上帝掷骰子吗?:量子物理史话,ISBN:9787538291605,作者:曹天元 著
  • 作者:"曹天元"
  • 出版社:辽宁教育出版社
  • 定价:36.80元
  • ISBN:9787538291605
  • 2019-09-07 09:06:42 摘录
    物理学家有一个梦想,一个深深植根于整个自然的梦想。他们梦想有一天,深壑弥合,高山夷平,荆棘变沃土,歧路变通衢。他们梦想造物主的光辉最终被揭示,而众生得以一起朝觐这一终极的奥秘。而要实现这个梦想,就需要把量子论和相对论真正地结合到起,从而创造一个量子引力理论。它可以解释一切的力,进而阐释一切的物理现象。这样的理论是上帝造物的终极蓝图,它讲述了这个自然最深刻的秘密。人们给这种终极理论取了另外一个名字:万能理论。
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  • 2019-09-06 15:58:02 摘录
    抛开量子场论的胜利不谈,量子论在物理界的几乎每个角落都激起激动人心的浪花,引发一连串美丽的涟漪。它深入固体物理之中,使我们对于固体机械和热性质的认识产生了翻天覆地的变化,更打开了通向凝聚态物理这一崭新世界的大门。在它的指引下,我们才真正认识了电流的传导,使得对于半导体的研究成为可能,而最终带领我们走向微电子学的建立。它驾临分子物理领域,成功地解释了化学键和轨道杂化,从而开创了量子化学学科。如今我们关于化学的几乎一切知识,都建立在这个基础之上。而材料科学在插上了量子论的双翼之后,才真正展翅飞翔起来,开始深刻地影响社会的方方面面。在量子论的指引之下,我们认识了超导和超流,我们掌握了激光技术,我们造出了晶体管和集成电路,为一整个新时代的来临真正做好了准备。
    世界的面貌,它比史上任何种理论都引发了更多的技术革命。核能、计算机技术、新材料、能源技术、信息技术……这些都在根本上和量子论密切相关。牵强一点说,如果没有足够的关于弱相互作用力和晶体衍射的知识,DNA的双螺旋结构也就不会被发现,分子生物学也就无法建立,也就没有如今这般火热的生物技术革命。再牵强一点说,没有量子力学,也就没有欧洲粒子物理中心,没有互联网,更没有划时代的网络革命。
    量子理论的出现彻底改变世界的面貌。
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  • 2019-09-06 15:51:49 摘录
    我们已经浏览了绝大多数重要的风景点,探索了大部分先人走过的道路。但是,正如我们已经强烈地感受到的那样,对于每一条道路来说,虽然一路上都是峰回路转,奇境叠出,但越到后来却都变得那样地崎岖不平,难以前进。虽说“入之愈深,其进愈难,而其见愈奇”。
    翻山越岭皆是风景。
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  • 2019-09-06 15:47:10 摘录
    如果DH解释是正确的,那么我们每时每刻其实都经历着多重的历史,世界上的每一个粒子,事实上都处在所有可能历史的叠加中!但一旦涉及到宏观物体,我们所能够观察和描述的则无非是一些粗略化的历史,当细节被抹去时,这些历史便互相退相干,永久地失去了联系。
    退相干历史。
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  • 2019-09-03 23:04:40 摘录
    在哥本哈根解释中,只要一观测,系统的位置就从不确定变成完全确定了,而GRW虽然不需要“观测者”,但在它的框架里面没有什么东西是实际上确定的,只有“非常精确”“比较精确”“非常不精确”之类的区别。比如说当我盯着你看的时候,你并没有一个完全确定的位置,虽然组成你的大部分物质都聚集在你所站的那个地方,但真正描述你的还是一个钟形线!我只能说,“绝大部分的你”在你所站的那个地方,而组成你的另外的那“一小撮”却仍然弥漫在空间中,充斥着整个屋子,甚至直延伸到宇宙的尽头!
