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化學反應原理
反應式、化學反應式平衡、化學動力學、催化反應
中間體與穩定狀態近似法
中間體 (Intermediates)與穩定狀態近…
[新聞] 臺灣年輕團隊成功捕捉「克里奇中間體」與水分子的關鍵化學反應
臺灣年輕團隊突破研究氣壓上限 成功捕捉大氣活潑分子與水蒸氣之化學反應
中央研究院2015年1月6日新聞稿
大氣中一種名為「克里奇中間體」 (Criegee Intermediates，簡稱CIs，化學式R2COO，R為氫原子或烷基) 的活潑分子是大氣化學中的關鍵角色，更與大氣中的酸雨、懸浮微粒現象息息相關。然而由於CIs壽命十分短暫，很難捕捉或偵測，學界對此快閃神秘分子向來瞭解甚少。
中央研究院2015年1月6日新聞稿
大氣中一種名為「克里奇中間體」 (Criegee Intermediates，簡稱CIs，化學式R2COO，R為氫原子或烷基) 的活潑分子是大氣化學中的關鍵角色，更與大氣中的酸雨、懸浮微粒現象息息相關。然而由於CIs壽命十分短暫，很難捕捉或偵測，學界對此快閃神秘分子向來瞭解甚少。
自由基(free radical)
自由基(free radical)
國立臺灣師範大學化學系碩士班二年郭修甫研究生
自由基（free radical），又稱做游離基，是一種半生期（half-life）非常短，形成後立即快速反應的反應中間體（intermediate），其成因大多是因為化合物分子在照射強光或加熱等條件下，共價鍵均勻性斷裂，而成為不具有成對電子的原子，也因為它有未成對的電子，所以他的反應性非常活躍而且極度不穩定，它必須從外部額外再取得一個電子，才能夠達到最穩定的狀態。
自由基的發現是因為摩西·岡伯格（Moses Gomberg）在利用三苯氯化甲烷（triphenyl methyl chloride）進行武茲偶聯反應（Wurtz reaction）想得到六苯乙烷（hexaphenylethane），但經過元素分析，他發現實際結果和算出來的理論值不相同，也發現這個產物，可以很快的和碘及氧氣進行反應形成三苯碘甲烷（triphenyl methyl iodide）和過氧化物（peroxide），因此他排除形成過氧化物的實驗條件，在二氧化碳中進行反應，但是結果反而出現岡氏二聚體的結構出現，經過反覆實驗結果，推測了自由基的結構（Figure 1）。
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國立臺灣師範大學化學系碩士班二年郭修甫研究生
自由基（free radical），又稱做游離基，是一種半生期（half-life）非常短，形成後立即快速反應的反應中間體（intermediate），其成因大多是因為化合物分子在照射強光或加熱等條件下，共價鍵均勻性斷裂，而成為不具有成對電子的原子，也因為它有未成對的電子，所以他的反應性非常活躍而且極度不穩定，它必須從外部額外再取得一個電子，才能夠達到最穩定的狀態。
自由基的發現是因為摩西·岡伯格（Moses Gomberg）在利用三苯氯化甲烷（triphenyl methyl chloride）進行武茲偶聯反應（Wurtz reaction）想得到六苯乙烷（hexaphenylethane），但經過元素分析，他發現實際結果和算出來的理論值不相同，也發現這個產物，可以很快的和碘及氧氣進行反應形成三苯碘甲烷（triphenyl methyl iodide）和過氧化物（peroxide），因此他排除形成過氧化物的實驗條件，在二氧化碳中進行反應，但是結果反而出現岡氏二聚體的結構出現，經過反覆實驗結果，推測了自由基的結構（Figure 1）。
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烏龜再度打敗了兔子！─纖維素分解的關鍵因子
烏龜再度打敗了兔子！─纖維素分解的關鍵因子
國立臺灣大學生命科學系范姜文榮編譯/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群副教授責任編輯
編譯來源：やはりカメはウサギに勝る
纖維素1是植物細胞壁的主要成分，是地球上現存最多的生物資源，因此世界各地許多研究者，正在研發將纖維素變換或製造成較易利用的酒精或有機酸。但纖維素具強鍵結的分子鏈，聚集成結晶構造，導致纖維素分解酵素-纖維素酶的分解效率低。
黴菌等絲狀真菌微生物，在自然界中以樹木或雜草為營養源，擔任分解者的角色。這些微生物能製造具有管狀構造的纖維素酶，它的特殊構造對分解結晶性纖維素相當重要。黴菌纖維素酶的管狀構造較其它絲狀真菌的纖維素酶為長，因此，兩者之纖維素酶的性質相異。但纖維素酶分解纖維素的反應，因為不溶性的結晶性纖維素與水溶性的產物形成固體與液體二相共存的「不均勻系」，實際反應作用分子與不反應分子同時混合在反應系統內，所以過去所使用的分解活性測定法，難以評估酵素分子的性質。
因此日本東京大學農學生命研究所與金沢大學的共同團隊，使用「高速原子力顯微鏡3」觀測各個酵素在分子層次上的運動模式。並研究黴菌Trichodarma reesei 所製造的纖維素酶TrCel7A、以及另一種真菌Phanerochaete chrysosporium 所製造的兩種纖維素酶 PcCel7C與 PcCel7D，藉由比較這3種酵素的分解反應速率和連續分解反應的次數，以解析影響結晶性纖維素分解的重要因子。
國立臺灣大學生命科學系范姜文榮編譯/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群副教授責任編輯
編譯來源：やはりカメはウサギに勝る
纖維素1是植物細胞壁的主要成分，是地球上現存最多的生物資源，因此世界各地許多研究者，正在研發將纖維素變換或製造成較易利用的酒精或有機酸。但纖維素具強鍵結的分子鏈，聚集成結晶構造，導致纖維素分解酵素-纖維素酶的分解效率低。
黴菌等絲狀真菌微生物，在自然界中以樹木或雜草為營養源，擔任分解者的角色。這些微生物能製造具有管狀構造的纖維素酶，它的特殊構造對分解結晶性纖維素相當重要。黴菌纖維素酶的管狀構造較其它絲狀真菌的纖維素酶為長，因此，兩者之纖維素酶的性質相異。但纖維素酶分解纖維素的反應，因為不溶性的結晶性纖維素與水溶性的產物形成固體與液體二相共存的「不均勻系」，實際反應作用分子與不反應分子同時混合在反應系統內，所以過去所使用的分解活性測定法，難以評估酵素分子的性質。
因此日本東京大學農學生命研究所與金沢大學的共同團隊，使用「高速原子力顯微鏡3」觀測各個酵素在分子層次上的運動模式。並研究黴菌Trichodarma reesei 所製造的纖維素酶TrCel7A、以及另一種真菌Phanerochaete chrysosporium 所製造的兩種纖維素酶 PcCel7C與 PcCel7D，藉由比較這3種酵素的分解反應速率和連續分解反應的次數，以解析影響結晶性纖維素分解的重要因子。
追求不再貴重的催化之路
追求不再貴重的催化 (catalysis)之路
國立臺灣大學化學系名譽教授蔡蘊明
現代人類的生活和文明離不開化學，化學品的製造經常隨伴著副產物的產生，這些副產物若不謹慎處理，容易造成環境的污染。從效率的角度來看，產生無用而需廢棄的副產物，是一種浪費。以現在愈來愈受注重的綠色化學(註1)概念來看，我們需要發展更有效率的化學製程，其中催化劑的發展是一個重要的方向；催化劑可以降低化學反應的活化能，使得反應加速，因此能在較為溫和的條件下進行反應，明顯的具有節能的效果。催化劑扮演的是協助的角色，本身並不會成為產物的一部分；透過一個循環的機制，催化劑在每一次的循環結束時，會重新產生，進行下一輪的催化循環，因此並不需要使用許多的催化劑。在工業上，好的催化劑用量最好能在0.01當量以下，愈少愈好，若是超過0.05當量，將不會是很理想的催化劑。
勻相催化的系統中，催化劑是可溶於反應溶劑中的，因此反應是發生在均勻的單相中，反應的速率易於掌控，但是去除催化劑以及回收不易。許多的勻相催化劑乃以金屬為催化的核心，那麼要如何讓金屬溶於有機溶劑呢？操控溶解度是利用金屬的配位能力，使用有機化合物做為配位基(ligand)，與金屬生成的配位化合物(coordination compound)，被稱為有機金屬化合物(organometallic compound)，可以溶於有機溶劑 (圖1)。這些有機金屬的催化劑另一項最重要的優點，在於有機配位基的結構可以改變，進而影響金屬催化的活性以及選擇性，這就給予了化學家很大的空間去發展符合他們需求的催化劑。
國立臺灣大學化學系名譽教授蔡蘊明
現代人類的生活和文明離不開化學，化學品的製造經常隨伴著副產物的產生，這些副產物若不謹慎處理，容易造成環境的污染。從效率的角度來看，產生無用而需廢棄的副產物，是一種浪費。以現在愈來愈受注重的綠色化學(註1)概念來看，我們需要發展更有效率的化學製程，其中催化劑的發展是一個重要的方向；催化劑可以降低化學反應的活化能，使得反應加速，因此能在較為溫和的條件下進行反應，明顯的具有節能的效果。催化劑扮演的是協助的角色，本身並不會成為產物的一部分；透過一個循環的機制，催化劑在每一次的循環結束時，會重新產生，進行下一輪的催化循環，因此並不需要使用許多的催化劑。在工業上，好的催化劑用量最好能在0.01當量以下，愈少愈好，若是超過0.05當量，將不會是很理想的催化劑。
催化劑簡介
催化劑基本上分為兩種：異相催化與勻相催化。前者是使用的催化劑與反應溶液不互溶，催化的反應發生在催化劑與溶液的介面，因此催化劑的表面積愈大效果愈好。常見的異相催化劑，例如食品工業中，將不飽和脂肪酸的碳-碳雙鍵飽和化時，使用氫氣為還原劑，但需要鈀(Pd)、鉑(Pt)或銠(Rh)等金屬做為催化劑。這些金屬不溶於反應使用的有機溶劑，屬於異相催化劑。為了充份將金屬的表面攤開以提高效率，細微的金屬顆粒是靠著吸附的方式附著在各種固相的擔體上面，常用的擔體是木炭(charcoal)的粉末。異相催化的好處是去除容易，透過簡單的過濾即可，需要的話可以回收再使用，符合綠色化學的精神；但壞處是表面積的多寡與顆粒的大小和均勻度有關，不易控制。反應發生在兩相介面，攪拌的效率很重要，因此反應的時間必須視實際進行狀況來判定。不同的擔體會影響金屬的表面結構(註2)，進而影響反應活性和選擇性，不同的金屬化學反應性也不同。勻相催化的系統中，催化劑是可溶於反應溶劑中的，因此反應是發生在均勻的單相中，反應的速率易於掌控，但是去除催化劑以及回收不易。許多的勻相催化劑乃以金屬為催化的核心，那麼要如何讓金屬溶於有機溶劑呢？操控溶解度是利用金屬的配位能力，使用有機化合物做為配位基(ligand)，與金屬生成的配位化合物(coordination compound)，被稱為有機金屬化合物(organometallic compound)，可以溶於有機溶劑 (圖1)。這些有機金屬的催化劑另一項最重要的優點，在於有機配位基的結構可以改變，進而影響金屬催化的活性以及選擇性，這就給予了化學家很大的空間去發展符合他們需求的催化劑。
金催化反應（Gold Catalyzed Reactions）（I）
金催化反應（Gold Catalyzed Reactions）（I）
國立臺灣師範大學化學系梁家榮博士班二年級
黃金是人類史上相當早就發現的金屬之一，西元前2500年前在埃及的雕刻上，就可以發現類似開採或冶煉的圖像。一般認為黃金是惰性的、極不易被氧化且不具催化活性的。由於黃金在地殼中的豐度約為 5×10-7%，屬於貴重金屬，故其價格也非常昂貴。尤其在近年黃金的市場價格大幅上漲，在過去幾千年的歷史中，僅僅用於做為貨幣或飾品的功用居多1。後來發現金具有良好的延展性且為抗腐蝕良導體的性質，才開始在電子產品上有更多應用。黃金與大多數化學試劑不發生反應，但是可以溶於王水中，並可以再進一步製備而得到金(I)和金(III)試劑。近年來發現金(I)和金(III)離子在勻相催化（ homogeneous catalysis）中對帶有炔基（alkyl group）的化合物具有催化活性之後，過去十幾年間世界各地的化學實驗室競相報導關於金催化的研究，掀起一波新的掏金熱潮。
國立臺灣師範大學化學系梁家榮博士班二年級
黃金是人類史上相當早就發現的金屬之一，西元前2500年前在埃及的雕刻上，就可以發現類似開採或冶煉的圖像。一般認為黃金是惰性的、極不易被氧化且不具催化活性的。由於黃金在地殼中的豐度約為 5×10-7%，屬於貴重金屬，故其價格也非常昂貴。尤其在近年黃金的市場價格大幅上漲，在過去幾千年的歷史中，僅僅用於做為貨幣或飾品的功用居多1。後來發現金具有良好的延展性且為抗腐蝕良導體的性質，才開始在電子產品上有更多應用。黃金與大多數化學試劑不發生反應，但是可以溶於王水中，並可以再進一步製備而得到金(I)和金(III)試劑。近年來發現金(I)和金(III)離子在勻相催化（ homogeneous catalysis）中對帶有炔基（alkyl group）的化合物具有催化活性之後，過去十幾年間世界各地的化學實驗室競相報導關於金催化的研究，掀起一波新的掏金熱潮。
金催化反應（Gold Catalyzed Reactions）（II）
金催化反應（Gold Catalyzed Reactions）（II）
國立臺灣師範大學化學系梁家榮博士班二年級
請參考連結：「金催化反應（Gold Catalyzed Reactions）（I）」
金離子相對於銀離子具有更多一層軌域可以提供配位（coordinate），以帶有炔基的反應物為例（如圖一）1，金催化的反應機制（mechanism）首先是先由富含有π電子的炔基提供電子配位到金(I)離子上。而圖中銀試劑的功用是先與鹵素反應生成難溶鹽類的沈澱物氯化銀，此時催化劑屬於sp混成軌域，結構為直線型的金(I)離子就能空出一個可配位的空間，成為缺電子的路易士酸能與炔基進行反應。經由金(I)離子活化的炔基會非常容易與親核試劑（nucleophile）行反式加成（anti-addition）反應，也就是金離子會和親核試劑處在反邊的位置上。最後反應可能透過金離子上的電子共振形成金碳烯（carbene）的碳金雙鍵結構，這種結構可以在低溫條件下存在，也已經透過X-ray 繞射分析（X-ray diffraction）證實。2
國立臺灣師範大學化學系梁家榮博士班二年級
請參考連結：「金催化反應（Gold Catalyzed Reactions）（I）」
金離子相對於銀離子具有更多一層軌域可以提供配位（coordinate），以帶有炔基的反應物為例（如圖一）1，金催化的反應機制（mechanism）首先是先由富含有π電子的炔基提供電子配位到金(I)離子上。而圖中銀試劑的功用是先與鹵素反應生成難溶鹽類的沈澱物氯化銀，此時催化劑屬於sp混成軌域，結構為直線型的金(I)離子就能空出一個可配位的空間，成為缺電子的路易士酸能與炔基進行反應。經由金(I)離子活化的炔基會非常容易與親核試劑（nucleophile）行反式加成（anti-addition）反應，也就是金離子會和親核試劑處在反邊的位置上。最後反應可能透過金離子上的電子共振形成金碳烯（carbene）的碳金雙鍵結構，這種結構可以在低溫條件下存在，也已經透過X-ray 繞射分析（X-ray diffraction）證實。2
配位錯合物(Coordination Complex) （II）
配位錯合物(Coordination Complex) （II）
國立臺灣師範大學附屬中學二年級1322班楊易蓁/國立臺灣師範大學附屬高級中學化學科陳昭錦老師
1.氧化還原反應：
配位錯合物中的氧化還原反應可歸納為內圈(inner sphere)及外圈(outer sphere)電子轉移兩種機制。內圈電子轉移的機制是由1983年諾貝爾化學獎得主亨利陶比(Henry Taub)提出的，比較方程式(1)及(2)：
[Co(NH3)6]3+ + [Cr(H2O)6]2+ → [Co(NH3)5(H2O)]2+ + [Cr(H2O)6]3+ (1)
[CoCl(NH3)5]2+ + [Cr(H2O)6]2+ → [Co(NH3)5(H2O)]2+ + [CrCl(H2O)5]2+ (2)
在方程式(1)中，[Co(NH3)6]3+的中心原子Co由+3變為+2，[Cr(H2O)6]2+ 的中心原子Cr由+2變為+3。而在方程式(2)中當Co的其中一個配位基改為Cl－時，當發生電子轉移時，Cl－也從原本與氧化劑中的Co2+配位變成與還原劑中的Cr3+配位。此外，方程式(2)的反應速率也比(1)快很多。
陶比認為在方程式(2)中，Cl－扮演電子流的導管，使其能從Cr2+轉移到Co3+，形成Cr3+與Co2+。Cl－扮演兩個中心原子的配位基，形成一雙金屬錯合物的中間體[Co(NH3)5(μ-Cl)Cr(H2O)5]4+，作為電子傳遞的媒介，其中"μ-Cl" 意指Cl－擔任Cr及Co原子的橋鍵配位基(bridging ligand)。透過內圈電子轉移的機制，電子可以由一個配位化合物的中心轉移至另一個。
外圈電子轉移的機制則是參與氧化還原反應的中心原子並未藉由任何橋樑進行電子轉移，而是電子從還原劑的中心”跳躍”(hop)至氧化劑，過程中配位基並未發生任何變化，參見圖一的例子。
國立臺灣師範大學附屬中學二年級1322班楊易蓁/國立臺灣師範大學附屬高級中學化學科陳昭錦老師
配位錯合物的化學反應
配位錯合物的化學反應主要有氧化還原反應及配位基取代兩大類：1.氧化還原反應：
配位錯合物中的氧化還原反應可歸納為內圈(inner sphere)及外圈(outer sphere)電子轉移兩種機制。內圈電子轉移的機制是由1983年諾貝爾化學獎得主亨利陶比(Henry Taub)提出的，比較方程式(1)及(2)：
[Co(NH3)6]3+ + [Cr(H2O)6]2+ → [Co(NH3)5(H2O)]2+ + [Cr(H2O)6]3+ (1)
[CoCl(NH3)5]2+ + [Cr(H2O)6]2+ → [Co(NH3)5(H2O)]2+ + [CrCl(H2O)5]2+ (2)
在方程式(1)中，[Co(NH3)6]3+的中心原子Co由+3變為+2，[Cr(H2O)6]2+ 的中心原子Cr由+2變為+3。而在方程式(2)中當Co的其中一個配位基改為Cl－時，當發生電子轉移時，Cl－也從原本與氧化劑中的Co2+配位變成與還原劑中的Cr3+配位。此外，方程式(2)的反應速率也比(1)快很多。
陶比認為在方程式(2)中，Cl－扮演電子流的導管，使其能從Cr2+轉移到Co3+，形成Cr3+與Co2+。Cl－扮演兩個中心原子的配位基，形成一雙金屬錯合物的中間體[Co(NH3)5(μ-Cl)Cr(H2O)5]4+，作為電子傳遞的媒介，其中"μ-Cl" 意指Cl－擔任Cr及Co原子的橋鍵配位基(bridging ligand)。透過內圈電子轉移的機制，電子可以由一個配位化合物的中心轉移至另一個。
外圈電子轉移的機制則是參與氧化還原反應的中心原子並未藉由任何橋樑進行電子轉移，而是電子從還原劑的中心”跳躍”(hop)至氧化劑，過程中配位基並未發生任何變化，參見圖一的例子。
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一般而言，如果反應中電子轉移的速率比配位基取代來得快，反應會循外圈電子轉移的機制，通常發生在反應物較安定、配位基不活潑或是缺乏適合橋鍵配位基的情況下。
圖一 Fe(CN)64－ 與Ir(Cl)62－的氧化還原反應-外圈電子轉移
http://www.chem.ox.ac.uk/icl/dermot/mechanism1/lecture3/default.html
http://www.chem.ox.ac.uk/icl/dermot/mechanism1/lecture3/default.html
光變色性物質（Photochromic Materials）
光變色性物質（Photochromic Materials）
臺北市立永春高級中學化學科蔡曉信老師
光變色性（photochromism）是某些種類的化學物質受到電磁波（光線）的照射而變化成另一種物質，其反應為可逆反應且兩物質的顏色不同。這個現象最早是在1880年代由Markwald 研究2,3,4,4-tetrachloronaphthalen-1(4H)-one的顏色改變所發現，當時他稱此現象為” phototropy”。直到1950年代Hirshberg才正式提出光變色性（photochromism）這個專有名詞。光變色性的現象可以在有機、無機物質甚至在生物系統中發生，如視網膜（retinal）產生視覺的過程。光變色性是一種可逆的化學反應，這是一個很重要的判斷基準。在光作用下發生的不可逆反應，也能導致顏色的變化，但這只能當成一般的光化學反應，而不屬於光變色性反應。光變色性物質的種類（classes of photochromic materials）有：大都集中在二苯基乙烯（diarylethenes ）、光變色性醌（photochromic quinones）、螺吡喃（spiropyrans）、螺1,4-氧氮六圜（spirooxazines）、偶氮類（azobenzenes）以及相關的雜環化合物（pericyclic compound）等。以下是常見的五種光變色性物質：
