上帝掷骰子吗——量子物理史话 / 买书如山倒,读书如抽丝#3

in cn-reader •  7 years ago  (edited)

微信图片_20170901221100.jpg

上帝掷骰子吗》豆瓣评分9.2,作者是曹天元。这是一本让人热血沸腾的科普书,不了解量子力学的人(我也毫无概念)看也毫无压力。霍金在《时间简史》的Acknowledgements 里面说,插入任何一个数学公式都会使作品的销量减半,所以他考虑再三,只用了一个公式 E=mc^2。而这本书里也只用到了一个公式 E=hv。翻开这本书,书中描述的光怪陆离的量子世界绝对会让你激动不已。

书中讲,20世纪初期,经典物理学大厦已经很完善,看似牢不可破,因此我们世界的真相或事实正如经典物理学所描述的那样,真实可观测,同时又符合规律。

开篇开尔文说,

“动力学理论断言,热和光都是运动的方式。但现在这一理论的优美性和明晰性却被两朵乌云遮蔽,显得黯然失色了……”(‘the beauty and clearness of the dynamical theory,which asserts heat and light to be modes of motion,is at present obscured by two clouds.’)

——开尔文

而“在物理学阳光灿烂的天空中漂浮着两朵小乌云”却带来了两场狂风暴雨,这两朵著名的乌云,分别指的是经典物理学中光以太和黑体辐射的困境。

第一朵乌云,最终导致了相对论革命的爆发。
第二朵乌云,最终导致了量子论革命的爆发。

这本书主要讲量子物理学,你会发现,量子物理学光怪陆离,远远超越了人类的想象。

围绕着光是什么,出现了两个派别——波动派与粒子派,波动派的代表人物是爱因斯坦,粒子派的代表人物是玻尔,两派争锋相对,你方唱罢我登场,后来贵族出身的德布罗意来了,他说大家别争了,光即是波又是粒子!而后出现了天才人物海森堡,他又称量子具有测不准原理,也就是你不能同时测得量子的速度和位置,这话就好像对于一个足球,你不能同时测出它的速度和位置一样,让人感觉不可思议。而后薛定谔提出了他的既死又活的猫,各种光怪陆离的现象一一呈现,你会觉得宇宙中真的存在平行世界吗?而我们都是大量粒子的统计规律,仍有极少量粒子存在于宇宙当中,甚至是宇宙的尽头吗?

其中好多小故事都很有意思,卢瑟福是获得过诺贝尔奖,而他一生至少培养了10位诺贝尔奖得主,同时还有很多优秀的没有得诺奖的人物。后来他的实验室被人称为“诺贝尔奖得主的幼儿园”。

另一个讲的正是卢瑟福的学生狄拉克,他获诺贝尔奖的时候31岁,他对卢瑟福说他不想领这个奖,因为他讨厌在公众中的名声。卢瑟福劝道,如果不领奖的话,那么这个名声可就更响了…… :)

后记

我们生活在一个看似确定的世界当中,但是科学证实,很多问题都是无法确定的,上帝他老人家确实就是在掷骰子,对于宇宙来说,人类的生存与否可能根本没有任何意义,我们的行为无非就是在波动而已,但是,但是,但是着眼于当下,我们每个人都扮演着不同的角色,有的人既是父/母,又是子/女,同时也是丈夫/妻子,又是职员或者老板,每个人都有着自己的责任义务,努力工作,养家糊口可能就是我们活着最大的意义。

就这本书来说,从中能学到什么吗?好像并不没有,但是让我了解了宇宙的无限可能,让我了解了自身的渺小,令我产生的敬畏之情,同时也让我思考了人生。

对于充满无限可能的宇宙就让我们心存敬畏吧!也敬那个充满传奇的哥本哈根年代!


首发于 http://steemit.com。感谢阅读,欢迎 Follow, Upvote, Resteem @zsilence,有任何想法和建议请留言,你的支持将激励我创作出更好的内容!

@zsilence #blog #z-reading

Authors get paid when people like you upvote their post.
If you enjoyed what you read here, create your account today and start earning FREE STEEM!
Sort Order:  

👍👍👍👍👌👌

Do you know this book? A book about quantum mechanics.

yes i know but i dont read it yet

當初也是這本書引領我進入量子力學世界,讓我看到世界的另一面貌。
雖然說量子力學這麼捉摸不定,異於平常人生活的宏觀世界,但當今社會絕對不可少這學問,各式的電子產品都牽涉到其理論,說來也相當實用,只是我們非專業者不易理解吧!
但是就有少數人就藉這模糊不清的觀念,將一些事實混雜虛假,來支持自己的理論,變成名副其實的偽科學。
有些時候看到那些用量子力學來佐證自己所謂的能量治療法,真令我頭痛。

是的,量子计算机好像正在开发当中,量子理论在加密上也有应用吧,看这本书感觉是身处在另一个世界一样,大师辈出的年代啊!

據我所知,Google與IBM都有積極開發這項目,現今有一些實體成果了,像D-Wave、IBM Q。不過建造成本實在很高,還沒進入商業化階段,而且未來也不一定會變成人人都可有的家用電腦。其所扮演的角色比較像是超極電腦,藉著獨特的量子性質,把一些演算法的複雜度降低,效率比傳統電腦好非常多。主要會用在模擬分子合成、天氣預測等需要高度計算的問題。
這對現代密碼學而言影響非常大,因為網路常用的RSA加密法就是用質因數分解來保護資料,而量子電腦正好可以輕鬆破解。
但道高一尺,魔高一丈,早些年已有人開發了量子加密機制,藉由量子觀察後會被破壞的性質(哥本哈根學派說的波函數塌陷),保護資料不被外人偷窺,除非量子力學有問題,不然這機制不會被破解。而量子加密一直有人在實驗,傳遞距離越來越遠,我覺得未來可以利用它來對付量子電腦。
蠻期待未來發展呢!

我在想没有什么基础的人能不能看懂

可以看懂,风趣幽默类型的书,重新认识我们的世界。

买一本来看看

物理到了最后有些哲学化了,对世界本原的思考

物理研究就是在认识世界,探索未知的过程,个人主观的认知存在很多错误

很多伟大的理论都是很多年后才得以论证。