑人买履’，不相信自己穿鞋时脚的感受、而只相信尺码一模一样……我直接选择了正常人体的共振信息记忆在水上，而不是选 择动物的共振信息……结果是，在人身上人人有效，而在动物身上很多会不灵了。”^[2]

堀尾不但制售“量子共振信息水”，还主动提出为一名白血病患者治疗。2011年2月21日，大丰之声网报道说：堀尾称自己看到某媒体的报道后，“千方百计 想”找到患者葛某，“希望她用灵力医学排列和量子共振信息水治疗白血病”。他声称“曾经治疗过不少白血病人，均是两星期就返校上学”，并断言葛某“3月2 日就可回校上学”。记者表示，“（葛某）使用了信息水后，效果看上去也是非常明显的，随着我们的跟踪报道，我想大家也会一同见证。”

2011年3月3日，患者葛某去世。^[5]

量子医学不过是海市蜃楼

量子物理学是人类在20世纪最伟大的科学发现之一，它将我们对客观世界的认识深入到了比原子还微小的尺度，极大地改变了我们的生活方式。在中文文献检索系统中，也能查到数个“量子医学”的文献。那么，世界上真的有量子医学吗？

泛泛而论，一切已知的物质都是由基本粒子组成的。一切基本粒子都服从量子物理学的运动规律。因此，一切运动，包括生命现象，本质上讲都是一种量子的物理运 动。然而，这并不意味着我们必须用量子理论来解释一切现象。一方面是因为，我们不可能知道每一个基本粒子在任何时刻的准确量子状态；另一方面，许多复杂现 象都是宏观的集体的行为，不了解微观机制，并不一定会影响我们对问题的认识，这是物理学本身固有的性质。例如，量子物理学认为，电子没有固定的运动轨道， 而是呈一种电子云的分布。但是，当我们做电学实验时，只要知道导体中电子的集体运动可以看作电荷的流动就可以了。这种解释是量子物理的一种近似的等效表 述，并不与之矛盾。

所以，研究人体疾病的发展规律，最重要的理论基础是生理学、化学或者经典物理学，而不是量子物理学。在人体疾病的层次上，它们的可操作性要比直接解量子物理方程高的多。检测和治疗疾病的手段也是多种多样，其中一些运用了量子物理学的研究成果，例如核磁共振、PET扫描、放射性治疗等等，但这并不等于是量子医学。因为在所有检测结果、治疗效果中，对疾病的描述和对疗效的评估都不是建立在量子理论的基础上的。（关于现代医学，推荐阅读赵承渊的《正确的医学诊断从哪里来？》）

在现有的“量子医学”文献中，有关量子物理的表述存在诸多错误，体现出文章作者缺乏基本的常识。例如，有文献说：“电子、质子、中子等都是基本粒子” ^[6] ，“物理学上量子是电磁辐射最小的能量描述, 因此量子医学上使用的电磁场辐射的能量最低、最安全 ^[7]”。实际上，中子和质子都是由夸克组成的，并不是基本粒子。量子不单单用于描述电磁辐射，而是涵盖了所有物质的微观形态，甚至包括真空。如果光子的 密度很大，即使单个光子的能量很低，总的能量密度也会很高，不见得最安全，因此这个因果关系也不成立。

结论：谣言破解。“量子共振信息水”没有任何科学依据。没有任何证据表明，“量子共振信息水”对某种疾病有治疗效果。从目前看来，所谓的“量子医学”，不过是个别缺乏科学常识的人的美好幻想。

参考资料：

[1] http://baike.baidu.com/view/2538590.htm

[2] http://www.yougong.com/productgzs.asp

[3] http://news.dfzs.cc/local/depth/2011/0221/29131.shtml

[4] http://en.wikipedia.org/wiki/Microwave_oven

[5] http://news.dfzs.cc/local/depth/2011/0303/29274.shtml

[6] http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_zgyszz200403001.aspx

[7] http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_njbdyy200602048.aspx

[8] http://www.guokr.com/blog/58702/

本文已发布于果壳网 谣言粉碎机主题站  《量子共振信息水，到底有多不靠谱？》文字编辑：拇姬

有没有这样的经历？傍晚放学了，背着书包往家走。路口一转弯，忽然看到一轮巨大的红月亮漂浮在地平线上，像是日本漫画的唯美场景。Sheldon小时候就容易望着月亮发呆：为什么地平线上的月亮看起来比高高挂在空中的月亮大一些呢？