1.螺吡喃（spiropyrans）與螺1,4-氧氮六圜（spirooxazines）
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最早為科學家所研究的光變色性物質為螺吡喃，與其密切相關的化學物質為螺1,4-氧氮六圜。例如：螺環化合物1,4-氧氮六圜為無色的染料，1,4-氧氮六圜的共軛系統與其它部分的芳香環間以sp3混成軌域的C原子聯結。當此分子被紫外光照射時其C-O鍵會斷裂使其結構中的六元環開環，因此其原本sp3混成軌域的C原子就轉變成sp2混成軌域而成為平面結構。這樣的轉變使其結構中的共軛雙鍵數增加，因此可吸收可見光而有顏色的呈現。反之當外在的紫外線消失時，其分子又轉變成較低能量的基態，此時芳香環間C原子的sp3混成軌域再度形成，顏色又變回無色。
臺北市立永春高級中學化學科蔡曉信老師
光變色性（photochromism）是某些種類的化學物質受到電磁波（光線）的照射而變化成另一種物質，其反應為可逆反應且兩物質的顏色不同。這個現象最早是在1880年代由Markwald 研究2,3,4,4-tetrachloronaphthalen-1(4H)-one的顏色改變所發現，當時他稱此現象為” phototropy”。直到1950年代Hirshberg才正式提出光變色性（photochromism）這個專有名詞。光變色性的現象可以在有機、無機物質甚至在生物系統中發生，如視網膜（retinal）產生視覺的過程。光變色性是一種可逆的化學反應，這是一個很重要的判斷基準。在光作用下發生的不可逆反應，也能導致顏色的變化，但這只能當成一般的光化學反應，而不屬於光變色性反應。光變色性物質的種類（classes of photochromic materials）有：大都集中在二苯基乙烯（diarylethenes ）、光變色性醌（photochromic quinones）、螺吡喃（spiropyrans）、螺1,4-氧氮六圜（spirooxazines）、偶氮類（azobenzenes）以及相關的雜環化合物（pericyclic compound）等。以下是常見的五種光變色性物質：
1.螺吡喃（spiropyrans）與螺1,4-氧氮六圜（spirooxazines）
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最早為科學家所研究的光變色性物質為螺吡喃，與其密切相關的化學物質為螺1,4-氧氮六圜。例如：螺環化合物1,4-氧氮六圜為無色的染料，1,4-氧氮六圜的共軛系統與其它部分的芳香環間以sp3混成軌域的C原子聯結。當此分子被紫外光照射時其C-O鍵會斷裂使其結構中的六元環開環，因此其原本sp3混成軌域的C原子就轉變成sp2混成軌域而成為平面結構。這樣的轉變使其結構中的共軛雙鍵數增加，因此可吸收可見光而有顏色的呈現。反之當外在的紫外線消失時，其分子又轉變成較低能量的基態，此時芳香環間C原子的sp3混成軌域再度形成，顏色又變回無色。
化学势是一定温度压强下，其他物质的量保持不变的情况下某组分自由能对该组分物质的量的偏导数。
9]chenjun621029
- [8]何联毅
- 请问光子气体的粒子数怎么定义？
- [7]何联毅
- 按照场论的观点，化学势应该对偶于一种守恒荷，而且是可加性的守恒荷。这种守恒荷一般是对应某种规范对称性，比如非相对论气体的粒子数，重子数，同位旋，QED中的电荷，等。
光變色性的現象可以在有機、無機物質甚至在生物系統中發生，如視網膜（retinal）產生視覺的過程。光變色性是一種可逆的化學反應，這是一個很重要的判斷基準。在光作用下發生的不可逆反應，也能導致顏色的變化，但這只能當成一般的光化學反應，而不屬於光變色性反應
這是 Google 對 http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?cat=68 的快取。 這是該網頁於 2015年6月11日 17:34:20 GMT 顯示時的快照。 在此期間，目前網頁可能已經變更。 瞭解更多資訊
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纯水的化学势 自由能
作者: daizishadow (站内联系TA) 发布: 2014-09-05
为什么纯水分子之间的缔合程度越高，化学势越低，而前者越低，后者越高？这与自由能的关系是什么？忘大神解释
因为这样的话游离的水分子比例降低，相当于水的活度下降了。
化学势是一定温度压强下，其他物质的量保持不变的情况下某组分自由能对该组分物质的量的偏导数。
个人看法，仅供参考:hand:
化学势是一定温度压强下，其他物质的量保持不变的情况下某组分自由能对该组分物质的量的偏导数。
个人看法，仅供参考:hand:
2楼: Originally posted by qingqixu at 2014-09-05 23:42:16
因为这样的话游离的水分子比例降低，相当于水的活度下降了。
化学势是一定温度压强下，其他物质的量保持不变的情况下某组分自由能对该组分物质的量的偏导数。
个人看法，仅供参考:hand:
纯水，活度永远是1。因为这样的话游离的水分子比例降低，相当于水的活度下降了。
化学势是一定温度压强下，其他物质的量保持不变的情况下某组分自由能对该组分物质的量的偏导数。
个人看法，仅供参考:hand:
对于纯水，在给定温度压力下(达到热力学平衡)，平均缔合程度是确定不变的，要让缔合程度不同，只能是改变温度和压力。温度越低，压力越大（温度的影响大得多，压力的影响很小，通常可以忽略），缔合程度越高。
dGm=-SmdT+Vmdp，则(dGm/dT)p=-Sm<0，即化学势(纯物质的化学势就是其摩尔吉布斯自由能)随温度降低(缔合程度增大)而增大，你的结论是不对的。
dGm=-SmdT+Vmdp，则(dGm/dT)p=-Sm<0，即化学势(纯物质的化学势就是其摩尔吉布斯自由能)随温度降低(缔合程度增大)而增大，你的结论是不对的。
4楼: Originally posted by 忠辉爵士 at 2014-09-06 09:12:02
对于纯水，在给定温度压力下(达到热力学平衡)，平均缔合程度是确定不变的，要让缔合程度不同，只能是改变温度和压力。温度越低，压力越大（温度的影响大得多，压力的影响很小，通常可以忽略），缔合程度越高。
dGm ...
英文原著 我应该不会理解错吧对于纯水，在给定温度压力下(达到热力学平衡)，平均缔合程度是确定不变的，要让缔合程度不同，只能是改变温度和压力。温度越低，压力越大（温度的影响大得多，压力的影响很小，通常可以忽略），缔合程度越高。
dGm ...
If the self-associated network is more complete than some
arbitrary reference state, then there must be relatively fewer
unmatched Lewis acid–base pairings than in this reference
state. Conversely, in less-associated water, the network is
relatively incomplete and there are more unmatched Lewis
acid–base pairings than in the reference state. These unmatched
pairings in less associated water are readily available to participate
in other chemical reactions, such as dissolving a solute
molecule or hydrating a water-contacting surface. Therefore,
it can be generally concluded that less-associated water is
a stronger solvent than more-associated water because it
has a greater potential to engage in reactions other than
self-association. In chemical terminology, less self-associated
water has a greater chemical potential than more selfassociated
water.
2楼: Originally posted by qingqixu at 2014-09-05 23:42:16
因为这样的话游离的水分子比例降低，相当于水的活度下降了。
化学势是一定温度压强下，其他物质的量保持不变的情况下某组分自由能对该组分物质的量的偏导数。
个人看法，仅供参考:hand:
没看懂因为这样的话游离的水分子比例降低，相当于水的活度下降了。
化学势是一定温度压强下，其他物质的量保持不变的情况下某组分自由能对该组分物质的量的偏导数。
个人看法，仅供参考:hand:
它是说不匹配的路易斯酸碱对越少，水的缔合程度越高，说的是溶液。。。
7楼: Originally posted by 忠辉爵士 at 2014-09-19 10:33:34
它是说不匹配的路易斯酸碱对越少，水的缔合程度越高，说的是溶液。。。
。。。怎么可能。。。。。。。。它是说不匹配的路易斯酸碱对越少，水的缔合程度越高，说的是溶液。。。
那是说从Lewis酸和碱的角度来理解水分子通过氢键缔合。因为水分子之间形成氢键肯定是一个分子供电子，一个分子吸电子，因此从某种角度上来说水具有lewis酸和碱两重性质。
这跟溶液有什么关系。。。。。
我只是复制了一大段话的其中几句，前后都在说纯水，哪冒出的溶液。。。。。。。。。。。。。。。。:tuzi26::tuzi26::tuzi26:
纯水的化学势自由能- 无机物化- 小木虫- 学术科研第一站
emuch.net/html/201409/7866238.html
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2014年9月5日 - 8 篇文章 - 3 位作者
为什么纯水分子之间的缔合程度越高，化学势越低，而前者越低，后者越高？这与自由能的关系是什么？忘大神解释.第二章自由能、化学势和溶液2_百度文库
wenku.baidu.com/view/d830285d312b3169a451a4ed
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2011年4月14日 - ... 分不变， 即保持温度、 压力和除以外的其它组分不变， 体系的Gibbs自由能随B的变化率称化学势。 自由能随n 体系的自由能随的变化率称化学势。轉為繁體網頁
第二章自由能、化学势和溶液3_文档之家
www.doczj.com/doc/4fac7c555a8102d277a22f35.html
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第02章自由能、化学势和溶液. 第二章自由能、化学势、 自由能、化学势、溶液本章内容1. Gibbs(吉布斯) 自由能(吉布斯) 2.偏摩尔数量与化学势偏摩尔数量与化学势3.轉為繁體網頁
第02章自由能、化学势和溶液_文档之家
www.doczj.com/doc/516131260722192e4536f67d.html - 轉為繁體網頁
自由能、化学势和溶液物理化学第二章自由能、化学势、 自由能、化学势、溶液本章内容1. Gibbs(... 第02章+自由能+化学势和溶液. 第二章自由能、化学势和溶液2.1 ...亥姆霍兹自由能 - 爱词霸
www.iciba.com/亥姆霍兹自由能/
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注意与吉布斯自由能的区别） 亥姆霍兹自由能的微分形式是：dF = - SdT - PdV + μdN 其中P 是压强，V 是体积，μ是化学势。 自由能可以被理解成是系统内能的一部分， ...轉為繁體網頁
音乐快递：化學勢自由能隨成分變化而引起自由能改變的函數 ...
bbs.wenxuecity.com › 论坛 › 音乐快递
2010年9月30日 - 化學勢自由能知道如何表示成份後，我們先處理一些簡單的成份變化問題，再考慮複雜的化學反應，我們還是由有成分變化的「物理平衡」─溶解， ...化学势知识大全,化学势—生物秀
www.bbioo.com/index.php?m=content&c=tag...
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[关键词:水势化学势自由能摩尔体积植物生理学热力学误用]; 1970-01-01·透析袋胀袋！！如何解决？？ [透析袋胀袋！！如何解决？？] 我的是小分子除盐，我用100 ...轉為繁體網頁
水势（shuishi）是在等温等压下，体系（如细胞）中的水与纯水之 ...
www.bbioo.com › 专业 › 生科总论
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2014年6月4日 - ... 属于“能学”的问题，长期以来误用力（如吸水力）的概念来描述。60年代以后，植物生…… [关键词:水势化学势自由能摩尔体积植物生理学热力学误用]轉為繁體網頁
空和无的物理学——以光子气体的化学势为例 
精选
之二，里昂高师董玮教授是湖南大学校友，是湖南大学物理学科第一位博士的导师(我是国内合作导师)。他将来会议做邀请报告，“Chemical Potential:First-principle calculation, Scaled particle theory, etc.”
之三，American Journal of Physics 2015第4期，专门有文章讨论光子气体的粒子数涨落，这个问题化学势密切相关。该文章浓缩成为一句话就是：如果一个量(例如说光子气体的化学势)为零，那么这个量的倒数不能认为是无限大，而可能是根本就不存在。
顺便一说，“2015年全国热统年会”报名在6月1日截止，以后的报名者只能安排学校附近宾馆。
空是没有定义，而无是某个有定义的量数值上为零。
空是不存在，而无是有的极限。
空是质的飞跃，而无是量的可以忽略。
那么，平衡热辐射场(或者说平衡态的光子气体)的化学势是零呢还是不能定义呢? 如果定义了化学势，由于数值上趋于零，会导致荒谬的结果。而这个荒谬的结果就出现在名著：Pathria《StatisticalMechanics》(2nd ed. p.101, p.172)中，
这段话说，由于这一公式，光子气体中粒子数的涨落是无限大。可是，仔细计算这一涨落值(参见第二部分：统计力学中的一个普遍关系：自由能凸性公式)，会发现这个值其实有限！
说一位年青的战士战死疆场，他的恋人坚持将尸体运回家乡安葬。然后在墓碑上刻上如下一行字：
(翻译：对这个世界来说，你不过是一员。但是对我来说，你就是整个世界。)
对这位恋人来说，在这个人之外，世界没有定义。
在一个没有定义的世界中，如何定义自我?
自我已经死去! 哀痛得不能苟活。
在香港九龙城南边，有一座小山。很大的基督教墓地，门口有两条壮硕的黑狗。
而如果想听听死亡的声音，想体会一下空的境界。墓地无疑是最好的地方。
15年前。阳光惨淡，树高叶密。清风时有时无，在墓碑间，在脚边。偶尔，疾风会突然升腾，窜进山边的树叶中。
被风鼓着，随机游走！直到看见一个小小的墓，里面埋葬着一个幼儿。墓碑上一行简陋的字：
“爱儿以诺之墓”
顿时眩晕，…。
想到人世间最美好的夫妻关系，无非神仙眷属，也就是一个封闭的世界。这个世界之外，没有定义，也就是空。
看见市井之间的夫妻，很多话题涉及隔别老王(的老婆)如何今天股市风光几何，反衬家庭中的对方一无是处。这就不仅仅定义了一个外面的世界，而是还想努力地把对方推到这个世界中。
人世间多少烦扰，全在参不透空空如也。
如果
，那么
；如果
，那么
。统计力学中有一个普遍关系称之为自由能凸性公式，表达式如下：
文章开头的那个公式，不过是自由能凸性在，；时的体现，当然需要一点推导。这个推导参见任何一本教科书。
如果光子气体可以定义化学势的话，那么必然有这个公式。而如果化学势趋于零的话，又必然导致Pathria的那个荒谬的结论。荒谬? 是的！请看习题。
光子气体的粒子数的涨落是一个非常明确的、漂亮的结果。
如果光子气体可以定义化学势的话，自由能凸性公式给出的结果是，光子气体粒子数的相对涨落为无穷! 统计物理学中，光子气体的压强仅仅是温度的函数，和体积无关。所以，
自由能凸性公式的左边不等于右边。
如果根本就不定义化学势，也就不能利用自由能凸性公式，也就不存在这个等温压缩系数了。
理论上，如果对光子气体定义了化学势，不如根本就不引进这个概念好。
一个安全的处理方案是，一切涉及空和无的时候，不要放到原来的理论框架中处理，而要单独研究。
在海边，看见过太多的赤裸少女。但是，那都是在夏秋季节。而这一次，海边还在飘雪！无论男女，身材都棒极了。看见维纳斯了吗? 这张照片的角度最好！一些角度不好的照片就只能自己欣赏了。
看见过很多次未婚的男女赤裸游戏的场面。觉得他们相互欣赏酮体，应该和看见大卫或者维纳斯那样。没有东方人那样立即出现血脉喷张的感觉。也见过他们开放起来的样子，程度就不是东方人可以理解的了！
http://blog.sciencenet.cn/blog-3377-892215.html 此文来自科学网刘全慧博客，转载请注明出处。
上一篇：科学理论是发现还是发明的? invention和discovery不可同日而语!
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精选
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缘起：最近化学势数次进入视线
之一，科学网名博肖重发兄答应接受“2015年全国热统年会”邀请，将莅临会议并做大会报告“浅谈化学势”。之二，里昂高师董玮教授是湖南大学校友，是湖南大学物理学科第一位博士的导师(我是国内合作导师)。他将来会议做邀请报告，“Chemical Potential:First-principle calculation, Scaled particle theory, etc.”
之三，American Journal of Physics 2015第4期，专门有文章讨论光子气体的粒子数涨落，这个问题化学势密切相关。该文章浓缩成为一句话就是：如果一个量(例如说光子气体的化学势)为零，那么这个量的倒数不能认为是无限大，而可能是根本就不存在。
顺便一说，“2015年全国热统年会”报名在6月1日截止，以后的报名者只能安排学校附近宾馆。
一，空和无的定义，光子气体粒子数涨落问题
空：“本来无一物，何处惹尘埃”；无：“天街小雨润如酥，草色遥看近却无”。空是没有定义，而无是某个有定义的量数值上为零。
空是不存在，而无是有的极限。
空是质的飞跃，而无是量的可以忽略。
那么，平衡热辐射场(或者说平衡态的光子气体)的化学势是零呢还是不能定义呢? 如果定义了化学势，由于数值上趋于零，会导致荒谬的结果。而这个荒谬的结果就出现在名著：Pathria《StatisticalMechanics》(2nd ed. p.101, p.172)中，
这段话说，由于这一公式，光子气体中粒子数的涨落是无限大。可是，仔细计算这一涨落值(参见第二部分：统计力学中的一个普遍关系：自由能凸性公式)，会发现这个值其实有限！
这是一个好题材，买点私货是必须的。--------私货之一：什么是情感上的空?--------
陈词滥调的故事有时也有很强的生命力。看过一遍，没齿不忘。说一位年青的战士战死疆场，他的恋人坚持将尸体运回家乡安葬。然后在墓碑上刻上如下一行字：
对这位恋人来说，在这个人之外，世界没有定义。
在一个没有定义的世界中，如何定义自我?