    也就是说,在任何时候,“你”都填满了整个宇宙,只不过“大部分”的你聚集在某个地方而已。作为一个宏观物体的好处是,明显的量子叠加可以在很短的时间内完成自发定域,但这只是意味着大多数粒子聚集到了某个地方,总有小部分的粒子仍然留在无穷的空间中。单纯地从逻辑上讲,这也没什么不妥,谁知道你是不是真有小到无可觉察的部分弥漫在空间中呢?
    也许现实时空中的你只不过是一个高维态矢量的一个切片而已。
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  • 2019-09-03 19:51:29 摘录
    从微观到宏观的转换。如果光子又是粒子又是波,那么猫为什么不是又死而又活着?如果电子同时又在这里又在那里,那么为什么桌子安稳地待在它原来的地方,没有扩散到整间屋子中去?如果量子效应的基本属性是叠加,为什么日常世界中不存在这样的叠加,或者,我们为什么从未见过这种情况?
    我们已经听取了足够多耐心而不厌其烦的解释:猫的确又死又活,只不过在我们观测的时候“坍缩”了;有两只猫,它们在一个宇宙中活着,在另一个宇宙中死去;猫从未又死又活,它的死活由看不见的隐变量决定;单个猫的死活是无意义的事件,我们只能描述无穷只猫组成的“全集诸如此类的答案。也许你已经对其中的某一种感到满意,但仍有许多人并不知足:一定还有更好,更可靠的答案。为了得到它,我们仍然需要不断地去追寻,去开拓新的道路,哪怕那里本来是荒芜一片,荆棘丛生。毕竟世上本没有路,走的人多了才成为路。
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  • 2019-09-03 19:42:37 摘录
    但是,我们还是不能满足于这样的关起门来然后自称所有的问题都已经解决的做法。或许,是因为我们血液中的热情还没有冷却,或许,是因为我们仍然年少轻狂,对于这个宇宙还怀有深深的激动和无尽的好奇。我们并不畏惧进入更为幽深神秘的峡谷和森林,去探究那事实的真相。哪帕注定要被一些更加恼人和挥之不去的古怪精灵所缠绕,我们还是不可以放弃了前进的希望和动力,因为那是我们最宝贵的财富。
    虽然道路坎坷颠簸行进艰难,但沿途奇峰连天枯松倒挂瀑布飞湍冰崖怪石的绝景,一定不会令人失望。
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  • 2019-09-03 18:48:49 摘录
    从实用的角度来说,量子论是有史以来最成功的理论,它不但远超相对论和麦克斯韦电磁理论,甚至超越了牛顿的经典力学!量子论是从风雨飘摇的乱世中成长起来的,久经革命考验的战士,它的气质在风刀霜剑的严相逼拷之下被磨砺得更加坚韧而不可战胜。
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  • 2019-09-03 18:45:59 摘录
    在世界各地的实验室里,粒子们都顽强地保持着一种微妙而神奇的联系。仿佛存心要炫耀它们的能力般地,它们再地嘲笑经典世界给它们定下的所谓不可突破的束缚,一次又一次把那个被宣称是不可侵犯的教条踩在脚下。这一现象变得如此地不容置疑,在量子信息领域已经变成了测试两个量子比特是否仍然处在纠缠状态的一种常规手段。
    可以得知信息是否被人中途窃听。
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  • 2019-09-03 17:31:17 摘录
    比如我们要分解个250位的数字,如果用传统计算机的话,就算我们利用最有效的算法,把全世界所有的计算机都联网到一起联合工作,也要花上几百万年的漫长时间。但如果用量子计算机的话.只需几分钟。一台量子计算机在分解250位数的时候,同时处理了10500个不同的计算。
    量子计算机的计算是否是在多个平行宇宙同时进行后再叠加的结果?