记得曾经从一本科普书中读到，利用现代科学仪器测量月亮影像在视场中的张角，得到的结果是30角分左右。这在眼底也就占据了0.15 mm宽的地方[1]。可以推测，月亮变大应该是一种错觉。那么，错觉又是怎样引起的呢？那时候，Sheldon有晚上抬头观察星空的习惯，那个姿势保持久了容易脖子疼，这是不是引起错觉的原因呢？为了验证这个想法，Sheldon改成躺在房顶上看空中的月亮，这就和站着看地平线上月亮的姿势一样。按照Sheldon的理论，这时空中的月亮也会变大。于是专门等半夜月亮升高时爬起来试验了一下——瞬间就被证伪了。在民间搞理论就是不靠谱啊。

就像绝大多数生活中的物理问题一样，最早研究这个问题的人又是亚里士多德，而且像他的其他物理定律一样，这种哲学思辨论述最终被实证推翻了。公元前4世纪的时候，他猜想月亮的影像变大了，是因为月光被地平线附近的空气折射，所以看起来比空中要大一些[6]。即使不会做月光折射的计算，现在的你也很容易超越亚里士多德的见识。因为当你激动地用普通相机把月亮拍下来时，就会发现照片里的月亮毫不起眼，像是卸了妆的当红明星，让人大失所望。古代没有这个条件，所以直到一千四百多年后，阿拉伯物理学家阿尔哈桑（Alhazen）才纠正了亚里士多德的错误，认为这种效应是主观感知的结果[6]。

事实上，不仅仅是月亮，就连太阳，以及夜空中的星座，在地平线附近时都会看起来比在天空中时大一些。地平线附近总会有许多人类熟悉的事物，例如山脉，房屋，大树等等。对比之下，月亮就会显得大很多。这种现象可以用著名的庞佐错觉（Ponzo illusion）来解释。这个错觉最先是由意大利心理学家马里奥·庞佐（Mario Ponzo）发现的。如果把一张纸卷成一根管子，来一次管中窥月，就会发现地平线上的月亮马上变正常了[1]。

这个解释并不能让人满意，因为当飞机上的飞行员在空无一物的地平线上观察月亮时，仍然会有这样的错觉[1]。这其中一定还有别的原因。会不会是距离的原因呢？纽约长岛大学心理系的两名研究者做了一个实验，他们用电子设备投影出两个立体的虚拟月亮，一个可以用键盘调节远近的感受（也就是视差），一个固定在远处作为参照。实验要求被试者在水平位置，和45°角的位置分别调节其中一个“月亮”的远近，使它刚好位于被试和用于参照的“月亮”的正中间，这样就得到了两个“月亮”在人类心中的相对距离。实验的结果是，在被试的主观感受中，水平线上的“月亮”看起来要比天空中的远4.2倍[5]。这个结果不难理解，不信你抬头去看天空的云，是不是感觉地平线附近的云要比头顶的远得多呢？

为什么感觉较远的月亮看起来反而大呢？如下图所示，人们感受大小时，不单单靠比较物体在视场中占的角度，还要比较物体的距离[5]。在角度相等的情况下，如果你知道其中一个物体距离更远，你的大脑就会把它的尺寸估计的更大一些。上述结果发表在2000年的《美国科学院院报》上，感觉够权威了吧？可是仍然有人不信服。

威斯康辛大学白水分校的一位研究者认为大家一开始就搞错了。月亮的张角确实没有变化，但人们所感知到的张角却大不相同。和比较照片上物体大小的原理不一样，人们比较同一方向不同距离的物体时，视觉的汇聚点会略微变化。当人们的目光从地平线附近的物体移到远处时，会觉得物体的张角略微变大了一些，叫做眼动巨视效应（oculomotor macropsia）；相反，当人们注视天空中孤零零的月亮时，由于缺乏距离感，又会把注意力停留在眼前不远处，产生眼动微视效应（oculomotor micropsia）。他认为，眼动效应才是导致月亮大小变化的真正原因[3]。

这种说法有没有道理呢？2006年，华盛顿大学和明尼苏达大学的研究者在《自然-神经科学》杂志上发表了一篇文章。他们通过功能性核磁共振成像（fMRI）得出结论，如果两个物体张角相同，离得远的那一个在视网膜上占据的面积反而更大；同时，它在大脑视觉皮层中激活的区域也更大！这说明人类的视觉系统很早就在加工物体大小和远近的信息了。这个科学实验从一个方面支持了眼动效应的解释[3,8]。

虽然地平线上月亮变大的问题看似简单，现代科技武装的科学家也做了不少研究，却没有形成标准答案。以上都是人们经常提到的观点，除此之外，还有很多理论剑走偏锋，看似古怪，却也不乏合理之处[2,4]。目前最新最全的资料是海伦·罗斯（Helen Ross）和柯尼利斯·普拉格（Cornelis Plug）的一本288页的书，叫《月亮幻觉之谜》[7]。如果你意犹未尽，就想办法弄一本来看看吧。