自我已经死去! 哀痛得不能苟活。
在香港九龙城南边，有一座小山。很大的基督教墓地，门口有两条壮硕的黑狗。
而如果想听听死亡的声音，想体会一下空的境界。墓地无疑是最好的地方。
15年前。阳光惨淡，树高叶密。清风时有时无，在墓碑间，在脚边。偶尔，疾风会突然升腾，窜进山边的树叶中。
被风鼓着，随机游走！直到看见一个小小的墓，里面埋葬着一个幼儿。墓碑上一行简陋的字：
“爱儿以诺之墓”
顿时眩晕，…。
想到人世间最美好的夫妻关系，无非神仙眷属，也就是一个封闭的世界。这个世界之外，没有定义，也就是空。
看见市井之间的夫妻，很多话题涉及隔别老王(的老婆)如何今天股市风光几何，反衬家庭中的对方一无是处。这就不仅仅定义了一个外面的世界，而是还想努力地把对方推到这个世界中。
人世间多少烦扰，全在参不透空空如也。
--------私货之一完--------
二，统计力学中的一个普遍关系：自由能凸性公式
把热力学基本方程dU=TdS-pdV的形式变一变，写成如下无量纲的形式：如果
文章开头的那个公式，不过是自由能凸性在
如果光子气体可以定义化学势的话，那么必然有这个公式。而如果化学势趋于零的话，又必然导致Pathria的那个荒谬的结论。荒谬? 是的！请看习题。
光子气体的粒子数的涨落是一个非常明确的、漂亮的结果。
如果光子气体可以定义化学势的话，自由能凸性公式给出的结果是，光子气体粒子数的相对涨落为无穷! 统计物理学中，光子气体的压强仅仅是温度的函数，和体积无关。所以，
自由能凸性公式的左边不等于右边。
如果根本就不定义化学势，也就不能利用自由能凸性公式，也就不存在这个等温压缩系数了。
三，空和无：实际和理论上的差别
实际上，光子气体的化学势时可以定义的，但是数值小得完全可以忽略不计。注意，非平衡光子气体的化学势非零。理论上，如果对光子气体定义了化学势，不如根本就不引进这个概念好。
一个安全的处理方案是，一切涉及空和无的时候，不要放到原来的理论框架中处理，而要单独研究。
--------私货之二：海边的维纳斯--------
初春的时候，在西欧的一个海边住了20天。不期而遇的不仅仅有日食，还有海边的维纳斯。在海边，看见过太多的赤裸少女。但是，那都是在夏秋季节。而这一次，海边还在飘雪！无论男女，身材都棒极了。看见维纳斯了吗? 这张照片的角度最好！一些角度不好的照片就只能自己欣赏了。
看见过很多次未婚的男女赤裸游戏的场面。觉得他们相互欣赏酮体，应该和看见大卫或者维纳斯那样。没有东方人那样立即出现血脉喷张的感觉。也见过他们开放起来的样子，程度就不是东方人可以理解的了！
--------私货之二完--------
http://blog.sciencenet.cn/blog-3377-892215.html 此文来自科学网刘全慧博客，转载请注明出处。
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[DOC]Feshbach 共振態附近的相與相變
03念力的秘密(2)
www.psroc.org/xoops/modules/tadnews/download.php?d=2...did...
費米液體最重要的概念就是一個交互作用費米系統的基態以及低能激發態可以用所謂的 ... 假設此系統之電子填到費米能級，則在費米能級附近（）的電子可用一個簡化 ...[DOC]DOC檔
www.psroc.org/xoops/modules/tadnews/download.php?d=2...did...
磁鐵礦(magnetite)之電荷-軌道秩序(charge-orbital ordering)和Verwey相變 .... 相 (a科学网—《硅火燎原》-10-费米能级- 张天蓉的博文 - 科学网—博客
blog.sciencenet.cn/blog-677221-704478.html
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2013年7月2日 - 10.费米能级费米能级（Fermi Level）是半导体物理中的重要概念，不可不知。前面几节中介绍的能带图，描述了晶体中的电子所可能具有的能量值。轉為繁體網頁
非绝对零度（T≠0K）“费米海”与电子相变_CNKI学问
xuewen.cnki.net/CJFD-ZNZK503.003.html - 轉為繁體網頁
非绝对零度（T≠0K）“费米海”与电子相变-非绝对零度（T≠0K）“费米海”与电子相变何沙（物理 ... 为系统费米能，T—OK时EF一批，电子按能级填充直至费米面说，f（） ...金属-半导体超晶格中的金属费米能级和半导体平均键能_ ...
xuewen.cnki.net/CJFD-BDTX200605013.html
轉為繁體網頁
金属-半导体超晶格中的金属费米能级和半导体平均键能-1引言平均键能Em是 ... 电性和铁磁性,Pr1-xCaxMnO3这样的磁致伸缩材料展示出金属绝缘体相变和磁有序的 ...轉為繁體網頁
[PDF]第一原理理論計算作為科學發現的工具： 磁鐵礦(magnetite)之 ...
www.phys.nthu.edu.tw/~jeng/paper/05/dimonth587.pdf
Verwey 認為這個金屬-絕緣相變是個電荷有序-無序. 相變(charge order-disorder transition)，然而60 多年 .... 在費米能附近為零，即自旋向上電子處於絕緣態，然.[DOC]玻色－費米原子混合系統的基態研究
psroc.phys.ntu.edu.tw/bimonth/v27/420.doc
由 簡介 著作 - 相關文章
近幾年來，由於實驗技術的成熟，許多實驗室已能同時製造並冷卻兩種以上的 ..... 這使得費米對的相變溫度在靠近半填滿情形時，可以有很大的增加（比起沒有使用光學 ...电子材料导论 - 第 150 頁 - Google 圖書結果
https://books.google.com.hk/books?isbn=7302043965 - 轉為繁體網頁
2001 - Electronics
按自由电子模型, N ( O )与价电子数目成正比,而与费米能的大小成反比。 ... V 。、妄 1 的结晶结构,往往按化学计量比构成的物质就变得点阵不稳定或会发生结构相变。
第一部 念力的科學
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。他體驗到自己的思想與感情，體驗到自己的存在與宇宙的其餘部分不同——但這只是他意識的一種錯覺。
愛因斯坦
第一章 變動不居的物質
銀河系中很少有地方比湯姆•羅森鮑姆實驗室裡那個氦稀釋致冷機更冷。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（即近乎華氏零下四百五十九度）高幾千分之一度。換言之，比外太空的最遠處還要冷上三千倍。要達到這溫度，需要讓液態氮和液態氦先繞著致冷機流轉兩天，再用三個幫浦不停猛壓入氣態氦。由於幾乎沒有一絲熱度，原子在致冷機裡的前進速度慢如烏龜。在這麼冷的環境下，宇宙的運動趨近於停擺，猶如是科學家製造的極冷地獄。
絕對零度是羅森鮑姆這一類物理學家的最愛。羅森鮑姆四十七歲便是芝加哥大學物理系的傑出教授，並擔任過「佛蘭克研究所」所長。他是實驗物理學家中的尖兵，喜歡探索「凝聚態物理」中無現象的極限，透過打亂液體和固體的基本秩序，研究它們的內在運作。在物理學中，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，看看會有什麼事發生。換言之是先打亂它的秩序（一般方法是加熱或施加磁場），再去觀察它是怎麼反應，以及原子會選擇哪一個自旋方位（又稱磁定方向）。
大部分凝聚態物理學家都喜歡研究對稱的系統，比方說結晶固體，因為它們的原子排列得整整齊齊，就像蛋盒裡的雞蛋。羅森鮑姆卻偏偏喜歡無序的奇怪系統（傳統的量子物理學家貶稱這種系統為「髒汙」）。羅森鮑姆相信，透過研究「髒汙」，我們可以揭開量子宇宙未知的秘密。他樂於在這個沒有地圖的地域航行。正因為這樣，他喜歡接受自旋玻璃的挑戰。自旋玻璃是一種帶有磁性的奇怪結晶體，近乎是一種流動緩慢的液體。與一般結晶體不同（一般結晶體的原子都是朝同一方向排列），自旋玻璃的原子皆我行我素，極端混亂無序。
使用極低溫去減緩這種奇怪結晶體的原子的運動速度，讓羅森鮑姆可以把它們看個仔細，逗引出它們的量子力學本質。當溫度接近絕對零度，自旋玻璃的原子會近乎靜止不動，開始表現出一些新的集體特質。他發現，一冷下來，這些原子就不會再像室溫中的樣子，即不會再各行其是，而是變得協調一致。
研究分子在不同環境中的群體行為，對我們瞭解物質的本質至關重要。所以，對想展開發現之旅的我來說，羅森鮑姆的實驗室無疑是最適合不過的起點。在這裡，在超低的溫度下，一切都以慢動作上演，宇宙最基本成分的本質說不定會因而被披露。我想要找到證據，證明物理宇宙的基本成分（它們被鹹認為已經定型）是可以發生根本改變的。我也好奇，觀察者效應之類的量子行為會不會發生在次原子的世界之外——即發生在日常生活的世界。古典物理學認為，世界所有的物體與生物都是固定的實體，只有透過牛頓式的「蠻力」，才可予以改變。但羅森鮑姆在他致冷機裡取得的發現，說不定能提供重要線索，說明世界上所有的物體與生物是可以由意念的能量所影響，甚至改變。
根據熱力學第二定律，宇宙中的任何物理過程，必然是從較大的能量狀態漸減為較小的能量狀態。例如，投擲一塊石頭到河裡會產生漣漪，但這漣漪會逐漸變小，最終停止。一杯熱咖啡擺久了必然變冷。任何事物無可避免都會分崩離析，換言之，任何事物的旅程只有一個方向：從有序走向無序。
但羅森鮑姆相信，事情未必絕對如此。根據他近年對無序系統的研究，某些物質在某些環境下會違背「熵法則」，也就是變得更加緊密而不是更分崩離析，亦即可以從無序走向有序。
有十年時間，羅森鮑姆和他在佛蘭克研究所的學生一直對一小塊氟化鋰鈥鹽進行實驗。在他的致冷機裡放著那樣一片玫瑰色結晶，它不比筆尖大，被包裹在兩層銅線圈裡。羅森鮑姆對自旋玻璃做過許多年實驗以後，被這種地球上最自然的磁性物質所吸引。因為當它的內部結構被改變得面目全非，變成一種無序物質之後，最是適合用來研究無序狀態。
氟化鋰鈥鹽由鈥結合氟和鋰（週期表裡的第一種金屬元素）而成。結合出來的氟化鋰鈥鹽是種高度有秩序的物質，每一個原子就像微型羅盤一樣，全都指向北方。羅森鮑姆蓄意破壞鹽塊的結構，交代助手一次一點，挖掉裡頭許多的鈥原子，改放入釔, 一種不具天然磁力的銀色金屬元素），最後得出奇怪的合成物，稱為「四氟化釔鋰鈥」。
在除去合成物幾乎所有的磁性成分後，羅森鮑姆創造出一種類似自旋玻璃的混亂狀態，裡頭的原子全都各行其是。他透由非計劃性的方式，創造出詭異的新台成物，靈活地操作類似鈥這種元素所擁有的基本特性，這過程有點類似最終以物質來控制物質本身。靠著這種新的自旋玻璃台成物，羅森鮑姆幾乎可以全憑喜好改變合成物的特性：讓所有原子都指向同一個方向，或是以某種隨機模式冷凍它們。
然而，羅森鮑姆的無所不能卻碰到了限制：他無法使他的合成物遵守基本的熱力法則。
不管他把致冷機溫度降得多冷，裡面的原子就是拒絕排列整齊，猶如一支不肯齊步走的軍隊。如果說羅森鮑姆對自旋玻璃來說是萬能的上帝，那合成物就是不聽話的亞當，倔強地拒絕遵守上帝設定的根本大法。
對這種奇怪現象同樣好奇不已的是羅森鮑姆的女學生莎亞坦尼•高希——一位有明日之星架勢的博士候選人。高希是印度裔，以一級榮譽學位畢業于劍橋大學，然後在一九九九年選擇了羅森鮑姆的實驗室進行博士研究。她幾乎馬上就得到了溫策爾獎——這獎項是芝加哥大學物理系每年一度頒給最優秀的第一年教學研究助理。高希年僅二十三歲，一頭濃密黑髮，乍看性格靦腆，但科學才華卻讓同儕與老師驚豔，有本領把複雜的物理學觀念講解得清楚明白，讓大學部的學生亦能理解。溫策爾獎設立二十五年來，她是第二位獲獎的女性。
根據古典物理學的定律，對一物質施加磁場，會打亂其原子的磁排列。而物質受磁場影響的程度被稱為該物質的「磁化率」。一般情形是，如果無序的物質受到磁場影響，通常會反應一段時間，激烈程度上升到一個水準後便穩定下來，再隨著溫度降低或磁場到達磁飽和而下降。這時，原子將無法再按照磁場的方向蹦跳，速度也會減緩。
在高希進行的第一輪實驗中，四氟化釔鋰鈥的原子一如預期，在受到磁場的影響下變得非常狂野。不過，隨著高希把磁場增強，奇怪的事情發生了：她把頻率調得愈高，原子蹦跳得愈快。猶有甚者，原本漫無秩序的原子竟開始指向同一個方向，就像是正在集體行動。然後，二百六十顆原子形成「擺蕩」，同時朝一個方向或另一個方向旋轉。不管高希再怎樣加強磁場，原子彼此就是頑固地排成一線。這種自我組織持續了十秒。
起初，高希和羅森鮑姆猜想這種奇怪反應是剩下的鈥原子在作怪。眾所周知，鈥是世界上少數幾種長程內力磁力最強的物質之一，有些科學家甚至認為，它的磁力在數學上是存在于另一個向度。羅森鮑姆雖然不清楚要怎麼解釋他們所觀察到的現象，還是把結果寫成報告，發表於二〇〇二年的《科學》期刊。
然後，羅森鮑姆決定要做另一個實驗，以確定是結晶體裡的何種基本成分讓它無視外來影響。他放手讓自己的聰明女學生去設計實驗，只建議她建立三度空間的電腦模型模擬實驗結果。在對極微小物質進行實驗時，物理學家必須仰賴電腦模擬來印證他們在實驗中目睹到的結果。
高希花了幾個月撰寫電腦程式，建立模型。她計畫透過兩種擾亂方式——更高溫度和更強磁場——去多瞭解四氟化釔鋰鈥的磁化率。
她把四氟化釔鋰鈥放在一乘二英寸大的銅託盤裡，繞以兩個銅線圈，一個是梯度計，用以測量它的磁化率和個別原子的旋轉方向，另一個線圈則用來防阻任何外來磁力的穿透。
與個人電腦連線讓她可以改變電壓、磁場與溫度，電腦也會記錄下她更動各種變數所帶來的最微小變化。
她先是降低溫度，一次降幾分之一 K （絕對溫度單位），然後開始施加更強磁場。讓她驚訝的是，那些原子竟然排列得愈來愈整齊。於是她反過來調高溫度，卻發現原子繼續排列整齊。不管她做什麼，那些原子就是對外來干預置之不理。雖然她和羅森鮑姆已經除去結晶體的大部分磁性成分，但它就是不知道怎麼搞的磁性愈來愈強。
真怪，她心想。高希決定收集更多資料，以確保結果正確無誤。她反復做了六個月的實驗，直到二〇〇二年早春完成電腦模擬才停止。一個晚上，她把模擬結果印成曲線圖，然後拿來與實驗資料的曲線圖加以對照。兩條曲線完全一模一樣。所以，她在結晶體裡看到的事情不是假像，而是真實的，電腦模擬結果足以證明一切。她在圖表上標示原子群應該出現的位置，讓它們遵循基本物理定律。但是，卻發現它們排列成線，完全依循自己的規律。
當天晚上，她給羅森鮑姆寫了一封加密的電子郵件：「明天早上我有有趣的發現給你看。」第二天，他們檢查她的圖表。兩人知道，圖表上的資料只顯示一件事情，那就是原子沒理會高希的施壓，而是只受到鄰居活動的控制。不管她用多強磁場或多高溫度去轟擊原子，它們就是對來自外界的干擾視若無睹。
唯一解釋就是結晶體裡的原子有其內在組織性，行為就像一顆單一的巨大原子。他們帶點驚訝地意識到，所有原子一定是糾纏在一起了。
量子物理學最奇特的觀念是「非局域性」，詩意一點的稱呼是「量子糾纏」。丹麥物理學家尼爾斯，波爾發現，只要兩顆次原子粒子（如電子或光子）接觸過，就會永遠保持連絡，而且不管相距多遠，仍會即時互相影響，用不著透過力或能的交換〖占典物理學認為物體要能互相影響，這一類交換是不可少的）。當兩顆粒子發生「糾纏」，不管它們相隔多遠，其中一顆的行為（如磁定向）都會永遠影響另一顆。另一位量子理論的開創者厄文，薛定諤認為，非局域性現象的發現相當於量子理論的決定性時刻，是其主要資產和前提。
互相糾纏的兩顆粒子可以比作一對雙胞胎。任何雙胞胎哪怕一出生即被分開，仍然會發展出相同的性格，而且終生維持心靈感應。即使兩人一個住在科羅拉多，一個住在倫敦，素未謀面，仍然可能同樣喜愛藍色、同樣是當工程師、同樣喜歡滑雪。甚至其中一個在科羅拉多滑雪場摔斷右腿的瞬間，另一個也在四千英里外的咖啡廳裡摔斷右腿。愛因斯坦拒絕接受非局域性的觀念，不屑地稱之為「遠距離的幽靈活動」。他透過一個著名思想實驗主張，這類即時的資訊傳遞必須快于光速才能達成，而這是違背他的特殊相對論的。根據愛因斯坦的理論，沒有速度可以快於光速（每秒186,282397英里），所以一物要影響另一物，光速是其發揮影響力的最大速度極限。
然而，現代的物理學家卻證明了光速並不是次原子世界的速度極限。例如巴黎的艾倫•阿斯貝特和同僚曾經做過一個實驗，從一顆原子中激射出兩顆光子，結果發現其中一顆光子的測量值會影響到另一顆光子的位置，致使兩者的自旋或位置變得相同或相反——IBM物理學家査爾斯•班尼特稱之為「反運氣」。兩顆光子個斷持續對話，只要其中一顆發生變化，另一顆就會呈現完全相同或相反的變化。今天，即便是最保守的物理學家，也大多承認次原子世界具有非局域性的性格。
大部分量子實驗包含著若干「貝爾不等式」的測試。這個著名實驗最早由愛爾蘭物理學家約翰•貝爾作出，他發展出一種實用方法，讓人可以測試量子粒子如何運動。這個簡單的實驗是讓兩顆量子粒子先接觸，再分開它們，然後對它們加以測量。這就好比讓一對叫特德和瑞香的夫妻先結婚再離婚。而根據一般的常識，瑞香離婚後做什麼事照理完全不受特德影響。