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  • 2019-09-03 17:16:02 摘录
    回头看计算机的发展,人们往往会慨叹科技的发展一日千里,沧海桑田。通常我们把宾夕法尼亚大学1946年的那台ENAC看成世界上的第一台电子计算机山,这是个异常笨重的大家伙,体积可以装满整个房间,塞满了难看的电子管输入输出都靠打孔的磁带。
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  • 2019-08-31 13:43:46 摘录
    我们对待科学的态度是,只要一个理论能够被证明为“错”但还未被证明“错”,我们就暂时接受它为可靠正确的。不过它必须随时积极地面对证伪,这也就是为什么科学总是在自我否定中不断完善。
    科学态度。
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  • 2019-08-31 13:36:04 摘录
    MWI最大的丰功伟绩就是把“观测者”这个碍手碍脚的东西从物理中一脚踢开。现在整个宇宙只是严格地按照波函数演化,不必再低声下气地去求助于“观测者”,或者“智能生物”的选择了。物理学家现在也不必再为那个奇迹般的“坍缩”大伤脑筋,无奈地在漂亮的理论框架上贴上丑陋的补丁,用以解释R过程的机制。我们可怜的薛定谔猫也终于摆脱了那又死又活的煎熬,而改为自得其乐地生活在两个不同的世界中。
    重要的是,大自然又可以自己做主了,它不必在“观测者”的阴影下战战兢兢地苟延残喘,直到某个拥有“意识”的主人赏了一次“观测”才得以变成现实,不然就只好在概率波叠加中埋没一生。在MW里,宇宙本身重新成为唯一的主宰,任何观测者都是它的一部分,随着它的演化被分裂、投影到各种世界中去,而这过程只取决于环境的引入和不可逆的放大过程,这样一幅客观的景象还是符合大部分科学家的传统口味的,至少不会像哥本哈根派那样让人抓狂,以致寝食难安。
    MWI的一个副产品是,它重新回归了经典的决定论:宇宙只有一个波函数,它按照薛定谔方程唯一确定地演化。因为薛定谔方程本身是决定性的,也就是说,给定了某个时刻t的状态,我们就可以从正反两个方向推演,得出系统在任意时刻的状态,这样一来,宇宙的演化自然也是决定性的,从过去到未来,一切早已注定。在这个意义上说,所谓时间的“流逝”不过是种错觉而已!在MWI的框架中,上帝又不掷骰子了。他老人家站在一个高高在上的角度,鸟瞰整个宇宙的波函数,一切尽在把握。而电子也不必靠骰子来做出随机的选择,决定到底穿过哪一条缝:它同时在两个世界中各穿过了一条缝而已。只不过,对于我们这些凡夫俗子,芸芸众生来说,因为我们纠缠在红尘之中,与生俱来的限制迷乱了我们的眼睛,让我们只看得见某一个世界的影子。而在这个投影中,现实是随机的,跳跃的,让人惊奇的。
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  • 2019-08-30 20:46:49 摘录
    有一个狂想可以解除这个可憎的诅咒,虽然它听上去真的很疯狂,但慌不择路,我们已经是nothing to lose。失去的只是桎梏,但说不定贏得的是整个世界呢?
    要是电子即使在观测后仍然处在左/右的叠加中,只不过,我们的世界本身也是这叠加的一部分!当电子穿过双缝后,处于叠加态的不仅仅是电子,还包括我们整个世界!也就是说,当电子经过双缝后,出现了两个叠加在一起的世界,在其中的个世界里电子穿过了左边的狭缝,而在另一个世界里,电子则通过了右边的狭缝!
    波函数无须“坍缩”,去随机选择左还是右,事实上两种可能都发生了!只不过它表现为整个世界的叠加:生活在一个世界中的人们发现在他们那里电子通过了左边的狭缝,而在另一个世界中,人们观察到的电子则在右边!量子过程造成了“两个世界”!这就是量子论的“多世界解释”。
    多世界解释。
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  • 2019-08-29 22:29:21 摘录
    意识不是一个独立的存在,而是系统复杂到了定程度后表现出来的客观性质。它虽然是一种组合机制,但脱离了具体的物质,它也无法表现出来。就像软件脱离了硬件无法具体运行一样,意识的体现不可能脱离物质而进行。
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