[参考文献]

[1] http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2007/27jun_moonillusion/

[2] http://www.lhup.edu/~dsimanek/3d/loony.htm

[3] http://facstaff.uww.edu/mccreadd/

[4] http://www.lhup.edu/~dsimanek/3d/moonillu.htm

[5] http://www.pnas.org/content/97/1/500.full

[6] http://en.wikipedia.org/wiki/Moon_illusion

[7] http://www.amazon.com/Mystery-Moon-Illusion-Helen-Ross/dp/019850862X

[8] http://www.nature.com/neuro/journal/v9/n3/full/nn1641.html

本文已发表于果壳网 自然控主题站 《地平线上的月亮为什么大一些？》
注：本文的原始版本存在一定模糊性，现已修改

福岛核事故以来，相信大家对电离辐射的概念不再陌生。大师兄α射线，是带有2个质子和2个中子的氦核，二师兄β射线，是高速运动的电子，三师兄γ射线，是一种高能光子，四师兄X射线，是一种比γ射线能量低一些的高能光子。除此之外，还有一个名气不大，本事不小的小师弟，他就是中子射线。

中子射线之所以排在四位师兄的后面，因为出场的机会较少。α、β和γ常常产生于天然放射性衰变中，X射线也常常与医学检查联系在一起。除此之外，工业生产当中也时不时地会遇到这几位的身影。相比之下，中子射线就没那么常见了。只有极少数放射性元素衰变时会放出中子，个别原子序数较大的天然放射性元素也会自发裂变释放出中子。为了得到大量的中子射线，往往要用一种粒子去轰击原子核。例如，用α射线轰击铍-9，会生成碳-12和中子。因此，日常生活中接触到中子射线的机会要比其他射线小得多。

由于宇宙射线的影响，在海平面附近，中子的通量密度约为60中子/平方厘米·小时，这代表平均1平方厘米的面积上一个小时之内会通过大约60个中子。而在3km的高空，这个数值就增加到了600中子/平方厘米·小时[1]。相比之下，体重70公斤的成人体内每秒钟有约4300个钾-40原子发生衰变[2]，释放β或γ射线[3]，假设人体的横截面是500平方厘米，宇宙射线全部来自竖直方向的话，那么每秒钟穿过人体的中子数约为8.3~83个，还不及钾-40衰变的零头，完全不需担心。

微妙的平衡

中子虽然是小师弟，但他还懂一点儿师兄们都不擅长的"内功"，那就是把某些本来没有放射性的化学元素变成它的放射性同位素，叫做中子活化（neutron activation）。我们知道，化学元素的原子核由质子和中子组成。在强相互作用、弱相互作用和电磁相互作用的明争暗斗之下，原子核的“砖块”之间保持着一种微妙的平衡。此时，如果原子核俘获了一个外来的中子，三种相互作用的比例就会发生变化，微妙的平衡也许就不复存在，原子核的大厦变得摇摇欲坠，随时可能土崩瓦解——这就形成了该元素的放射性同位素。

中子射线的师兄们也有类似的本领。不过要么是它们的穿透性比中子弱，不能深入物体内部；要么需要很高的能量，天然放射性元素释放的能量通常没这个高；要么与原子核发生反应的概率比中子的小几个数量级[13]，所以放射剂量学的文献通常不考虑它们的“活化反应”。那么，中子射线相对擅长的本领要不要考虑呢？看一个真实的案例就知道了

中子射线的真实案例

由于天然的放射性元素衰变时极少释放中子，因此，一般人受到大剂量中子射线影响的唯一可能便是核武器和临界核事故了。在核爆炸的最初十几秒中,会释放出大量γ射线和中子射线[4]。1999年，发生在日本JCO公司某燃料厂的临界事故[4,5]，也释放出了大量γ射线和中子射线，造成2人死亡，留下了惨痛的教训。

在日本JCO公司的这次事故中，共有三名操作员受到了致命剂量的辐射，其中A为16~20Gy，B为6~10Gy，C为1~4.5Gy[4]，与之相对的是，人们平均一年所受到的所有辐射的剂量当量为1~10mSv。Gy（戈瑞）表示吸收剂量，1Gy等于1焦耳每千克。如果换算成衡量辐射的生物学效应的剂量当量，Sv（希沃特），还要乘以一个比例因子[6]。对α粒子来说，这个因子是20，对中子来说，这个因子在5~20之间，对β和γ射线来说，这个因子是1。