做這實驗時，貝爾本預期一顆粒子的測量值會大於另一顆，從而證明其為「不等」。然而，得出的結果卻是兩個測量值完全相同，換言之，他的不等式被「違反」了。兩顆量子粒子雖然相隔遙遠，卻像是有根隱形電線連接著似的，讓它們彼此模仿。自此以後，物理學家明白，每當出現貝爾不等式被違反的情形，就意味著兩者之間發生了糾纏。
貝爾不等式對於我們理解宇宙有深遠含意。接受非局域性是自然界的一個事實，等於承認維繫我們世界觀的兩塊基石是錯誤的。這兩塊基石是：一、事物需要時間和空間作為仲介，才能互相影響；二 、粒子（就像瑞香與特德）以及由粒子構成的事物彼此是獨立存在的。
雖然現代的物理學家承認非局域性是量子世界的特徵，卻又認定這種奇怪而反常識的性質不適用於大於光子或電子的任何東西。只要一到原子或分子的層次對物理學界來說這屬於「宏觀」的層次，宇宙就會開始守規矩，按照牛頓的三大定律運作，變成是可預測和可測量的。
不過，憑著指甲大小的結晶體，羅森鮑姆和他的女高足就粉碎了這種描述。他們證明了像原子這樣的「大東西」也是非局域性地彼此聯繫的。之前從未有這個規模的量子非局域性被證明過。雖然樣本只是一小片結晶體，但對次原子粒子而言，它卻像是一棟富麗堂皇的鄉間別墅，裡面住著一百萬兆（1018）顆原子。羅森鮑姆平常不喜歡對他不能解釋的現象妄加猜測，卻仍然意識到，他們發現了某些極不尋常的事情。在我看來，他們事實上是發現了念力的一個機制：他們證明原子（即物質的基本成分）一樣可以受非局域性力量的影響，證明大如結晶體的東西一樣可以不遵守牛頓的遊戲規則，反而會像量子層次的物質那樣，不需要仲介力量即保持著看不見的互相聯繫。
二〇〇二年，高希把發現寫成論文，由羅森鮑姆加以潤飾，然後投給《自然》。這期刊一向以保守知名，對任何稿子都加以嚴格審查。高希花了四個月根據審閱者的意見修訂過論文後，終於能將之發表在這份世界最頂尖的科學期刊。這對一個才二十六歲的女研究生來說不啻是一大榮寵。
文章的評論者之一是佛拉寇•韋德拉爾，他對實驗結果既感興奮又不是滋味。這位南斯拉夫人在祖國內戰和分裂期間畢業於倫敦的帝國學院後來成為里茲大學量子資訊科學系的主任。他也隸屬維也納一個小團隊，該團隊致力於研究最前衛的量子物理現象（包括量子糾纏）。
早在羅森鮑姆和高稀有所發現的三年前，韋德拉爾就從理論上推論過同一現象的存在。他首先把見解投給《自然》，但因為這期刊喜好實驗多於理論，所以沒有接受。後來，韋德拉爾想盡辦法讓文章得以刊登在頂尖物理學期刊《物理評論快報》。等《自然》的編輯部收到高希的文章和準備刊登後，為了修補與韋德拉爾的嫌隙，他們把他找來當審閱者之一，又讓他在同一期刊物上發表評論意見。
文章中，韋德拉爾作出了一些大膽猜測。他寫道，量子物理學是描述原子如何組成分子的最精確方法，而由於分子關係是所有化學的基礎，化學又是生物學的基礎，所以，「糾纏」這種魔法現象也大可能是解開生命之謎的鑰匙。
韋德拉爾和他圈子裡其它人並不相信類似現象僅見於鈥。糾纏現象之所以難於發現，根本原因是我們的科技太原始了，只能在超低溫下觀察到原子一些慢呑呑的反應。不過，有些物理學家卻曾在二百X （華氏零下一百度）的環境（地球最冷的一些地點）中觀察到過糾纏現象。
其它研究者也以數學方法證明了，幾乎在所有地方（包括人體內），原子間或分子間會持續且即時地互相傳遞資訊。布魯塞爾大學的湯馬斯•杜特以複雜的數學方程式證明不管內在環境或周遭環境如何，幾乎所有量子互動都會導致糾纏。甚至是來自遙遠星球的光子，亦會與在來到地球途中遇到的任何原子發生糾纏。常溫中的糾纏現象顯然更是宇宙的自然狀態：就連我們身體內的每個電子的任何互動都會導致糾纏。據特拉維夫大學理論物理學家班尼，雷茲尼克之見，即使我們四周空無一物的空間照樣是洶湧著互相糾纏的粒子。
英國數學家保羅•狄拉克是量子場理論的原創人之一，他第一個主張根本沒有所謂的空無，也就是空無一物的空間。那怕你把所有物質與能量掃出宇宙，仍然會在星體之間的空間發現一個充滿次原子活動的「陰間世界」。
在古典物理學的世界，一個場就是一個影響區，在其中，兩個或以上的點會被力（重力或電磁力之類）所連接。不過，在量子粒子的世界，場卻是由能量的交換所創造。根據維爾納•海森堡的「測不准原理」，我們之所以難窺量子粒子的全貌，主要理由在於它們的能量是以動態的形式再分配。雖然次原子粒子常常被比喻為小小顆的撞球，但其實它們更像是小小的波浪，不斷向前和向後來回推送能量，儼然像籃球比賽中的來回傳球。一般相信，所有基本粒子的能量傳遞是以「虛擬」量子粒子為仲介。而這些「虛擬」量子粒子被認為是憑空蹦出來的，會即時出現又隨即消失，導致毫無原因可言的能量擺動。虛擬粒子（又稱「負能量狀態」）並不帶有物理形式，所以事實上是無法觀測的。其實，就連「真實」粒子也不過是些小小的能量包，浮現片刻便立即消失，回到基底的能量場。
能量不停來回傳遞會產生一個異常巨大的能量場域，總稱為「零點能量場」。那能量場之所以稱為「零點」，是因為即便在絕對零度的低溫，一切物質理論上應停止運動時，仍然偵測得到細微的擺動。那怕是在宇宙中最寒冷的地方，次原子物質仍然不會歇息，繼續跳著它們小小的探戈舞。
這些粒子獨自發出的能量小得難以想像——大概只有半個光子的值。然而，如果把宇宙全部粒子交換的能量加起來，數字卻大得驚人，幾乎是一個不可窮竭的能量庫，遠超過所有物質包含的能量的1040倍。理查•費曼有一次說過，那怕是一立方公尺空間的能量，也足以煮沸全世界的海洋。
自海森堡發現零點能量以後，大部分傳統物理學家都把代表零點能量的數字從運算公式中抽走。他們相信，因為零點能量場永遠存在於物質之中，不會增減什麼，略去不管亦無大礙。然而在一九七三年，美國物理學家霍爾•皮特霍夫卻另有發現。當時，因為石油危機，皮特霍夫致力找出一種替代能源。受蘇聯科學家安德列•薩哈羅夫的啟發，他企圖從空間中「提煉」能源，以供地球上的交通或太空旅行之用。為此，他花了三十多年時間研究零點能量場。在一些同事的協助下，他證明了次原子物質與零點能量場的不斷交換能量，乃是氫原子得以穩定的基礎，換言之是所有物質得以穩定的基礎。移去零點能量場，所有的物質將會垮陷。他還證明了零點能量場可以解釋兩種基本的品質性質：慣性和重力。受洛克希德，馬丁和多家美國大學數百萬美元的資助，皮特霍夫也投入開發零點能量，以供太空旅行之用（這計畫在二〇〇六年對外公開）。
其實，量子世界的許多奇怪特性（如「測不准」和「糾纏」），都可以透過所有量子粒子與零點能量場的不停互動得到解釋。例如皮特霍夫就指出，互相糾纏的兩顆粒子就好比插在海邊而被海浪卷打倒下的兩根杆子。如果我們不知道有海浪來過，便會以為杆子是受另一根杆子影響而倒下。量子粒子與零點能量場的不停互動，說不定就是粒子間非局域性效應的基底機制，讓粒子可以在任何時間與其它粒子保持連絡。
雷茲尼克在以色列對「零點能量場」和「糾纏」的數學研究聚焦在以下的核心問題：假設有兩艘探測飛船與零點能量場發生互動，將會發生什麼後果？根據他的計算，一旦發生這樣的事，兩艘探測飛船就會開始對話，最終產生糾纏。
如果宇宙所有物質都與零點能量場互動，那就表示，所有物質彼此牽連在一起，有著潛在的糾纏關係。而如果我們與所有空無一物的空間互相糾纏，就表示我們必然也與遠方看不見的人事物有所關聯。零點能量場與糾纏現象提供了一個現成機制，讓我們可以解釋，為什麼意念產生的信號可以被幾英里外的另一個人接收到。
高希已經證明非局域性存在於較大的物質體裡，另一些科學家則證明了宇宙裡的所有物質某個意義下都是一個大型中央能量場的衛星。但物質是怎樣透過這種關聯受影響的呢？根據古典物理學的基本假設，宇宙中的大型物體彼此獨立，都是既成產品。那麼，它們是怎麼能被改變呢？
當韋德拉爾獲邀與著名量子物理學家安東•柴林格一起工作時，有了機會一窺這個問題的答案。柴林格主持維也納大學的實驗物理學研究所，對量子世界的特質作出了最前衛的研究。他非常不滿當前科學界對自然界的解釋，也把這種不滿和探索熱忱傳遞給學生。
柴林格的實驗相當壯觀：他的團隊用玻璃纖維在多瑙河河床上建了一條量子通道，讓一對光子在河底發生糾纏。柴林格喜歡給他的光子取名為愛麗絲和鮑伯。如果用得著第三顆光子，則命名為卡洛爾或查理。柴林格發現，即使在河床上相隔著六百公尺遠，互相看不見對方，愛麗絲和鮑伯也仍然保持著非局域性聯繫
柴林格對「重迭現象」和「哥本哈根詮釋」的意義（即次原子粒子只以潛態存在著）特別感興趣。他好奇，只有構成物體的次原子粒子是存在於「鏡廳」狀態嗎？還是說較大的物體一樣如此？為了回答這問題，柴林格動用了一種稱為「洛氏干涉計」的儀器。這儀器由麻省理工學院的科學家研發，改良自十九世紀英國物理學家湯瑪士，楊格在著名的「雙狹縫實驗」日中使用的類似器材。在該實驗中，楊格讓一道白光穿過厚紙板上的一個孔或一道縫隙，再穿過第二塊紙板的兩個孔眼，最後抵達第三片空白紙板。
在物理學術語裡，兩道「同相」的波（「同相」是指波峰和波谷的起伏時間一樣）碰撞在一起稱為「干涉」。發生干涉現象的話，兩道波的強度會變得更強。這是一種交換資訊的結果，稱為「建設性干涉」。但如果是「反相」的兩道波碰撞在一起，則會傾向於互相抵消，這情形稱為「破壞性干涉」。在建設性干涉的情況下，所有波都會同步擺動，發出的光更強。反之，破壞性干涉會讓光互相抵消，剩下一片漆黑。
在楊格的實驗中，光線通過第二片紙板的兩個孔眼後，會在第三片紙板上形成斑馬線狀黑白相間條紋。如果光只是由一連串粒子構成，那它通過第二片紙板之後，理應是在第三片紙板上形成兩個光點。不過，光最強的部分卻是在兩個孔眼的半路中途，顯然，這是由波的重迭產生的加成效果所導致。楊格由此意識到，光線是以重迭波的形式從兩個孔眼穿過、漫開。
同一個實驗的現代版本則是把一顆顆光子激射過兩條縫隙。它們一樣會在最後一面螢幕上形成黑白相間條紋。這證明了，即使是光的基本單位，一樣是以散開的波狀前進，而且影響範圍較大。
二十世紀的科學家還用其它的量子粒子來重做楊格的實驗，證明了量子體是以波狀前進，會同時穿過兩條縫隙。向三重螢幕激射一串光子，結果會像光束一樣，在第三面螢幕形成明暗交替的干涉模式。由於需要至少兩道波才能形成這樣的模式，因此意味著，一顆光子不知怎地是同時穿過兩條縫隙，然後在重新會合時形成干涉現象的。
雙狹縫實驗具體而微反映出量子物理學的一個核心信念：次原子粒子不是一個觀眾座位，而是一整座棒球場。它也證明了：存在於量子態的電子是無法被一窺全豹的。想要鎖定一顆量子體，你就非讓粒子在行進中停下來不可，但一停下來，它又會垮陷成為單一的點。
柴林格重做雙狹縫實驗時沒有使用次原子粒子，而是使用分子。他的干涉計的第一片螢幕有一排孔眼，第二片螢幕的孔眼與第一片平行，其作用是分散（或偏斜）通過的分子。第三片螢幕與分子束成直角，功用就像一道「柵欄」，能夠計算通過的所有分子波的大小，裝有極敏感的雷射探測器，可以鎖定分子的位置和它們的干涉模式。
做第一回合的實驗時，柴林格與他的人員精挑細選出富勒烯分子作為實驗材料。富勒烯俗稱「巴克球」，由六十顆碳原子構成，直徑一奈米，在分子世界裡算是龐然大物。他們會選擇富勒烯，不只是因為它體積巨大，還是因為它形狀整齊，就像一個形狀對稱的小足球。
這是個需要十分小心的實驗。柴林格團隊必須將溫度拿捏得恰恰好，只要稍有差池，就可能導致分子解體。他們把富勒烯加熱到九百X ，製造出一道強烈的分子束，再激射過兩片螢幕，使其落在最後一片螢幕。結果毫不含糊。每顆分子都有能力形成干涉模式。由此可見，有些最大的物質單位並未「局域化」為固定狀態。就像一顆次原子粒子一樣，這些「大顆」的分子還沒有凝結成具體的東西。
這個維也納團隊後來以雙倍大和形狀奇怪的分子試做同一實驗，以看看形狀不對稱的分子是否也會展現出同樣神奇特性。被選中的實驗物件是氟化碳的分子（由七十顆碳原子組成的足球形狀分子）和卟啉力的分子（由一百顆碳原子組成的蛋餅狀分子）。它們都是這地球上體積最大的分子之一。實驗結果再一次證明，它們也可以產生干涉模式。
柴林格團隊反復證明，同一顆分子是可以同一時間存在於兩個地方的，可以維持一種重迭狀態。力他們證明了 一件不可思議的事情：物質和生物的最大基本成分處於可塑狀態。
高希並沒有多想她的發現所代表的意義，只是滿足於實驗的結果，滿足於寫出一篇精彩論文，滿足於自己對量子力學最有發展潛力的一個領域作出貢獻。偶而，她也會推想自己的結晶或許證明了關於宇宙本質的重要事情。不過，她畢竟還只是個博士班研究生，怎麼敢相信自己有能力洞悉宇宙的運作？
但在我看來，高希和柴林格的發現代表了現代物理學的兩大決定性時刻。高希的實驗顯示，物質最基本成分之間存在著看不見的聯繫，這聯繫常常強得足以無視加減溫度和施加磁場等古典的施壓方法。柴林格的工作則證明了更驚人的事：大型物質既不固定和穩定，也不必然會根攄牛頓定律行事。分子需要一些其它影響力才會固定下來。
他們提供了第一批證據，證明量子物理學的一些奇怪現象不只見於次原子粒子的層次，也見於可見的物質世界。分子一樣是存在於潛態，不是已經定型的現實。在某些環境下，它們會擺脫牛頓力學定律，展現出量子的非局域性效應。連分子這麼大的東西都會出現糾纏現象，足以透露出，物理法則不是有兩套（分別適用於大世界和小世界），而是只有一套。
這兩個實驗也透露了念力科學的關鍵：思想是怎樣能影響固定的物質的。兩次實驗意味著觀察者效應不只存在於量子粒子的世界，也存在於日常生活的世界。事物不是獨立自存的，而是像量子粒子一樣，只存在於關係中。共同創造、彼此影響，說不定是生命的本質。
我們對世上每件事物的觀察，說不定都有助於決定它們的最後形態，而這意味著我們是有可能影響我們周遭每一件大事物。每當我們進入擁擠的房間、與兒女交談或凝視天空時，不知不覺中也許就發生了影響力。不過，迄今我們還無法在常溫中證明這一點，我們的工具仍太粗糙。但我們已經有了初步證明，說明物質是有可塑性的，可以被外來力量所影響。
第二章 人類天線
一九五一年，才七歲的蓋瑞•史瓦慈有了一個不尋常的發現。他一直想讓家裡的電視機畫面變得更清晰。這台新買的黑白電視機讓史瓦慈著迷，但讓他著迷的不只是螢光幕上的畫面，更是這些畫面是怎樣來到他家的問題。電視是種頗新的發明，其機制即便對大部分大人來說也是個謎。這個早熟的孩子很想把電視拆開來，一看究竟，就像對待其它家電用品一樣。這種拆解熱情早早見於祖父給他的收音機。他祖父在長島開雜貨店，服務專案包括為客人更換電視機和收音機的電子管，碰到有不堪修理的收音機，他就會拿給孫子拆解。在史瓦慈的臥室角落，放著一個他向祖父借來的化妝品展示架，上面堆滿電子管、電阻器和收音機的殘骸。這是他對電子學不渝熱情的最早徵兆。
小史瓦慈知道，微微調整兔耳朵天線的角度，能影響畫面的清晰度。他父親解釋過，畫面是某種看不見的東西（類似無線電波）透過空氣傳來的。史瓦慈甚至做過一些粗淺實驗，發現自己只要站在天線與電視之間，畫面就會消失；而以某種方式觸摸天線，畫面則更清晰。
有一天，史瓦慈突發奇想，把天線拆下來，手指放在用來固定天線的螺絲釘上。本來一片混亂的畫面剎那間清晰無比。即使史瓦慈年紀還是小，也已經知道人體有特殊之處：他的身體可以充當電視天線，接收看不見的資訊。他對收音機做一樣的實驗，得到同樣結果。顯然，人體的構造與天線有某些相似之處，可以讓電視機產生影像。而他也是看不見資訊的接收器，有能力收到時空遠處傳來的信號。
不過，十五歲之前，他完全無法想像這些信號是由什麼構成。他那時學會了彈電子吉他，常常納悶是什麼原因讓他的樂器發出不同的聲音。即使彈的是同一個音符，但只要調整吉他的旋鈕，就可以讓音變得更高或更低。同一個音符聽起來為什麼會那麼不同？為了一項科學研究計畫，他對吉他的彈奏聲進行多軌錄音，然後查到紐約州北部（離他家約兩、三百英里遠）有一家公司，有儀器可以分析聲音的頻率。他去到那裡，把錄音帶放入儀器。很快，他面前的螢幕就出現了一堆密密麻麻的線條：那是幾百個頻率的複合體，代表著一堆泛音的混和，它們會隨你轉動吉他旋鈕而出現幽微變化。他曉得，這些頻率就是波，它們在螢幕上的形狀有如偏斜的S或是正弦曲線，就像兩端固定的跳繩會週期性起伏、擺動，猶如長島海峽的波浪。而他自己說話的聲音也會產生相似的頻率。這讓他回想起兒時的電視機實驗。他好奇，在他身體裡面搏動的能量場是否與聲波有著某些相似之處。
史瓦慈兒時的實驗也許是粗淺的，卻無意中觸及到念力的一個核心機制，亦即我們的意念就像電視臺的信號一樣，是靠著某種東西傳送出去的。成年後的史瓦慈仍然充滿研究熱忱，而他為這熱忱找到的出口是心理生理學——在當時，這門研究心靈如何影響身體的學科仍處於起步階段。後來，他在以鼓勵自由研究知名的亞曆桑納大學覓得教職，開始對生物回饋療法以及心靈可控制血壓和許多疾病的現象著迷。
一九九四年一個週末，他去聽生物回饋研究先驅艾爾默•格林演講。就像史瓦慈一樣，格林對心靈可以傳送能量的現象興趣濃厚。為了進行更密切的研究，他曾經找來遠距治療師，測試他們在送出念力治療的過程中，是不是會比平常放出更多的電能。格林在演講上指出，為了進行實驗，他蓋了一個天花板和牆壁都是銅的房間，又把它連接到一部微伏特腦電波放大器這儀器是用來測量腦部的電活動。一般來說，腦電波放大器連接著鑲嵌了電極片的帽子丄議受測者戴上帽子，不同位置的電極片可以感應到他腦部不同位置的放電情況。這種儀器極端敏感，可偵測到小至一百萬分之一伏特的電力。
在遠距治療中，格林懷疑資訊是以電能的形式由治療師的手部發出。這正是他不使用腦電波帽而將放大器直接連接到銅房的原因。銅牆可以發揮巨型天線的作用，從五個方向接收到治療師發出的信號。
