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1 # 雙流政事
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2 # 運籌帷幄小羊U
這個真的有一些困難。如果要很通俗的講就得限制篇幅了,也不能涉及太多。為了形象點我們就用經典的和量子的對比著說,在不涉及相對論的情況下。
在經典裡我們關注的是體系內的力學量,並不關心物理客體,如果資訊充足我們可以準確的說出一個研究客體在某個時刻的各種力學量值,座標,動量,角動量,能量,等等。
但是在量子裡我們更關注客體,他比力學量更重要。量子裡最特殊的東西叫做態。這在經典裡是不用的,因為我們預設客體不會變,無論是在這還是在哪是完全一樣的。這也就使得我們沒有辦法準確的說出客體某一時刻的各種力學量。
在量子力學裡力學量不一定有確定的值,但是平均值是確定的。假如我問你這個電子的位置,你只能得出有多少機率處於某一個位置。具體位置你是不知道的。
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3 # 擦肩而過的世界
牛頓定律:經典力學,廣義相對論,狹義相對論,物質相對靜止條件下變化規律。半光速,接近光速等物體運動變化規律。超光速屬於量子物理,超光速是屬於高速物體運動範疇。通俗講量子物理:是物質在超光速條件下物體變化規律。
作為一名純文科生,對量子物理是完全搞不懂的,不過給所有量子物理小白推薦本書,《量子物理史話》。看了之後,有點小小的拙見。
1.19世紀的物理大廈已經建成,只是天邊還漂著兩朵烏雲。諷刺的是經過人類最聰明的頭腦一個多世紀的努力,現在滿天都是烏雲。 作為20世紀最偉大的物理發現,相對論的科普還時不時能見到幾篇文章,但是系統的科普量子力學真是沒怎麼見過。我認為的原因可能是,就相對論而言,我本人就可以花半小時給大部分人講懂,但是量子力學確實不是短時間就能講清楚的,光是描述裡面各種離奇的實驗發現,就需要很多篇幅,更別提對其解釋的各種光怪陸離的理論了。波函式、高維空間、不確定性原理、平行宇宙、多元歷史,各種聽起來就不明覺厲的詞彙足以嚇退大部分普通人。如此之高的門檻,也就成為了量子力學普及率極低的原因吧,雖然它是20世紀最偉大的發現,雖然如果沒有它,就沒有DNA的發現、沒有鐳射技術、沒有原子彈、沒有衛星,甚至沒有積體電路。
2.量子力學的門檻雖然高,但是對於我們只想知其大概與結論的普通人來說,門檻真的只有耐心與好奇。雖然量子物理的理論裡面用到了人類最為高深的數學知識,但是這本書非常難得的只使用到了小學數學的知識,而且,如果你實在是連小學數學都沒有畢業的話,你完全可以跳過論證過程只瞭解其結論。我相信,如果你真的對於我們生活在怎樣一個世界這個問題感興趣的話,這本書絕對不至於讓你讀不下去。感謝作者用最平實的語言解釋了最尖深的理論。
3.物理是基於實驗的科學,是對於觀察到的現象的解釋。波函式塌縮、退相干性、平行宇宙、多重歷史、高維時空、超對稱性、超弦理論,這些科學家開的腦洞如此之大,真的不是他們故意要把物理搞得那麼高深難懂,而是實在是沒有辦法解釋那些匪夷所思的客觀現實。我真的能感覺得到他們丟擲這些理論時的痛苦抉擇,哥本哈根解釋居然要在物理中引入“意識”這種精神概念來解釋物理現象,人的“意識”觀察會引發量子態塌縮,你看月亮的時候月亮在,你不看月亮的時候月亮根本不存在,作為一個物理學家這樣講的時候,那是多麼的痛苦與無奈?!為了解決電子到底是從左邊的縫還是右邊的縫穿過去了,甚至不惜要把整個宇宙搞“分裂”了,以至於被同行說成是精神分裂。
4.當你瞭解到量子物理領域(單個基本粒子,如電子)的行為是如此詭異,你將不得不去思考那些本應該屬於哲學的問題:為什麼所有的物理定律都不禁止時間必須為正,但現實世界裡時間卻永遠單向流動?為什麼物質的存在必須依賴於人的觀測,當不觀測時,物質確實就真的不存在呢?當我們實實在在地看到那些驚人的結果,以至於我們不得不相信相對論與量子力學的結論是正確的,那麼,剩下兩個必須有一個為假:時間與因果律。這兩個,你又能相信哪個為假呢?所有的問題,最終都指向一個終極大問:我們所在的世界是真實的嗎?文章中篇花了較長的篇幅引入一些哲學問題的討論,而整個過程卻無比自然,這正是瞭解量子力學必然引發的思考。相信看完這本書,你對我們所處的現實世界的理解,也許會被改變。這是一本可以撼動你世界觀的書。
5.作者在全書的結尾插入了一則小故事,關於二戰期間德國與盟軍在原子彈研發上的競爭往事。這個插入顯得非常突兀,因為引起了我的好奇。也許作者是想為海森堡申冤,也許只是對這段撲朔迷離的歷史著迷。但是在我看來也許另有深意:最前沿的理論科學的研究,看似與我們普通人關係甚遠,但是實際並沒有那麼遙遠。如果當年德國科學家團隊更早研發出原子彈,人類歷史可能就會改寫。海森堡犯了一個低階的數學錯誤,以至於德國的研發失敗,這到底是其本人出於道德原因故意不讓研發成功,還是因為德國在這方面的人才不夠,要是多幾個海森堡的學生能檢查出這個錯誤,是否結果就不一樣了呢?作者寫這本書,一定是希望向普通人科普最前沿的物理知識,同時,可能也希望那些看起來與我們相隔遙遠的科學(家)們的工作,能引起更多的關注吧。