JCO事故中，患者A的尿液所含的放射性元素的能谱，样品96ml，计数时间为20000秒

由于中子射线活化了人体内的化学元素，它们还带上了一定程度的放射性。日本放射科学国家研究所的一篇论文写道[7]，研究人员对受害者血液、尿液和呕吐物进行检测，得到三位受害者体内的钠-24的放射性衰变活度约为每秒1百万~9百万次衰变（8.7MBq，4.0MBq，1.2MBq）。自然界中钠-23的丰度为100%，因此受害者体内的钠-24一定是在核事故中产生的。我们根据文献[8]中的“放射性药物单位给药量的有效剂量”做一个大概的估计[9]，这些钠-24将给受害者造成额外的0.4~2.8mSv的照射，大约相当于做了一次CT检查[10]。因此通常的放射性计量学文献也很少提到中子射线的活化反应。

人体的化学元素组成按照重量排，依次是氧、碳、氢、氮、钙、磷、硫、钾、钠、氯、镁等等[1]。除此之外，还有一些不超过人体重量0.4%的微量元素。这些化学元素中的大部分并没有天然放射性；即使其中一些元素俘获了一个中子，要么新产生原子核很稳定，没有天然放射性，要么它的半衰期非常长，对人体的影响可以忽略[11]。要么衰变时不发出、或很少发出γ射线[12]，不易探测。因此，JCO核事故中，从受害者样本中检测到的被中子活化的放射性元素主要有放出γ射线的钠-24、钾-42和溴-82。

表一：人体的化学元素组成（按照重量排）

中子射线与食品安全

中子射线会不会对我们的食品安全造成影响呢？笔者查询了许多文献，搜索了各种关键词的组合，都没有找到相关话题的讨论。从理论上讲，食品当中的化学元素的确有可能被中子射线活化，从而带有额外的放射性。但讨论这个问题实在有点儿杞人忧天——自然界单位时间的中子通量密度约为60中子/平方厘米·小时，而JCO事故中，受害者遭受的中子通量密度约为5700亿中子/平方厘米，相当于自然情况下100万年的总和。因此，不需要估算吸收剂量，我们就能确定完全不需要考虑日常生活中中子射线的影响。

况且，在核事故中，中子射线主要产生在堆芯附近；而食品安全主要讨论的是周围几十公里的区域。在这种时候（即使受到了核武器攻击），对食品安全影响最大的应该是放射性物质的沉降——如果随风飘散的放射性物质都没有影响到食品安全，那么直线运动的，经过防护罩重重阻隔所泄露出来的中子射线（造成的活化）就更加不需要考虑了。这是由于资料匮乏，笔者得出的个人想法。

相比α、β、γ和X射线，中子射线的确是个不容小瞧的角色。不过在日常生活中，中子射线对人的负面影响微乎其微，完全不需要考虑。许多工业技术、科学研究和医疗手段都要依赖中子射线、或中子活化所产生的放射性同位素。它就像其它几位师兄一样，已经成为人类生活的重要组成部分。不知不觉之间，它就在改变你的生活。
参考资料：

[1] 《中子辐射的防护》，美国国家放射防护与测量审议会（NCRP），原子能出版社，1981年

[2] 沐右 《被核辐射污染过的牛奶，煮开了能喝吗？》

[3] General Information About K-40

[4] 《核辐射及相关其突发事故医学应对》，龚守良，刘晓冬，原子能出版社，2006

[5] 历史上发生过哪些“核事故”？

[6] 《辐射、人与环境》，国际原子能机构编著，原子能出版社，2006

[7] Determination of Radionuclides Produced by Neutrons in Heavily Exposed Workers of the JCO Criticality Accident in Tokai-mura for Estimating an Individual’s Neutron Fluence

[8] 《电离辐射剂量学基础》，李士骏，苏州大学出版社，2008

[9] 由[8]中知，含钠-24的钠盐静脉注射的有效剂量为0.32mSv/MBq，那么人体内活度为8.7MBq钠-24的总有效剂量为8.7×0.32≈2.8mSv。

[10] Radiation Exposure in X-ray and CT Examinations

[11] 简单地说，产生相同数量的放射性同位素原子，半衰期越短，单位时间内发生衰变的原子数就越多，对人体的影响也就越大。

[12] Determination of Neutron Dose from Criticality Accidents with Bioassays for Sodium-24 in Blood andPhosphorus-32 in Hair

[13] Handbook on Nuclear activation Cross-sections

致谢：本文感谢沐右和一位物理师朋友的帮助。
注：本文原始版本的细节上存在一些不严谨的地方，经过网友的帮助，现在已改正：
1. 有极少量的天然放射性元素衰变时会发射中子，原文说法有误。
2. 天然放射性元素释放的射线，在一定条件下也有可能与某些化学元素的原子核发生反应，但由于种种原因，除了在实验室中，这样的情况并不多见。原文对此没有表述清楚。
3. 补充了一些细节内容，修改了一些措辞