實驗結果發現，不管任何時候，只要治療師發送念力，腦電波放大器就能錄得巨量的靜電湧現，類似於我們拖著腳走過一片新地毯，然後碰觸到一個金屬門把時所發生的情形。在銅牆實驗初期，格林碰到一個棘手問題，那就是即使治療師只是屈一屈一根手指，腦電波放大器一樣會有反應。所以，他必須想出一個辦法，排除這一類靜電雜音。而他能有的唯一辦法，就是要求治療師在發出治療資訊時，全身保持靜止不動。
史瓦慈愈聽愈入迷。他認為，格林棄如敝屣的東西也許就是最有趣的東西。對某人而言的「雜音」說不定就是他人的「信號」。會不會，人類的身體活動（那怕只是呼吸這麼微細的活動），都足以產生出足以讓銅牆接收到的電磁波信號？會不會，人類並不只是信號的接收者，而且還是信號的發送者？
人類能發送信號是完全講得通的。大量證據業已證明，所有活的生理組織都帶有電能。把這電荷放在一個三度空間，會引起一個以光速行進的電磁場。這種能量的傳輸機制是一清二楚的，模糊的只是，單靠簡單的肢體動作能引起多強的電磁場，以及發出的能量是否可被其它生物接收到。
史瓦慈巴不得馬上把這個猜想付諸測試。會議後，他請教格林怎樣蓋一個銅牆實驗室，然後匆匆到家得寶建材中心，想買一些銅片，結果卻只找到鋁片。不過鋁片一樣可以充當簡陋的天線。他買了二英尺乘四英尺的鋁片，把它們放在玻璃磚上，以避免接觸地面，再組合為「牆壁」。他把牆壁連接到一部腦電波放大器後，便來回揮動手臂。就像他預期的，放大器感應到他的手部活動。換言之，他的手可以產生信號。
接下來，史瓦慈在自己辦公室向學生展示這種效應。為了加強效果，他使用一尊愛因斯坦的胸像作為道具。這一次他動用了一頂有幾十片電極片的腦電波帽：沒有腦電訊號的時候，帽子只會記錄靜電雜音。
實驗時，史瓦慈把帽子戴在愛因斯坦胸像頭上，只打開帽子頂端的一個電極片。然後他把手伸到愛因斯坦頭頂，左右移動。彷佛這位偉人得到什麼靈犀頓悟一樣，放大器突然動了起來，顯示出它接收到電磁波。史瓦慈告訴學生，讓腦電波放大器起反應的不是胸像的「腦波」，而是他手部活動產生的電磁場。看來無可置疑的是，他的手每動一下就會產生信號。
史瓦慈不斷變換實驗方式。他試過站到三英尺之外揮動手臂，結果發現信號減弱了。當他把胸像放在可以過濾電磁場的銅網「法拉第籠」時，所有效應都消失了。顯然，隨他手部擺動而出現的奇怪能量有著電力的各種典型標記：會隨距離增加而減弱，以及被電磁遮罩阻隔。
有一次，他坐在胸像三英尺外，叫一個學生把左手舉在胸像上方，右手指向他。然後，史瓦慈上下擺動手臂。讓在場其它學生訝異的是，腦波波放大器竟清楚感應到史瓦慈的手臂活動。信號穿過史瓦慈身體，又穿過學生的身體，為胸像接收到。發出信號的人雖然還是他，但這一次卻是由學生充當天線，接收信號後再發送給腦電波放大器。
史瓦慈意識到這是他一生所有研究中的最大發現。簡單的肢體動作即能產生電能，但更重要的是，它可以創造一種關係。我們的每一個動作看來似乎可以讓周遭的人感應到。這一點所指涉的意義相當驚人。例如，如果他責駡學生，到底會發生什麼事？當他搖著一根手指，喝令學生「別再這樣」時，會有什麼物理效應發生在學生身上？那學生也許感到自己被一道能量波射過。另外，有些人說不定有比平常人更強的正電荷或負電荷。例如，在格林為著名治療師羅西林，布呂耶爾進行測試時，實驗室裡的所有儀器都忽然停史瓦慈發現了某些有關人類可發出能量很基本的事情。那麼，意念的能量是不是就像肢體動作的能量？意念是否也可以在我們與四周的人之間創造一種關係？說不定，我們對別人發出的每個意念都有物理成分，可以被對方以物理效應的方式接收到。
不過，我就像史瓦慈一樣，不太相信意念產生的能量與肢體動作產生的能量一樣。畢竟肢體動作所產生的訊號就像一般電力一樣，會隨距離而減弱。然而，在靈能治療裡，距離看來是不相干的。假使意念真有能量，應該也是一種比尋常電磁力更根本的能量。那我要怎樣去測試意念的能量效應呢？靈能治療師看來是個理想的切入點，因為他們在為病人治療時，放出的能量看來要比平常多。
格林已經用實驗證明，進行靈能治療時，治療師會湧現大量靜電。一個人靜靜站著時，他的呼吸和心跳能產生十至十五毫伏特的靜電能，而在需要全神貫注的時候（例如禪修），靜電能會急升至三伏特。然而，在格林的實驗裡，治療師湧現的靜電卻是一百九十伏特，其中一個治療師身上更是出現十五次這樣的狀況，換言之是正常狀態的十萬倍，那些時刻四面銅牆都出現較小的一至五伏特脈衝。經過研究，格林又發現，電脈衝是來自治療師的小腹——中國武術稱之為「丹田」，認為那是身體能量的主引擎所在。
史丹佛大學物理學家威廉•蒂勒設計了一部巧妙儀器，可以測量靈能治療師產生的能量。它會放出一道穩定的氣流，記錄下治療師在放電時所放出的電子數。任何電壓的增加都會被脈衝器感應到。
實驗中，蒂勒要求受測者雙手舉在離儀器約六英寸高，然後集中意念，去影響儀器的讀數。在一千多次的實驗中，大多數情形下，脈衝數增加到五萬，而且維持五分鐘之久。即便受測者沒有接近儀器，只要能保持住意念，一樣會產生同樣效果。蒂勒認為，這表示那怕是隔著距離，引導性思維也可以產生物理能量。
另有兩個實驗測量了使用念力者的實際電頻率。其中一個測量靈能治療師發出的能量，另一個是測量氣功師父（「氣」一詞在中國指能量）。兩個實驗的結果一模一樣：受測者運功時發出的頻率介乎二到三十赫茲之間。
這能量似乎也可以改變物質的分子結構。麥基爾大學生物學系副教授柏納德，格拉德曾請來一批靈能治療師，請他們對澆花用的水施放療力，然後用紅外線光譜術分析水的化學成分。他發現，水分子裡的氫和氧的結合發生了根本改變，分子間的氫鍵變得鬆弛，就像是泡過磁鐵的水。好些科學家印證了格拉德的發現，例如一個俄國研究團隊證明，晶體微觀結構裡的水分子在接受過「療力」後，氫氧的結合形態會發生扭曲。
這種轉變光靠意念力就可引發。有個實驗，讓一些經驗老到的打坐者捧著水打坐，一面用意念去影響水樣本的分子結構。事後用紅外線光譜術分析水，發現水的許多特質（特別是「吸光率」）都大大改變了。如此看來，當人向某個物件發送意念時，甚至是可以改變物件的分子結構的。
在史瓦慈的研究中，他懷疑意念力不只會表現為靜電能。他猜想磁能說不定也扮演著重要角色。磁場當然是一種更強大的「推——拉」能量。磁力顯然是最有力也最普遍的能量：地球本身即受到自己微弱的地磁能量的起伏影響。史瓦慈記起蒂勒做過的一個實驗：有一次，蒂勒讓一批異能者分處在可以遮罩不同種類能量的房間裡，接受測試。結果是，待在法拉第籠裡的異能者表現得比平常佳（法拉第籠只會過濾掉電能），而待在有磁力遮罩房間裡的異能者，則表現得比平常差。
從這些早期實驗，史瓦慈歸納出兩個重要意義：靈能治療或許可湧現出最初的電能，但傳送療力的真正機制也許是磁力。事實上，蒂勒的實驗甚至反映出，特異能力會因遮罩性質的不同而被弱化或強化：電信號會產生干涉效果，而磁信號則會產生擴大效果。
為測試這個最新想法，史瓦慈找來女同事梅琳達•康納合作。康納是博士後研究員，四十多歲，對靈能治療現象一向感興趣。他們第一件要做的事，是找出精確方法去接收磁信號。要測量細微、低頻的磁場極為困難，需要用到稱為「超導量子干涉儀」這種昂貴的高感度儀器。這東西的價格高可達四百萬美元，通常放在一個可以遮罩磁力的房間，以消除周遭的輻射雜音。
因為經費有限，史瓦慈和康納能用的只是一部窮人版的「超導量子干涉儀」：小型、手提、靠電池運轉和三軸的數位「高斯計」。這儀器原是為偵測電磁污染而設計，可以感應到超低頻的磁場——低至一千分之一個高斯的磁場。史瓦慈相信，這種敏感度已經相當符合他的需要。
康納想到，若要測量低頻磁場的變化，就應該計算它在一段時間內的變動次數。若單是記錄周遭的穩定磁場，那讀數偏離的程度將會很低——少於十分之一個高斯。然而，在一個擺動很大的磁場，讀數會不斷改變，例如說從〇，六到〇，七再到〇，八，然後再回到〇，六變化愈大、愈頻繁，愈有可能反映磁場受到一種定向的引導性能量的影響。
康納和史瓦慈找來一批「靈氣」一種曰本人一世紀前發展出的療法）師父，反復在他們「運功」期間和閉目休息的時間測量他們兩隻手的磁場。然後，兩人又找來一批靈能治療師，如法炮製。最後，他們把資料拿來與得自沒受過治療訓練的人的資料加以比較。史瓦慈和康納分析資料發現，兩組治療師都有明顯的低頻磁場（發自兩隻手）波動。當治療師開始運作能量，磁場的擺動會巨幅增加。不過，大部分的能量增加來自他們主要使用的那只手。沒受過治療訓練的對照組成員則沒有這現象。
在比較靈氣組與靈能組的資料時，史瓦慈又發現另一個重大差異。靈能治療師的每分鐘磁場變化，平均比靈氣治療師高出近三分之一。
實驗結果看來是很清楚的。史瓦慈和康納證明了定向的引導性思維既表現為一種靜電能，又表現為一種磁能。但他們又發現，使用念力就像彈鋼琴：得先學習如何使用。而學習過的人又有些使用得好些，有些則差了一點。
在琢磨實驗結果的含意時，史瓦慈想到一句醫生急診時愛說的口頭禪：「聽到奔蹄聲，先別猜想是斑馬。」換言之，當你為人診斷病徵時，除非是排除了各種最可能的病因，否則別考慮可能性最小的病因。史瓦慈也喜歡用這種態度從事科學研究。所以他問自己：治療師的磁場擺動幅度增加，會不會只是受到周邊生物物理變化的影響？例如肌肉收縮就會產生磁場，血壓的改變也是如此。甚至電解質的流動、汗腺、溫度的變化和神經誘導，一樣可以產生磁場。史瓦慈猜測，治療的效力可能是由眾多生物過程產生的磁場總和所傳送。
但磁效應的可能性解釋不了遠距治療。有些治療師可以把療力傳送到幾千英里之外。在一個案例中，四十個在三藩市的治療師曾成功把療力發送到分散全美各地的愛滋病人身上，讓病人病情出現明顯改善。然而就像電場一樣，磁場也會隨距離而減弱。所以，磁效應和電效應也許與念力的效果有關，卻不是主要機制。也許，這機制更接近是一種量子場，最有可能是光。
史瓦慈開始猜想，讓意念產生效力的機制也許是人體釋出的微量光。一九七〇年代中葉，德國物理學家弗立茲——亞伯特•波普發現，從最簡單的單細胞植物到最複雜的有機體（如人類）等一切生物體，會持續放射出微弱的光子流（光子是光的粒子）。他稱這現象為「生物光子放射」，又力主這是生物體用來跟自己身體各部分和外界通訊的工具。
三十多年來，波普主張人體所有細胞過程的真正協調力量不是生化作用，而是上述的微弱光放射。光波是通訊的最佳形式，可以即時把信號傳達到人體的所有部分。用光波而不是化學物質來解釋生物體的通訊機制，將可解開一個基因學上的難題，亦即我們是怎樣從單細胞長成這最後形狀的。此外，它也解釋了身體的各部分是如何同時協調運作。波普推斷，這光就像是主音叉，能設定某些頻率，讓身體的所有分子追隨。
更早前，包括德國生物物理學家赫伯特•弗勒利希在內的一些科學家即主張過，是某種集體振動讓蛋白質與細胞協調運作。不過，在波普提出他的發現之前，這些理論都沒有被當一回事，主要是因為沒有夠敏感的儀器可以證明理論正確之故。
在一個學生的協助下，波普製造出第一部相關儀器：光子擴大器。它可以偵測到生物放射的光，計算裡面有多少顆光子。波普花了幾年時間，透過一些無懈可擊的實驗，證明了生物體的光子貯藏在細胞內的DNA中，並由那裡放射而出。生物體的放光強度是穩定的，每一秒每平方公分放射出幾顆到幾百顆光子不等。然而，當生物體生病或受到干擾，放射的光子數就會急升或急降。這種資訊非常寶貴，因為它顯示出一個人的健康程度和任何療法的有效程度。例如，癌症病人放射的光子要少於正常人許多，他們的光彷佛行將熄滅似的。
波普的理論一開始招來詆毀，但最後卻受到德國政府乃至國際肯定。他創立了生物物理學國際研究所，其成員由世界十五個科學社群組成，其中包括瑞士的歐洲粒子物理實驗室、美國的東北大學、中國科學院的生物物理所和莫斯科國立大學。在二和一世紀初期，生物物理學國際研究所至少囊括了全世界四十個知名科學家。
有沒有可能，治療念力的資訊就是由生物光子送出的呢？史瓦慈知道，如果他想要完成生物光子放射的研究，首先必須想出看到這些微光的方法。波普當時在實驗室中裝設一台電腦儀器，連接到一個箱子上，箱子裡可以放入植物等生物。波普使用的光子擴大器是計算得到生物體放射的光子數，並將光放射的數量製成圖表，但它只有在絕對漆黑的環境下方能起作用。在那之前，科學家並無法看到生物體實際發光的樣子。
經過反復思索，史瓦慈想到，最有可能讓他拍攝到非常微弱的生物光子的，是電荷耦合組件攝影機。那是一種高感度的攝影機，專供天文望遠鏡拍攝太空深處星系的照片，無論光多微弱，也能捕捉到七成左右。如果電荷耦合元件攝影機可以捕捉到最遙遠星體的光，說不定也可以捕捉到生物體發出的微光。然而，這種攝影機價值幾十萬美元，而且只有在絕對零度以上一百度的超低溫始能運作。這種低溫可以消除室溫中的任何環境輻射，也有助於提升攝影機對微光的敏感度。但到底要到哪裡才弄得到這樣的高科技設備？
史瓦慈的同校同事凱西•克裡思想到了辦法。她是光學科學系教授，對生物光與它在醫療中扮演的角色同樣深感好奇。她知道土桑國家科學基金會放射科有一部電荷耦合元件攝影機，專門用來測量注射了磷光染料的老鼠的光放射。這台低噪音、高效能的攝影機被放在暗房的黑箱子裡，有個冷卻系統把溫度控制在華氏零下一百五十度。它拍得的影像可以顯示在電腦螢幕上。那正是史瓦慈夢寐以求的。經過克裡思接洽，放射科主任慷慨答應讓他們在工餘時間使用。
在最初的實驗中，史瓦慈和克裡思把一片天竺葵葉子放在一個黑色平臺上。曝光五小時後，他們給葉子進行螢光攝影。最終出現的電腦影像讓人眩目：一幅發光葉子的完美照片，像是黑白反過來，但清晰無比，每一根最細小的葉脈都纖毫畢現。葉子四周有一些白色光點，宛若仙子金粉：這是高能量宇宙射線的證據。第二次曝光時，史瓦慈用某個軟體濾去葉子周遭的輻射，得到一幅完美的影像。
端詳電腦螢幕中的照片時，史瓦慈和克裡思知道他們創造了歷史。這是有史以來科學家第一次親眼看見生物體發光的樣子。
有了可以捕捉微光的儀器後，史瓦慈終於能測試治療念力是否也會產生光。克裡思找來一批治療師，請他們把手放在攝影機下面十秒鐘。史瓦慈得到的第一批影像模模糊糊，無法分析。於是他改請治療師把手放在白色平臺（白色可以反光），而不是黑色平臺上（因為黑色會吸光）。這次，拍攝出來的照片清晰得讓人屏息靜氣：一連串的光點從治療師的手流出，甚至幾乎就像是從他們的手指頭流出似的。史瓦慈現在有答案了：治療念力可以產生光波，而且這光波無疑是世界上最有條理的光波之一。
相對論並不是愛因斯坦的唯一偉大洞見。一九二四年，他在跟籍籍無名的印度物理學家玻色通信後，得到了另一個驚人領悟。玻色當時正在研究光子，他發現在某些情況下，不同的光子在行為上就像單一的粒子。當時沒有人信他——讀了玻色寄給他的運算式的愛因斯坦除外。
愛因斯坦欣賞玻色提出的證明，並運用影響力讓玻色的理論得以發表。另外，受玻色的啟發，愛因斯坦自己也開始研究氣體中的原子（它們一般以漫無秩序的方式振動）會不會在某些環境或溫度下開始同步化，就像玻色的光子一樣。經過一番計算，愛因斯坦得出了哪些條件也許可以產生這種現象的公式。但他以為自己在計算中犯了錯誤。因為如果他計算無誤，就表示在某些異常低的溫度下（例如絕對零度以上的幾K），發生了很怪異的事情：平常以多種不同速度運動的原子會慢下來，達到一模一樣的能量水準。這時，原子會失去個體性，外表上和行為上就像是聚成一顆巨大的原子。愛因斯坦的數學軍火庫中沒有一樣武器可以將它們分開。他意識到，如果這是真的，他就是遇上了一種完全有別於宇宙任何已知特性的嶄新物質狀態。
愛因斯坦發表了他的發現，又把自己的名字借給這種現象使用，稱之為「玻色——愛因斯坦凝聚」。但愛因斯坦從不完全相信自己正確，而其它物理學家也要等到七十多年後才相信。一九九五年六月五日，「天文物理聯合研究室」的艾瑞克•康奈爾和卡爾，威曼設法把一小批銣原子冷卻到絕對零度之上一千七百億分之一度（此項研究計畫由美國國家標準與技術研究院、科羅拉多大學鮑爾德分校贊助）。這是一個壯舉，需要先用一個雷射光網把原子給捉住，再施以磁場。然後，到了某一點，原子群中有大約二千顆原——其厚度相當於紙張的五十分之一 ——的行為開始變得跟周遭的原子不一樣，變得就像一個單一實體。雖然它們還是氣體的一部分，但行為卻更像是固體的原子。
四個月後，麻省理工學院的沃夫岡•克特勒成功複製同一個實驗，但使用的材料是鈉。因為這項成就，他連同康奈爾和威曼同獲二〇〇一年的諾貝爾獎。翁幾年後，克特勒與其它科學家又成功證明分子也可產生同一效應。
科學家相信，愛因斯坦和玻色的理論可以解釋一些才剛開始在次原子世界被觀察到的奇怪特性：「超流性」和「超導性」。超流性是一種液體可以不斷流動而不會喪失能量的狀態，有時甚至能自行從密封的容器中滲漏出；超導性則是見於電子的相似現象。在超流性或超導性狀態下，液體或電力理論上可以用不變的速度永遠流動下去。
克特勒發現了原子或分子在這種狀態下的另一個驚人特質：所有原子或分子完全和諧地兒子表現得就像單一顆巨大光子，彼此以完全和諧的頻率高效率。普通的光只照得到三公尺遠，但雷射光束卻可以照到三億倍遠。
科學家本來相信，玻色—愛因斯坦凝聚只是原子和分子在超低溫、近乎靜止不動時才會有的狀態。不過，波普與他的科學團隊卻發現，生物體發出的弱光一樣有類似特性。這特性原是不被認為存在於「沸騰」的生物體體內的。猶有甚者，波普在植物、動物和人體身上測量到的生物光子都是高度和諧的。它們就像是單一的超功率頻率——這現象又被稱為「超輻射」。德國生物物理學家弗勒利希更早前就提出過一個模型，指出這種秩序性可以出現在生物系統中，而且扮演核心角色。他的模型顯示，在像人類這樣複雜的動態系統裡，內在的能量可以創造千絲萬縷的關係，讓各部分不會各唱各調。流動的能量是可以組織成巨大的和諧狀態，構成自然界已知的最高量子秩序。當我們說次原子粒子是「和諧」或「有秩序」時，指的是它們受到共同電磁場的高度連結，猶如是對同一頻率共鳴的千百支音叉。這時，它們不會再各行其是，反而變得像是一支訓練有素的軍樂隊。
就像一個科學家所說的，想瞭解「和諧性」，可以比較一個六十瓦燈泡的光和太陽的光。一般燈光的效率都奇差無比。燈泡燈光每平方公分的強度大概只有一瓦，這是因為光子放出的波列很多，產生破壞性干涉效果，互相抵消。太陽每平方公分產生的光卻是燈泡的六千倍左右。不過，如果你能夠讓一個小燈泡的所有光子都同調，彼此和諧共鳴，則燈泡的燈光強度將是太陽表面的光的幾千甚至幾百萬倍強。
自波普證明生物體可放射出和諧的光以後，其它科學家開始假設心靈過程一樣可以產生玻色——愛因斯坦凝聚。英國物理學家羅傑•彭羅斯和美國亞曆桑納大學的麻醉學家史都華•哈默洛夫共同主張，細胞裡的微管（即細胞的基本結構）其實都是一些「光管」，可以把無秩序的波訊號轉化為高度條理化的光子，再傳送到身體其它部分。
史瓦慈已經目睹過從治療師手上流出的光子流有多麼和諧一致。然後，讀過波普和哈默洛夫等科學家的研究後，他終於知道了治療念力何以產生效力：如果說意念是一種頻率，那治療念力就是一種高度有秩序的光。
史瓦慈的原創性實驗向我披露出意念的量子性質。他和同事揭示出人類既是量子資訊的接收者也是發送者。引導性思維顯然可以產生電能和磁能，同時還會放射出一些只有敏感儀器才能測到的條理化光子流。也許，我們的意念同樣是高度和諧的，就像次原子世界的其它和諧形式一樣，可以改變分子的結構與物質的鍵接。明確的引導性思維也許就像雷射光，可以照明卻永遠不會減損能量。
我想起史瓦慈在溫哥華的一個奇妙經驗。那時，他落腳在城中區一家飯店的頂樓套房。有一天晚上，他一如往常在淩晨兩點起床。他走到陽臺，想看看被群山環繞的城市西部的壯觀景象。讓他驚訝的是，許多人家還亮著燈。他忽然希望手上有一個望遠鏡，讓他可以看看人們這麼晚還在做些什麼。不過，如果有誰用望遠鏡向他這個方向張望，就會看到他是一絲不掛站在陽臺上。想到這個，他沒由來感覺自己赤身露體的樣子已經映入家家戶戶的窗戶。這是個奇思怪想，但又也許不是那麼的荒誕不經。畢竟，他就像所有生物一樣，是不斷體射出生物光子的，而這些光子全都是以光速前進，一秒鐘行進十八萬六千英里，兩秒後到達三十七萬二千英里外。
他身上的光和天上星星的光不無相似之處。許多星體的光都是旅行了幾百萬年才來到地球。一顆星星的光就是這顆星星的歷史。那怕一顆星星在它的光到達地球以前就死去很久，它的資訊也仍繼續留存，在天空上留下不可磨滅的足跡。
然後，史瓦慈突然想像到自己就像一個能量球、一顆發光了五十多年的小星星，挾帶著自兒時住在長島以來發出過的每一個資訊。他人生曾有過的每一個最微不足道的意念，就像星星的光一樣，繼續存在於這個宇宙的某處。我想，念力正如同是星星，一旦發出，就會像星光一樣，影響到它路過的每件事物。
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。他體驗到自己的思想與感情，體驗到自己的存在與宇宙的其餘部分不同——但這只是他意識的一種錯覺。
愛因斯坦
第一章 變動不居的物質
銀河系中很少有地方比湯姆•羅森鮑姆實驗室裡那個氦稀釋致冷機更冷。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（即近乎華氏零下四百五十九度）高幾千分之一度。換言之，比外太空的最遠處還要冷上三千倍。要達到這溫度，需要讓液態氮和液態氦先繞著致冷機流轉兩天，再用三個幫浦不停猛壓入氣態氦。由於幾乎沒有一絲熱度，原子在致冷機裡的前進速度慢如烏龜。在這麼冷的環境下，宇宙的運動趨近於停擺，猶如是科學家製造的極冷地獄。
絕對零度是羅森鮑姆這一類物理學家的最愛。羅森鮑姆四十七歲便是芝加哥大學物理系的傑出教授，並擔任過「佛蘭克研究所」所長。他是實驗物理學家中的尖兵，喜歡探索「凝聚態物理」中無現象的極限，透過打亂液體和固體的基本秩序，研究它們的內在運作。在物理學中，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，看看會有什麼事發生。換言之是先打亂它的秩序（一般方法是加熱或施加磁場），再去觀察它是怎麼反應，以及原子會選擇哪一個自旋方位（又稱磁定方向）。
大部分凝聚態物理學家都喜歡研究對稱的系統，比方說結晶固體，因為它們的原子排列得整整齊齊，就像蛋盒裡的雞蛋。羅森鮑姆卻偏偏喜歡無序的奇怪系統（傳統的量子物理學家貶稱這種系統為「髒汙」）。羅森鮑姆相信，透過研究「髒汙」，我們可以揭開量子宇宙未知的秘密。他樂於在這個沒有地圖的地域航行。正因為這樣，他喜歡接受自旋玻璃的挑戰。自旋玻璃是一種帶有磁性的奇怪結晶體，近乎是一種流動緩慢的液體。與一般結晶體不同（一般結晶體的原子都是朝同一方向排列），自旋玻璃的原子皆我行我素，極端混亂無序。
使用極低溫去減緩這種奇怪結晶體的原子的運動速度，讓羅森鮑姆可以把它們看個仔細，逗引出它們的量子力學本質。當溫度接近絕對零度，自旋玻璃的原子會近乎靜止不動，開始表現出一些新的集體特質。他發現，一冷下來，這些原子就不會再像室溫中的樣子，即不會再各行其是，而是變得協調一致。
研究分子在不同環境中的群體行為，對我們瞭解物質的本質至關重要。所以，對想展開發現之旅的我來說，羅森鮑姆的實驗室無疑是最適合不過的起點。在這裡，在超低的溫度下，一切都以慢動作上演，宇宙最基本成分的本質說不定會因而被披露。我想要找到證據，證明物理宇宙的基本成分（它們被鹹認為已經定型）是可以發生根本改變的。我也好奇，觀察者效應之類的量子行為會不會發生在次原子的世界之外——即發生在日常生活的世界。古典物理學認為，世界所有的物體與生物都是固定的實體，只有透過牛頓式的「蠻力」，才可予以改變。但羅森鮑姆在他致冷機裡取得的發現，說不定能提供重要線索，說明世界上所有的物體與生物是可以由意念的能量所影響，甚至改變。
根據熱力學第二定律，宇宙中的任何物理過程，必然是從較大的能量狀態漸減為較小的能量狀態。例如，投擲一塊石頭到河裡會產生漣漪，但這漣漪會逐漸變小，最終停止。一杯熱咖啡擺久了必然變冷。任何事物無可避免都會分崩離析，換言之，任何事物的旅程只有一個方向：從有序走向無序。
但羅森鮑姆相信，事情未必絕對如此。根據他近年對無序系統的研究，某些物質在某些環境下會違背「熵法則」，也就是變得更加緊密而不是更分崩離析，亦即可以從無序走向有序。
有十年時間，羅森鮑姆和他在佛蘭克研究所的學生一直對一小塊氟化鋰鈥鹽進行實驗。在他的致冷機裡放著那樣一片玫瑰色結晶，它不比筆尖大，被包裹在兩層銅線圈裡。羅森鮑姆對自旋玻璃做過許多年實驗以後，被這種地球上最自然的磁性物質所吸引。因為當它的內部結構被改變得面目全非，變成一種無序物質之後，最是適合用來研究無序狀態。
氟化鋰鈥鹽由鈥結合氟和鋰（週期表裡的第一種金屬元素）而成。結合出來的氟化鋰鈥鹽是種高度有秩序的物質，每一個原子就像微型羅盤一樣，全都指向北方。羅森鮑姆蓄意破壞鹽塊的結構，交代助手一次一點，挖掉裡頭許多的鈥原子，改放入釔, 一種不具天然磁力的銀色金屬元素），最後得出奇怪的合成物，稱為「四氟化釔鋰鈥」。
在除去合成物幾乎所有的磁性成分後，羅森鮑姆創造出一種類似自旋玻璃的混亂狀態，裡頭的原子全都各行其是。他透由非計劃性的方式，創造出詭異的新台成物，靈活地操作類似鈥這種元素所擁有的基本特性，這過程有點類似最終以物質來控制物質本身。靠著這種新的自旋玻璃台成物，羅森鮑姆幾乎可以全憑喜好改變合成物的特性：讓所有原子都指向同一個方向，或是以某種隨機模式冷凍它們。
然而，羅森鮑姆的無所不能卻碰到了限制：他無法使他的合成物遵守基本的熱力法則。
不管他把致冷機溫度降得多冷，裡面的原子就是拒絕排列整齊，猶如一支不肯齊步走的軍隊。如果說羅森鮑姆對自旋玻璃來說是萬能的上帝，那合成物就是不聽話的亞當，倔強地拒絕遵守上帝設定的根本大法。
對這種奇怪現象同樣好奇不已的是羅森鮑姆的女學生莎亞坦尼•高希——一位有明日之星架勢的博士候選人。高希是印度裔，以一級榮譽學位畢業于劍橋大學，然後在一九九九年選擇了羅森鮑姆的實驗室進行博士研究。她幾乎馬上就得到了溫策爾獎——這獎項是芝加哥大學物理系每年一度頒給最優秀的第一年教學研究助理。高希年僅二十三歲，一頭濃密黑髮，乍看性格靦腆，但科學才華卻讓同儕與老師驚豔，有本領把複雜的物理學觀念講解得清楚明白，讓大學部的學生亦能理解。溫策爾獎設立二十五年來，她是第二位獲獎的女性。
根據古典物理學的定律，對一物質施加磁場，會打亂其原子的磁排列。而物質受磁場影響的程度被稱為該物質的「磁化率」。一般情形是，如果無序的物質受到磁場影響，通常會反應一段時間，激烈程度上升到一個水準後便穩定下來，再隨著溫度降低或磁場到達磁飽和而下降。這時，原子將無法再按照磁場的方向蹦跳，速度也會減緩。
在高希進行的第一輪實驗中，四氟化釔鋰鈥的原子一如預期，在受到磁場的影響下變得非常狂野。不過，隨著高希把磁場增強，奇怪的事情發生了：她把頻率調得愈高，原子蹦跳得愈快。猶有甚者，原本漫無秩序的原子竟開始指向同一個方向，就像是正在集體行動。然後，二百六十顆原子形成「擺蕩」，同時朝一個方向或另一個方向旋轉。不管高希再怎樣加強磁場，原子彼此就是頑固地排成一線。這種自我組織持續了十秒。
起初，高希和羅森鮑姆猜想這種奇怪反應是剩下的鈥原子在作怪。眾所周知，鈥是世界上少數幾種長程內力磁力最強的物質之一，有些科學家甚至認為，它的磁力在數學上是存在于另一個向度。羅森鮑姆雖然不清楚要怎麼解釋他們所觀察到的現象，還是把結果寫成報告，發表於二〇〇二年的《科學》期刊。
然後，羅森鮑姆決定要做另一個實驗，以確定是結晶體裡的何種基本成分讓它無視外來影響。他放手讓自己的聰明女學生去設計實驗，只建議她建立三度空間的電腦模型模擬實驗結果。在對極微小物質進行實驗時，物理學家必須仰賴電腦模擬來印證他們在實驗中目睹到的結果。
高希花了幾個月撰寫電腦程式，建立模型。她計畫透過兩種擾亂方式——更高溫度和更強磁場——去多瞭解四氟化釔鋰鈥的磁化率。
她把四氟化釔鋰鈥放在一乘二英寸大的銅託盤裡，繞以兩個銅線圈，一個是梯度計，用以測量它的磁化率和個別原子的旋轉方向，另一個線圈則用來防阻任何外來磁力的穿透。
與個人電腦連線讓她可以改變電壓、磁場與溫度，電腦也會記錄下她更動各種變數所帶來的最微小變化。
她先是降低溫度，一次降幾分之一 K （絕對溫度單位），然後開始施加更強磁場。讓她驚訝的是，那些原子竟然排列得愈來愈整齊。於是她反過來調高溫度，卻發現原子繼續排列整齊。不管她做什麼，那些原子就是對外來干預置之不理。雖然她和羅森鮑姆已經除去結晶體的大部分磁性成分，但它就是不知道怎麼搞的磁性愈來愈強。
真怪，她心想。高希決定收集更多資料，以確保結果正確無誤。她反復做了六個月的實驗，直到二〇〇二年早春完成電腦模擬才停止。一個晚上，她把模擬結果印成曲線圖，然後拿來與實驗資料的曲線圖加以對照。兩條曲線完全一模一樣。所以，她在結晶體裡看到的事情不是假像，而是真實的，電腦模擬結果足以證明一切。她在圖表上標示原子群應該出現的位置，讓它們遵循基本物理定律。但是，卻發現它們排列成線，完全依循自己的規律。
當天晚上，她給羅森鮑姆寫了一封加密的電子郵件：「明天早上我有有趣的發現給你看。」第二天，他們檢查她的圖表。兩人知道，圖表上的資料只顯示一件事情，那就是原子沒理會高希的施壓，而是只受到鄰居活動的控制。不管她用多強磁場或多高溫度去轟擊原子，它們就是對來自外界的干擾視若無睹。
唯一解釋就是結晶體裡的原子有其內在組織性，行為就像一顆單一的巨大原子。他們帶點驚訝地意識到，所有原子一定是糾纏在一起了。
量子物理學最奇特的觀念是「非局域性」，詩意一點的稱呼是「量子糾纏」。丹麥物理學家尼爾斯，波爾發現，只要兩顆次原子粒子（如電子或光子）接觸過，就會永遠保持連絡，而且不管相距多遠，仍會即時互相影響，用不著透過力或能的交換〖占典物理學認為物體要能互相影響，這一類交換是不可少的）。當兩顆粒子發生「糾纏」，不管它們相隔多遠，其中一顆的行為（如磁定向）都會永遠影響另一顆。另一位量子理論的開創者厄文，薛定諤認為，非局域性現象的發現相當於量子理論的決定性時刻，是其主要資產和前提。
互相糾纏的兩顆粒子可以比作一對雙胞胎。任何雙胞胎哪怕一出生即被分開，仍然會發展出相同的性格，而且終生維持心靈感應。即使兩人一個住在科羅拉多，一個住在倫敦，素未謀面，仍然可能同樣喜愛藍色、同樣是當工程師、同樣喜歡滑雪。甚至其中一個在科羅拉多滑雪場摔斷右腿的瞬間，另一個也在四千英里外的咖啡廳裡摔斷右腿。愛因斯坦拒絕接受非局域性的觀念，不屑地稱之為「遠距離的幽靈活動」。他透過一個著名思想實驗主張，這類即時的資訊傳遞必須快于光速才能達成，而這是違背他的特殊相對論的。根據愛因斯坦的理論，沒有速度可以快於光速（每秒186,282397英里），所以一物要影響另一物，光速是其發揮影響力的最大速度極限。
然而，現代的物理學家卻證明了光速並不是次原子世界的速度極限。例如巴黎的艾倫•阿斯貝特和同僚曾經做過一個實驗，從一顆原子中激射出兩顆光子，結果發現其中一顆光子的測量值會影響到另一顆光子的位置，致使兩者的自旋或位置變得相同或相反——IBM物理學家査爾斯•班尼特稱之為「反運氣」。兩顆光子個斷持續對話，只要其中一顆發生變化，另一顆就會呈現完全相同或相反的變化。今天，即便是最保守的物理學家，也大多承認次原子世界具有非局域性的性格。
大部分量子實驗包含著若干「貝爾不等式」的測試。這個著名實驗最早由愛爾蘭物理學家約翰•貝爾作出，他發展出一種實用方法，讓人可以測試量子粒子如何運動。這個簡單的實驗是讓兩顆量子粒子先接觸，再分開它們，然後對它們加以測量。這就好比讓一對叫特德和瑞香的夫妻先結婚再離婚。而根據一般的常識，瑞香離婚後做什麼事照理完全不受特德影響。
做這實驗時，貝爾本預期一顆粒子的測量值會大於另一顆，從而證明其為「不等」。然而，得出的結果卻是兩個測量值完全相同，換言之，他的不等式被「違反」了。兩顆量子粒子雖然相隔遙遠，卻像是有根隱形電線連接著似的，讓它們彼此模仿。自此以後，物理學家明白，每當出現貝爾不等式被違反的情形，就意味著兩者之間發生了糾纏。
貝爾不等式對於我們理解宇宙有深遠含意。接受非局域性是自然界的一個事實，等於承認維繫我們世界觀的兩塊基石是錯誤的。這兩塊基石是：一、事物需要時間和空間作為仲介，才能互相影響；二 、粒子（就像瑞香與特德）以及由粒子構成的事物彼此是獨立存在的。
雖然現代的物理學家承認非局域性是量子世界的特徵，卻又認定這種奇怪而反常識的性質不適用於大於光子或電子的任何東西。只要一到原子或分子的層次對物理學界來說這屬於「宏觀」的層次，宇宙就會開始守規矩，按照牛頓的三大定律運作，變成是可預測和可測量的。
不過，憑著指甲大小的結晶體，羅森鮑姆和他的女高足就粉碎了這種描述。他們證明了像原子這樣的「大東西」也是非局域性地彼此聯繫的。之前從未有這個規模的量子非局域性被證明過。雖然樣本只是一小片結晶體，但對次原子粒子而言，它卻像是一棟富麗堂皇的鄉間別墅，裡面住著一百萬兆（1018）顆原子。羅森鮑姆平常不喜歡對他不能解釋的現象妄加猜測，卻仍然意識到，他們發現了某些極不尋常的事情。在我看來，他們事實上是發現了念力的一個機制：他們證明原子（即物質的基本成分）一樣可以受非局域性力量的影響，證明大如結晶體的東西一樣可以不遵守牛頓的遊戲規則，反而會像量子層次的物質那樣，不需要仲介力量即保持著看不見的互相聯繫。
二〇〇二年，高希把發現寫成論文，由羅森鮑姆加以潤飾，然後投給《自然》。這期刊一向以保守知名，對任何稿子都加以嚴格審查。高希花了四個月根據審閱者的意見修訂過論文後，終於能將之發表在這份世界最頂尖的科學期刊。這對一個才二十六歲的女研究生來說不啻是一大榮寵。
文章的評論者之一是佛拉寇•韋德拉爾，他對實驗結果既感興奮又不是滋味。這位南斯拉夫人在祖國內戰和分裂期間畢業於倫敦的帝國學院後來成為里茲大學量子資訊科學系的主任。他也隸屬維也納一個小團隊，該團隊致力於研究最前衛的量子物理現象（包括量子糾纏）。
早在羅森鮑姆和高稀有所發現的三年前，韋德拉爾就從理論上推論過同一現象的存在。他首先把見解投給《自然》，但因為這期刊喜好實驗多於理論，所以沒有接受。後來，韋德拉爾想盡辦法讓文章得以刊登在頂尖物理學期刊《物理評論快報》。等《自然》的編輯部收到高希的文章和準備刊登後，為了修補與韋德拉爾的嫌隙，他們把他找來當審閱者之一，又讓他在同一期刊物上發表評論意見。
文章中，韋德拉爾作出了一些大膽猜測。他寫道，量子物理學是描述原子如何組成分子的最精確方法，而由於分子關係是所有化學的基礎，化學又是生物學的基礎，所以，「糾纏」這種魔法現象也大可能是解開生命之謎的鑰匙。
韋德拉爾和他圈子裡其它人並不相信類似現象僅見於鈥。糾纏現象之所以難於發現，根本原因是我們的科技太原始了，只能在超低溫下觀察到原子一些慢呑呑的反應。不過，有些物理學家卻曾在二百X （華氏零下一百度）的環境（地球最冷的一些地點）中觀察到過糾纏現象。
其它研究者也以數學方法證明了，幾乎在所有地方（包括人體內），原子間或分子間會持續且即時地互相傳遞資訊。布魯塞爾大學的湯馬斯•杜特以複雜的數學方程式證明不管內在環境或周遭環境如何，幾乎所有量子互動都會導致糾纏。甚至是來自遙遠星球的光子，亦會與在來到地球途中遇到的任何原子發生糾纏。常溫中的糾纏現象顯然更是宇宙的自然狀態：就連我們身體內的每個電子的任何互動都會導致糾纏。據特拉維夫大學理論物理學家班尼，雷茲尼克之見，即使我們四周空無一物的空間照樣是洶湧著互相糾纏的粒子。
英國數學家保羅•狄拉克是量子場理論的原創人之一，他第一個主張根本沒有所謂的空無，也就是空無一物的空間。那怕你把所有物質與能量掃出宇宙，仍然會在星體之間的空間發現一個充滿次原子活動的「陰間世界」。
在古典物理學的世界，一個場就是一個影響區，在其中，兩個或以上的點會被力（重力或電磁力之類）所連接。不過，在量子粒子的世界，場卻是由能量的交換所創造。根據維爾納•海森堡的「測不准原理」，我們之所以難窺量子粒子的全貌，主要理由在於它們的能量是以動態的形式再分配。雖然次原子粒子常常被比喻為小小顆的撞球，但其實它們更像是小小的波浪，不斷向前和向後來回推送能量，儼然像籃球比賽中的來回傳球。一般相信，所有基本粒子的能量傳遞是以「虛擬」量子粒子為仲介。而這些「虛擬」量子粒子被認為是憑空蹦出來的，會即時出現又隨即消失，導致毫無原因可言的能量擺動。虛擬粒子（又稱「負能量狀態」）並不帶有物理形式，所以事實上是無法觀測的。其實，就連「真實」粒子也不過是些小小的能量包，浮現片刻便立即消失，回到基底的能量場。
能量不停來回傳遞會產生一個異常巨大的能量場域，總稱為「零點能量場」。那能量場之所以稱為「零點」，是因為即便在絕對零度的低溫，一切物質理論上應停止運動時，仍然偵測得到細微的擺動。那怕是在宇宙中最寒冷的地方，次原子物質仍然不會歇息，繼續跳著它們小小的探戈舞。
這些粒子獨自發出的能量小得難以想像——大概只有半個光子的值。然而，如果把宇宙全部粒子交換的能量加起來，數字卻大得驚人，幾乎是一個不可窮竭的能量庫，遠超過所有物質包含的能量的1040倍。理查•費曼有一次說過，那怕是一立方公尺空間的能量，也足以煮沸全世界的海洋。
自海森堡發現零點能量以後，大部分傳統物理學家都把代表零點能量的數字從運算公式中抽走。他們相信，因為零點能量場永遠存在於物質之中，不會增減什麼，略去不管亦無大礙。然而在一九七三年，美國物理學家霍爾•皮特霍夫卻另有發現。當時，因為石油危機，皮特霍夫致力找出一種替代能源。受蘇聯科學家安德列•薩哈羅夫的啟發，他企圖從空間中「提煉」能源，以供地球上的交通或太空旅行之用。為此，他花了三十多年時間研究零點能量場。在一些同事的協助下，他證明了次原子物質與零點能量場的不斷交換能量，乃是氫原子得以穩定的基礎，換言之是所有物質得以穩定的基礎。移去零點能量場，所有的物質將會垮陷。他還證明了零點能量場可以解釋兩種基本的品質性質：慣性和重力。受洛克希德，馬丁和多家美國大學數百萬美元的資助，皮特霍夫也投入開發零點能量，以供太空旅行之用（這計畫在二〇〇六年對外公開）。
其實，量子世界的許多奇怪特性（如「測不准」和「糾纏」），都可以透過所有量子粒子與零點能量場的不停互動得到解釋。例如皮特霍夫就指出，互相糾纏的兩顆粒子就好比插在海邊而被海浪卷打倒下的兩根杆子。如果我們不知道有海浪來過，便會以為杆子是受另一根杆子影響而倒下。量子粒子與零點能量場的不停互動，說不定就是粒子間非局域性效應的基底機制，讓粒子可以在任何時間與其它粒子保持連絡。
雷茲尼克在以色列對「零點能量場」和「糾纏」的數學研究聚焦在以下的核心問題：假設有兩艘探測飛船與零點能量場發生互動，將會發生什麼後果？根據他的計算，一旦發生這樣的事，兩艘探測飛船就會開始對話，最終產生糾纏。
如果宇宙所有物質都與零點能量場互動，那就表示，所有物質彼此牽連在一起，有著潛在的糾纏關係。而如果我們與所有空無一物的空間互相糾纏，就表示我們必然也與遠方看不見的人事物有所關聯。零點能量場與糾纏現象提供了一個現成機制，讓我們可以解釋，為什麼意念產生的信號可以被幾英里外的另一個人接收到。
高希已經證明非局域性存在於較大的物質體裡，另一些科學家則證明了宇宙裡的所有物質某個意義下都是一個大型中央能量場的衛星。但物質是怎樣透過這種關聯受影響的呢？根據古典物理學的基本假設，宇宙中的大型物體彼此獨立，都是既成產品。那麼，它們是怎麼能被改變呢？
當韋德拉爾獲邀與著名量子物理學家安東•柴林格一起工作時，有了機會一窺這個問題的答案。柴林格主持維也納大學的實驗物理學研究所，對量子世界的特質作出了最前衛的研究。他非常不滿當前科學界對自然界的解釋，也把這種不滿和探索熱忱傳遞給學生。
柴林格的實驗相當壯觀：他的團隊用玻璃纖維在多瑙河河床上建了一條量子通道，讓一對光子在河底發生糾纏。柴林格喜歡給他的光子取名為愛麗絲和鮑伯。如果用得著第三顆光子，則命名為卡洛爾或查理。柴林格發現，即使在河床上相隔著六百公尺遠，互相看不見對方，愛麗絲和鮑伯也仍然保持著非局域性聯繫
柴林格對「重迭現象」和「哥本哈根詮釋」的意義（即次原子粒子只以潛態存在著）特別感興趣。他好奇，只有構成物體的次原子粒子是存在於「鏡廳」狀態嗎？還是說較大的物體一樣如此？為了回答這問題，柴林格動用了一種稱為「洛氏干涉計」的儀器。這儀器由麻省理工學院的科學家研發，改良自十九世紀英國物理學家湯瑪士，楊格在著名的「雙狹縫實驗」日中使用的類似器材。在該實驗中，楊格讓一道白光穿過厚紙板上的一個孔或一道縫隙，再穿過第二塊紙板的兩個孔眼，最後抵達第三片空白紙板。
在物理學術語裡，兩道「同相」的波（「同相」是指波峰和波谷的起伏時間一樣）碰撞在一起稱為「干涉」。發生干涉現象的話，兩道波的強度會變得更強。這是一種交換資訊的結果，稱為「建設性干涉」。但如果是「反相」的兩道波碰撞在一起，則會傾向於互相抵消，這情形稱為「破壞性干涉」。在建設性干涉的情況下，所有波都會同步擺動，發出的光更強。反之，破壞性干涉會讓光互相抵消，剩下一片漆黑。
在楊格的實驗中，光線通過第二片紙板的兩個孔眼後，會在第三片紙板上形成斑馬線狀黑白相間條紋。如果光只是由一連串粒子構成，那它通過第二片紙板之後，理應是在第三片紙板上形成兩個光點。不過，光最強的部分卻是在兩個孔眼的半路中途，顯然，這是由波的重迭產生的加成效果所導致。楊格由此意識到，光線是以重迭波的形式從兩個孔眼穿過、漫開。
同一個實驗的現代版本則是把一顆顆光子激射過兩條縫隙。它們一樣會在最後一面螢幕上形成黑白相間條紋。這證明了，即使是光的基本單位，一樣是以散開的波狀前進，而且影響範圍較大。
二十世紀的科學家還用其它的量子粒子來重做楊格的實驗，證明了量子體是以波狀前進，會同時穿過兩條縫隙。向三重螢幕激射一串光子，結果會像光束一樣，在第三面螢幕形成明暗交替的干涉模式。由於需要至少兩道波才能形成這樣的模式，因此意味著，一顆光子不知怎地是同時穿過兩條縫隙，然後在重新會合時形成干涉現象的。
雙狹縫實驗具體而微反映出量子物理學的一個核心信念：次原子粒子不是一個觀眾座位，而是一整座棒球場。它也證明了：存在於量子態的電子是無法被一窺全豹的。想要鎖定一顆量子體，你就非讓粒子在行進中停下來不可，但一停下來，它又會垮陷成為單一的點。
柴林格重做雙狹縫實驗時沒有使用次原子粒子，而是使用分子。他的干涉計的第一片螢幕有一排孔眼，第二片螢幕的孔眼與第一片平行，其作用是分散（或偏斜）通過的分子。第三片螢幕與分子束成直角，功用就像一道「柵欄」，能夠計算通過的所有分子波的大小，裝有極敏感的雷射探測器，可以鎖定分子的位置和它們的干涉模式。
做第一回合的實驗時，柴林格與他的人員精挑細選出富勒烯分子作為實驗材料。富勒烯俗稱「巴克球」，由六十顆碳原子構成，直徑一奈米，在分子世界裡算是龐然大物。他們會選擇富勒烯，不只是因為它體積巨大，還是因為它形狀整齊，就像一個形狀對稱的小足球。
這是個需要十分小心的實驗。柴林格團隊必須將溫度拿捏得恰恰好，只要稍有差池，就可能導致分子解體。他們把富勒烯加熱到九百X ，製造出一道強烈的分子束，再激射過兩片螢幕，使其落在最後一片螢幕。結果毫不含糊。每顆分子都有能力形成干涉模式。由此可見，有些最大的物質單位並未「局域化」為固定狀態。就像一顆次原子粒子一樣，這些「大顆」的分子還沒有凝結成具體的東西。
這個維也納團隊後來以雙倍大和形狀奇怪的分子試做同一實驗，以看看形狀不對稱的分子是否也會展現出同樣神奇特性。被選中的實驗物件是氟化碳的分子（由七十顆碳原子組成的足球形狀分子）和卟啉力的分子（由一百顆碳原子組成的蛋餅狀分子）。它們都是這地球上體積最大的分子之一。實驗結果再一次證明，它們也可以產生干涉模式。
柴林格團隊反復證明，同一顆分子是可以同一時間存在於兩個地方的，可以維持一種重迭狀態。力他們證明了 一件不可思議的事情：物質和生物的最大基本成分處於可塑狀態。
高希並沒有多想她的發現所代表的意義，只是滿足於實驗的結果，滿足於寫出一篇精彩論文，滿足於自己對量子力學最有發展潛力的一個領域作出貢獻。偶而，她也會推想自己的結晶或許證明了關於宇宙本質的重要事情。不過，她畢竟還只是個博士班研究生，怎麼敢相信自己有能力洞悉宇宙的運作？
但在我看來，高希和柴林格的發現代表了現代物理學的兩大決定性時刻。高希的實驗顯示，物質最基本成分之間存在著看不見的聯繫，這聯繫常常強得足以無視加減溫度和施加磁場等古典的施壓方法。柴林格的工作則證明了更驚人的事：大型物質既不固定和穩定，也不必然會根攄牛頓定律行事。分子需要一些其它影響力才會固定下來。
他們提供了第一批證據，證明量子物理學的一些奇怪現象不只見於次原子粒子的層次，也見於可見的物質世界。分子一樣是存在於潛態，不是已經定型的現實。在某些環境下，它們會擺脫牛頓力學定律，展現出量子的非局域性效應。連分子這麼大的東西都會出現糾纏現象，足以透露出，物理法則不是有兩套（分別適用於大世界和小世界），而是只有一套。
這兩個實驗也透露了念力科學的關鍵：思想是怎樣能影響固定的物質的。兩次實驗意味著觀察者效應不只存在於量子粒子的世界，也存在於日常生活的世界。事物不是獨立自存的，而是像量子粒子一樣，只存在於關係中。共同創造、彼此影響，說不定是生命的本質。
我們對世上每件事物的觀察，說不定都有助於決定它們的最後形態，而這意味著我們是有可能影響我們周遭每一件大事物。每當我們進入擁擠的房間、與兒女交談或凝視天空時，不知不覺中也許就發生了影響力。不過，迄今我們還無法在常溫中證明這一點，我們的工具仍太粗糙。但我們已經有了初步證明，說明物質是有可塑性的，可以被外來力量所影響。
第二章 人類天線
一九五一年，才七歲的蓋瑞•史瓦慈有了一個不尋常的發現。他一直想讓家裡的電視機畫面變得更清晰。這台新買的黑白電視機讓史瓦慈著迷，但讓他著迷的不只是螢光幕上的畫面，更是這些畫面是怎樣來到他家的問題。電視是種頗新的發明，其機制即便對大部分大人來說也是個謎。這個早熟的孩子很想把電視拆開來，一看究竟，就像對待其它家電用品一樣。這種拆解熱情早早見於祖父給他的收音機。他祖父在長島開雜貨店，服務專案包括為客人更換電視機和收音機的電子管，碰到有不堪修理的收音機，他就會拿給孫子拆解。在史瓦慈的臥室角落，放著一個他向祖父借來的化妝品展示架，上面堆滿電子管、電阻器和收音機的殘骸。這是他對電子學不渝熱情的最早徵兆。
小史瓦慈知道，微微調整兔耳朵天線的角度，能影響畫面的清晰度。他父親解釋過，畫面是某種看不見的東西（類似無線電波）透過空氣傳來的。史瓦慈甚至做過一些粗淺實驗，發現自己只要站在天線與電視之間，畫面就會消失；而以某種方式觸摸天線，畫面則更清晰。
有一天，史瓦慈突發奇想，把天線拆下來，手指放在用來固定天線的螺絲釘上。本來一片混亂的畫面剎那間清晰無比。即使史瓦慈年紀還是小，也已經知道人體有特殊之處：他的身體可以充當電視天線，接收看不見的資訊。他對收音機做一樣的實驗，得到同樣結果。顯然，人體的構造與天線有某些相似之處，可以讓電視機產生影像。而他也是看不見資訊的接收器，有能力收到時空遠處傳來的信號。
不過，十五歲之前，他完全無法想像這些信號是由什麼構成。他那時學會了彈電子吉他，常常納悶是什麼原因讓他的樂器發出不同的聲音。即使彈的是同一個音符，但只要調整吉他的旋鈕，就可以讓音變得更高或更低。同一個音符聽起來為什麼會那麼不同？為了一項科學研究計畫，他對吉他的彈奏聲進行多軌錄音，然後查到紐約州北部（離他家約兩、三百英里遠）有一家公司，有儀器可以分析聲音的頻率。他去到那裡，把錄音帶放入儀器。很快，他面前的螢幕就出現了一堆密密麻麻的線條：那是幾百個頻率的複合體，代表著一堆泛音的混和，它們會隨你轉動吉他旋鈕而出現幽微變化。他曉得，這些頻率就是波，它們在螢幕上的形狀有如偏斜的S或是正弦曲線，就像兩端固定的跳繩會週期性起伏、擺動，猶如長島海峽的波浪。而他自己說話的聲音也會產生相似的頻率。這讓他回想起兒時的電視機實驗。他好奇，在他身體裡面搏動的能量場是否與聲波有著某些相似之處。
史瓦慈兒時的實驗也許是粗淺的，卻無意中觸及到念力的一個核心機制，亦即我們的意念就像電視臺的信號一樣，是靠著某種東西傳送出去的。成年後的史瓦慈仍然充滿研究熱忱，而他為這熱忱找到的出口是心理生理學——在當時，這門研究心靈如何影響身體的學科仍處於起步階段。後來，他在以鼓勵自由研究知名的亞曆桑納大學覓得教職，開始對生物回饋療法以及心靈可控制血壓和許多疾病的現象著迷。
一九九四年一個週末，他去聽生物回饋研究先驅艾爾默•格林演講。就像史瓦慈一樣，格林對心靈可以傳送能量的現象興趣濃厚。為了進行更密切的研究，他曾經找來遠距治療師，測試他們在送出念力治療的過程中，是不是會比平常放出更多的電能。格林在演講上指出，為了進行實驗，他蓋了一個天花板和牆壁都是銅的房間，又把它連接到一部微伏特腦電波放大器這儀器是用來測量腦部的電活動。一般來說，腦電波放大器連接著鑲嵌了電極片的帽子丄議受測者戴上帽子，不同位置的電極片可以感應到他腦部不同位置的放電情況。這種儀器極端敏感，可偵測到小至一百萬分之一伏特的電力。
在遠距治療中，格林懷疑資訊是以電能的形式由治療師的手部發出。這正是他不使用腦電波帽而將放大器直接連接到銅房的原因。銅牆可以發揮巨型天線的作用，從五個方向接收到治療師發出的信號。
實驗結果發現，不管任何時候，只要治療師發送念力，腦電波放大器就能錄得巨量的靜電湧現，類似於我們拖著腳走過一片新地毯，然後碰觸到一個金屬門把時所發生的情形。在銅牆實驗初期，格林碰到一個棘手問題，那就是即使治療師只是屈一屈一根手指，腦電波放大器一樣會有反應。所以，他必須想出一個辦法，排除這一類靜電雜音。而他能有的唯一辦法，就是要求治療師在發出治療資訊時，全身保持靜止不動。
史瓦慈愈聽愈入迷。他認為，格林棄如敝屣的東西也許就是最有趣的東西。對某人而言的「雜音」說不定就是他人的「信號」。會不會，人類的身體活動（那怕只是呼吸這麼微細的活動），都足以產生出足以讓銅牆接收到的電磁波信號？會不會，人類並不只是信號的接收者，而且還是信號的發送者？
人類能發送信號是完全講得通的。大量證據業已證明，所有活的生理組織都帶有電能。把這電荷放在一個三度空間，會引起一個以光速行進的電磁場。這種能量的傳輸機制是一清二楚的，模糊的只是，單靠簡單的肢體動作能引起多強的電磁場，以及發出的能量是否可被其它生物接收到。
史瓦慈巴不得馬上把這個猜想付諸測試。會議後，他請教格林怎樣蓋一個銅牆實驗室，然後匆匆到家得寶建材中心，想買一些銅片，結果卻只找到鋁片。不過鋁片一樣可以充當簡陋的天線。他買了二英尺乘四英尺的鋁片，把它們放在玻璃磚上，以避免接觸地面，再組合為「牆壁」。他把牆壁連接到一部腦電波放大器後，便來回揮動手臂。就像他預期的，放大器感應到他的手部活動。換言之，他的手可以產生信號。
接下來，史瓦慈在自己辦公室向學生展示這種效應。為了加強效果，他使用一尊愛因斯坦的胸像作為道具。這一次他動用了一頂有幾十片電極片的腦電波帽：沒有腦電訊號的時候，帽子只會記錄靜電雜音。
實驗時，史瓦慈把帽子戴在愛因斯坦胸像頭上，只打開帽子頂端的一個電極片。然後他把手伸到愛因斯坦頭頂，左右移動。彷佛這位偉人得到什麼靈犀頓悟一樣，放大器突然動了起來，顯示出它接收到電磁波。史瓦慈告訴學生，讓腦電波放大器起反應的不是胸像的「腦波」，而是他手部活動產生的電磁場。看來無可置疑的是，他的手每動一下就會產生信號。
史瓦慈不斷變換實驗方式。他試過站到三英尺之外揮動手臂，結果發現信號減弱了。當他把胸像放在可以過濾電磁場的銅網「法拉第籠」時，所有效應都消失了。顯然，隨他手部擺動而出現的奇怪能量有著電力的各種典型標記：會隨距離增加而減弱，以及被電磁遮罩阻隔。
有一次，他坐在胸像三英尺外，叫一個學生把左手舉在胸像上方，右手指向他。然後，史瓦慈上下擺動手臂。讓在場其它學生訝異的是，腦波波放大器竟清楚感應到史瓦慈的手臂活動。信號穿過史瓦慈身體，又穿過學生的身體，為胸像接收到。發出信號的人雖然還是他，但這一次卻是由學生充當天線，接收信號後再發送給腦電波放大器。
史瓦慈意識到這是他一生所有研究中的最大發現。簡單的肢體動作即能產生電能，但更重要的是，它可以創造一種關係。我們的每一個動作看來似乎可以讓周遭的人感應到。這一點所指涉的意義相當驚人。例如，如果他責駡學生，到底會發生什麼事？當他搖著一根手指，喝令學生「別再這樣」時，會有什麼物理效應發生在學生身上？那學生也許感到自己被一道能量波射過。另外，有些人說不定有比平常人更強的正電荷或負電荷。例如，在格林為著名治療師羅西林，布呂耶爾進行測試時，實驗室裡的所有儀器都忽然停史瓦慈發現了某些有關人類可發出能量很基本的事情。那麼，意念的能量是不是就像肢體動作的能量？意念是否也可以在我們與四周的人之間創造一種關係？說不定，我們對別人發出的每個意念都有物理成分，可以被對方以物理效應的方式接收到。
不過，我就像史瓦慈一樣，不太相信意念產生的能量與肢體動作產生的能量一樣。畢竟肢體動作所產生的訊號就像一般電力一樣，會隨距離而減弱。然而，在靈能治療裡，距離看來是不相干的。假使意念真有能量，應該也是一種比尋常電磁力更根本的能量。那我要怎樣去測試意念的能量效應呢？靈能治療師看來是個理想的切入點，因為他們在為病人治療時，放出的能量看來要比平常多。
格林已經用實驗證明，進行靈能治療時，治療師會湧現大量靜電。一個人靜靜站著時，他的呼吸和心跳能產生十至十五毫伏特的靜電能，而在需要全神貫注的時候（例如禪修），靜電能會急升至三伏特。然而，在格林的實驗裡，治療師湧現的靜電卻是一百九十伏特，其中一個治療師身上更是出現十五次這樣的狀況，換言之是正常狀態的十萬倍，那些時刻四面銅牆都出現較小的一至五伏特脈衝。經過研究，格林又發現，電脈衝是來自治療師的小腹——中國武術稱之為「丹田」，認為那是身體能量的主引擎所在。
史丹佛大學物理學家威廉•蒂勒設計了一部巧妙儀器，可以測量靈能治療師產生的能量。它會放出一道穩定的氣流，記錄下治療師在放電時所放出的電子數。任何電壓的增加都會被脈衝器感應到。
實驗中，蒂勒要求受測者雙手舉在離儀器約六英寸高，然後集中意念，去影響儀器的讀數。在一千多次的實驗中，大多數情形下，脈衝數增加到五萬，而且維持五分鐘之久。即便受測者沒有接近儀器，只要能保持住意念，一樣會產生同樣效果。蒂勒認為，這表示那怕是隔著距離，引導性思維也可以產生物理能量。
另有兩個實驗測量了使用念力者的實際電頻率。其中一個測量靈能治療師發出的能量，另一個是測量氣功師父（「氣」一詞在中國指能量）。兩個實驗的結果一模一樣：受測者運功時發出的頻率介乎二到三十赫茲之間。
這能量似乎也可以改變物質的分子結構。麥基爾大學生物學系副教授柏納德，格拉德曾請來一批靈能治療師，請他們對澆花用的水施放療力，然後用紅外線光譜術分析水的化學成分。他發現，水分子裡的氫和氧的結合發生了根本改變，分子間的氫鍵變得鬆弛，就像是泡過磁鐵的水。好些科學家印證了格拉德的發現，例如一個俄國研究團隊證明，晶體微觀結構裡的水分子在接受過「療力」後，氫氧的結合形態會發生扭曲。
這種轉變光靠意念力就可引發。有個實驗，讓一些經驗老到的打坐者捧著水打坐，一面用意念去影響水樣本的分子結構。事後用紅外線光譜術分析水，發現水的許多特質（特別是「吸光率」）都大大改變了。如此看來，當人向某個物件發送意念時，甚至是可以改變物件的分子結構的。
在史瓦慈的研究中，他懷疑意念力不只會表現為靜電能。他猜想磁能說不定也扮演著重要角色。磁場當然是一種更強大的「推——拉」能量。磁力顯然是最有力也最普遍的能量：地球本身即受到自己微弱的地磁能量的起伏影響。史瓦慈記起蒂勒做過的一個實驗：有一次，蒂勒讓一批異能者分處在可以遮罩不同種類能量的房間裡，接受測試。結果是，待在法拉第籠裡的異能者表現得比平常佳（法拉第籠只會過濾掉電能），而待在有磁力遮罩房間裡的異能者，則表現得比平常差。
從這些早期實驗，史瓦慈歸納出兩個重要意義：靈能治療或許可湧現出最初的電能，但傳送療力的真正機制也許是磁力。事實上，蒂勒的實驗甚至反映出，特異能力會因遮罩性質的不同而被弱化或強化：電信號會產生干涉效果，而磁信號則會產生擴大效果。
為測試這個最新想法，史瓦慈找來女同事梅琳達•康納合作。康納是博士後研究員，四十多歲，對靈能治療現象一向感興趣。他們第一件要做的事，是找出精確方法去接收磁信號。要測量細微、低頻的磁場極為困難，需要用到稱為「超導量子干涉儀」這種昂貴的高感度儀器。這東西的價格高可達四百萬美元，通常放在一個可以遮罩磁力的房間，以消除周遭的輻射雜音。
因為經費有限，史瓦慈和康納能用的只是一部窮人版的「超導量子干涉儀」：小型、手提、靠電池運轉和三軸的數位「高斯計」。這儀器原是為偵測電磁污染而設計，可以感應到超低頻的磁場——低至一千分之一個高斯的磁場。史瓦慈相信，這種敏感度已經相當符合他的需要。
康納想到，若要測量低頻磁場的變化，就應該計算它在一段時間內的變動次數。若單是記錄周遭的穩定磁場，那讀數偏離的程度將會很低——少於十分之一個高斯。然而，在一個擺動很大的磁場，讀數會不斷改變，例如說從〇，六到〇，七再到〇，八，然後再回到〇，六變化愈大、愈頻繁，愈有可能反映磁場受到一種定向的引導性能量的影響。
康納和史瓦慈找來一批「靈氣」一種曰本人一世紀前發展出的療法）師父，反復在他們「運功」期間和閉目休息的時間測量他們兩隻手的磁場。然後，兩人又找來一批靈能治療師，如法炮製。最後，他們把資料拿來與得自沒受過治療訓練的人的資料加以比較。史瓦慈和康納分析資料發現，兩組治療師都有明顯的低頻磁場（發自兩隻手）波動。當治療師開始運作能量，磁場的擺動會巨幅增加。不過，大部分的能量增加來自他們主要使用的那只手。沒受過治療訓練的對照組成員則沒有這現象。
在比較靈氣組與靈能組的資料時，史瓦慈又發現另一個重大差異。靈能治療師的每分鐘磁場變化，平均比靈氣治療師高出近三分之一。
實驗結果看來是很清楚的。史瓦慈和康納證明了定向的引導性思維既表現為一種靜電能，又表現為一種磁能。但他們又發現，使用念力就像彈鋼琴：得先學習如何使用。而學習過的人又有些使用得好些，有些則差了一點。
在琢磨實驗結果的含意時，史瓦慈想到一句醫生急診時愛說的口頭禪：「聽到奔蹄聲，先別猜想是斑馬。」換言之，當你為人診斷病徵時，除非是排除了各種最可能的病因，否則別考慮可能性最小的病因。史瓦慈也喜歡用這種態度從事科學研究。所以他問自己：治療師的磁場擺動幅度增加，會不會只是受到周邊生物物理變化的影響？例如肌肉收縮就會產生磁場，血壓的改變也是如此。甚至電解質的流動、汗腺、溫度的變化和神經誘導，一樣可以產生磁場。史瓦慈猜測，治療的效力可能是由眾多生物過程產生的磁場總和所傳送。
但磁效應的可能性解釋不了遠距治療。有些治療師可以把療力傳送到幾千英里之外。在一個案例中，四十個在三藩市的治療師曾成功把療力發送到分散全美各地的愛滋病人身上，讓病人病情出現明顯改善。然而就像電場一樣，磁場也會隨距離而減弱。所以，磁效應和電效應也許與念力的效果有關，卻不是主要機制。也許，這機制更接近是一種量子場，最有可能是光。
史瓦慈開始猜想，讓意念產生效力的機制也許是人體釋出的微量光。一九七〇年代中葉，德國物理學家弗立茲——亞伯特•波普發現，從最簡單的單細胞植物到最複雜的有機體（如人類）等一切生物體，會持續放射出微弱的光子流（光子是光的粒子）。他稱這現象為「生物光子放射」，又力主這是生物體用來跟自己身體各部分和外界通訊的工具。
三十多年來，波普主張人體所有細胞過程的真正協調力量不是生化作用，而是上述的微弱光放射。光波是通訊的最佳形式，可以即時把信號傳達到人體的所有部分。用光波而不是化學物質來解釋生物體的通訊機制，將可解開一個基因學上的難題，亦即我們是怎樣從單細胞長成這最後形狀的。此外，它也解釋了身體的各部分是如何同時協調運作。波普推斷，這光就像是主音叉，能設定某些頻率，讓身體的所有分子追隨。
更早前，包括德國生物物理學家赫伯特•弗勒利希在內的一些科學家即主張過，是某種集體振動讓蛋白質與細胞協調運作。不過，在波普提出他的發現之前，這些理論都沒有被當一回事，主要是因為沒有夠敏感的儀器可以證明理論正確之故。
在一個學生的協助下，波普製造出第一部相關儀器：光子擴大器。它可以偵測到生物放射的光，計算裡面有多少顆光子。波普花了幾年時間，透過一些無懈可擊的實驗，證明了生物體的光子貯藏在細胞內的DNA中，並由那裡放射而出。生物體的放光強度是穩定的，每一秒每平方公分放射出幾顆到幾百顆光子不等。然而，當生物體生病或受到干擾，放射的光子數就會急升或急降。這種資訊非常寶貴，因為它顯示出一個人的健康程度和任何療法的有效程度。例如，癌症病人放射的光子要少於正常人許多，他們的光彷佛行將熄滅似的。
波普的理論一開始招來詆毀，但最後卻受到德國政府乃至國際肯定。他創立了生物物理學國際研究所，其成員由世界十五個科學社群組成，其中包括瑞士的歐洲粒子物理實驗室、美國的東北大學、中國科學院的生物物理所和莫斯科國立大學。在二和一世紀初期，生物物理學國際研究所至少囊括了全世界四十個知名科學家。
有沒有可能，治療念力的資訊就是由生物光子送出的呢？史瓦慈知道，如果他想要完成生物光子放射的研究，首先必須想出看到這些微光的方法。波普當時在實驗室中裝設一台電腦儀器，連接到一個箱子上，箱子裡可以放入植物等生物。波普使用的光子擴大器是計算得到生物體放射的光子數，並將光放射的數量製成圖表，但它只有在絕對漆黑的環境下方能起作用。在那之前，科學家並無法看到生物體實際發光的樣子。
經過反復思索，史瓦慈想到，最有可能讓他拍攝到非常微弱的生物光子的，是電荷耦合組件攝影機。那是一種高感度的攝影機，專供天文望遠鏡拍攝太空深處星系的照片，無論光多微弱，也能捕捉到七成左右。如果電荷耦合元件攝影機可以捕捉到最遙遠星體的光，說不定也可以捕捉到生物體發出的微光。然而，這種攝影機價值幾十萬美元，而且只有在絕對零度以上一百度的超低溫始能運作。這種低溫可以消除室溫中的任何環境輻射，也有助於提升攝影機對微光的敏感度。但到底要到哪裡才弄得到這樣的高科技設備？
史瓦慈的同校同事凱西•克裡思想到了辦法。她是光學科學系教授，對生物光與它在醫療中扮演的角色同樣深感好奇。她知道土桑國家科學基金會放射科有一部電荷耦合元件攝影機，專門用來測量注射了磷光染料的老鼠的光放射。這台低噪音、高效能的攝影機被放在暗房的黑箱子裡，有個冷卻系統把溫度控制在華氏零下一百五十度。它拍得的影像可以顯示在電腦螢幕上。那正是史瓦慈夢寐以求的。經過克裡思接洽，放射科主任慷慨答應讓他們在工餘時間使用。
在最初的實驗中，史瓦慈和克裡思把一片天竺葵葉子放在一個黑色平臺上。曝光五小時後，他們給葉子進行螢光攝影。最終出現的電腦影像讓人眩目：一幅發光葉子的完美照片，像是黑白反過來，但清晰無比，每一根最細小的葉脈都纖毫畢現。葉子四周有一些白色光點，宛若仙子金粉：這是高能量宇宙射線的證據。第二次曝光時，史瓦慈用某個軟體濾去葉子周遭的輻射，得到一幅完美的影像。
端詳電腦螢幕中的照片時，史瓦慈和克裡思知道他們創造了歷史。這是有史以來科學家第一次親眼看見生物體發光的樣子。
有了可以捕捉微光的儀器後，史瓦慈終於能測試治療念力是否也會產生光。克裡思找來一批治療師，請他們把手放在攝影機下面十秒鐘。史瓦慈得到的第一批影像模模糊糊，無法分析。於是他改請治療師把手放在白色平臺（白色可以反光），而不是黑色平臺上（因為黑色會吸光）。這次，拍攝出來的照片清晰得讓人屏息靜氣：一連串的光點從治療師的手流出，甚至幾乎就像是從他們的手指頭流出似的。史瓦慈現在有答案了：治療念力可以產生光波，而且這光波無疑是世界上最有條理的光波之一。
相對論並不是愛因斯坦的唯一偉大洞見。一九二四年，他在跟籍籍無名的印度物理學家玻色通信後，得到了另一個驚人領悟。玻色當時正在研究光子，他發現在某些情況下，不同的光子在行為上就像單一的粒子。當時沒有人信他——讀了玻色寄給他的運算式的愛因斯坦除外。
愛因斯坦欣賞玻色提出的證明，並運用影響力讓玻色的理論得以發表。另外，受玻色的啟發，愛因斯坦自己也開始研究氣體中的原子（它們一般以漫無秩序的方式振動）會不會在某些環境或溫度下開始同步化，就像玻色的光子一樣。經過一番計算，愛因斯坦得出了哪些條件也許可以產生這種現象的公式。但他以為自己在計算中犯了錯誤。因為如果他計算無誤，就表示在某些異常低的溫度下（例如絕對零度以上的幾K），發生了很怪異的事情：平常以多種不同速度運動的原子會慢下來，達到一模一樣的能量水準。這時，原子會失去個體性，外表上和行為上就像是聚成一顆巨大的原子。愛因斯坦的數學軍火庫中沒有一樣武器可以將它們分開。他意識到，如果這是真的，他就是遇上了一種完全有別於宇宙任何已知特性的嶄新物質狀態。
愛因斯坦發表了他的發現，又把自己的名字借給這種現象使用，稱之為「玻色——愛因斯坦凝聚」。但愛因斯坦從不完全相信自己正確，而其它物理學家也要等到七十多年後才相信。一九九五年六月五日，「天文物理聯合研究室」的艾瑞克•康奈爾和卡爾，威曼設法把一小批銣原子冷卻到絕對零度之上一千七百億分之一度（此項研究計畫由美國國家標準與技術研究院、科羅拉多大學鮑爾德分校贊助）。這是一個壯舉，需要先用一個雷射光網把原子給捉住，再施以磁場。然後，到了某一點，原子群中有大約二千顆原——其厚度相當於紙張的五十分之一 ——的行為開始變得跟周遭的原子不一樣，變得就像一個單一實體。雖然它們還是氣體的一部分，但行為卻更像是固體的原子。
四個月後，麻省理工學院的沃夫岡•克特勒成功複製同一個實驗，但使用的材料是鈉。因為這項成就，他連同康奈爾和威曼同獲二〇〇一年的諾貝爾獎。翁幾年後，克特勒與其它科學家又成功證明分子也可產生同一效應。
科學家相信，愛因斯坦和玻色的理論可以解釋一些才剛開始在次原子世界被觀察到的奇怪特性：「超流性」和「超導性」。超流性是一種液體可以不斷流動而不會喪失能量的狀態，有時甚至能自行從密封的容器中滲漏出；超導性則是見於電子的相似現象。在超流性或超導性狀態下，液體或電力理論上可以用不變的速度永遠流動下去。
克特勒發現了原子或分子在這種狀態下的另一個驚人特質：所有原子或分子完全和諧地兒子表現得就像單一顆巨大光子，彼此以完全和諧的頻率高效率。普通的光只照得到三公尺遠，但雷射光束卻可以照到三億倍遠。
科學家本來相信，玻色—愛因斯坦凝聚只是原子和分子在超低溫、近乎靜止不動時才會有的狀態。不過，波普與他的科學團隊卻發現，生物體發出的弱光一樣有類似特性。這特性原是不被認為存在於「沸騰」的生物體體內的。猶有甚者，波普在植物、動物和人體身上測量到的生物光子都是高度和諧的。它們就像是單一的超功率頻率——這現象又被稱為「超輻射」。德國生物物理學家弗勒利希更早前就提出過一個模型，指出這種秩序性可以出現在生物系統中，而且扮演核心角色。他的模型顯示，在像人類這樣複雜的動態系統裡，內在的能量可以創造千絲萬縷的關係，讓各部分不會各唱各調。流動的能量是可以組織成巨大的和諧狀態，構成自然界已知的最高量子秩序。當我們說次原子粒子是「和諧」或「有秩序」時，指的是它們受到共同電磁場的高度連結，猶如是對同一頻率共鳴的千百支音叉。這時，它們不會再各行其是，反而變得像是一支訓練有素的軍樂隊。
就像一個科學家所說的，想瞭解「和諧性」，可以比較一個六十瓦燈泡的光和太陽的光。一般燈光的效率都奇差無比。燈泡燈光每平方公分的強度大概只有一瓦，這是因為光子放出的波列很多，產生破壞性干涉效果，互相抵消。太陽每平方公分產生的光卻是燈泡的六千倍左右。不過，如果你能夠讓一個小燈泡的所有光子都同調，彼此和諧共鳴，則燈泡的燈光強度將是太陽表面的光的幾千甚至幾百萬倍強。
自波普證明生物體可放射出和諧的光以後，其它科學家開始假設心靈過程一樣可以產生玻色——愛因斯坦凝聚。英國物理學家羅傑•彭羅斯和美國亞曆桑納大學的麻醉學家史都華•哈默洛夫共同主張，細胞裡的微管（即細胞的基本結構）其實都是一些「光管」，可以把無秩序的波訊號轉化為高度條理化的光子，再傳送到身體其它部分。
史瓦慈已經目睹過從治療師手上流出的光子流有多麼和諧一致。然後，讀過波普和哈默洛夫等科學家的研究後，他終於知道了治療念力何以產生效力：如果說意念是一種頻率，那治療念力就是一種高度有秩序的光。
史瓦慈的原創性實驗向我披露出意念的量子性質。他和同事揭示出人類既是量子資訊的接收者也是發送者。引導性思維顯然可以產生電能和磁能，同時還會放射出一些只有敏感儀器才能測到的條理化光子流。也許，我們的意念同樣是高度和諧的，就像次原子世界的其它和諧形式一樣，可以改變分子的結構與物質的鍵接。明確的引導性思維也許就像雷射光，可以照明卻永遠不會減損能量。
我想起史瓦慈在溫哥華的一個奇妙經驗。那時，他落腳在城中區一家飯店的頂樓套房。有一天晚上，他一如往常在淩晨兩點起床。他走到陽臺，想看看被群山環繞的城市西部的壯觀景象。讓他驚訝的是，許多人家還亮著燈。他忽然希望手上有一個望遠鏡，讓他可以看看人們這麼晚還在做些什麼。不過，如果有誰用望遠鏡向他這個方向張望，就會看到他是一絲不掛站在陽臺上。想到這個，他沒由來感覺自己赤身露體的樣子已經映入家家戶戶的窗戶。這是個奇思怪想，但又也許不是那麼的荒誕不經。畢竟，他就像所有生物一樣，是不斷體射出生物光子的，而這些光子全都是以光速前進，一秒鐘行進十八萬六千英里，兩秒後到達三十七萬二千英里外。
他身上的光和天上星星的光不無相似之處。許多星體的光都是旅行了幾百萬年才來到地球。一顆星星的光就是這顆星星的歷史。那怕一顆星星在它的光到達地球以前就死去很久，它的資訊也仍繼續留存，在天空上留下不可磨滅的足跡。
然後，史瓦慈突然想像到自己就像一個能量球、一顆發光了五十多年的小星星，挾帶著自兒時住在長島以來發出過的每一個資訊。他人生曾有過的每一個最微不足道的意念，就像星星的光一樣，繼續存在於這個宇宙的某處。我想，念力正如同是星星，一旦發出，就會像星光一樣，影響到它路過的每件事物。
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