Yann | Tardis

上帝掷骰子吗 曹天元 9787538276374 这本科普读物太棒了，作者可以用讲故事的方法娓娓道来量子物理从起源到发展到现在的种种。在读这本书的过程中，我不断地被各种理论的奇异思路所打动，太佩服这些科学界的泰斗了！几乎我都是利用上下班的路上时间看的，看到一半到了公司我还会念念不忘、心情有点难以调试，总感觉看这本书的时候受到了好多启发，然后相比之下进公司上班都好平淡。 我在ipad上用荧光笔花了很多很多条笔记，感觉几乎每一条都值得用一本书来好好解释的理论，但是现在全部读完了却没有勇气一一回顾。我仅就我印象最深刻的一些点，试图用我自己的理解记录下来。 故事总是从最常见却最不平凡的光讲起，光究竟是粒子还是波，两派的科学家们为此争论了几个世纪。量子，其实就是指能量传播的最小单位，也就是说它不能是无限连续的。业界最为著名的就是那个双缝干涉实验：通过两个小孔的光会互相干涉，形成明暗的条纹；但是如果我们设定一个思维实验，去观测某一个电子的话，那么这个电子必然只穿过某一个小孔的，那怎么会形成双缝干涉呢？同样出名的还有那只薛定谔的猫，我一直以为薛定谔是量子物理的鼻祖级人物，没想到他原来是哥本哈根派的挑战者。在盒子里的面临辐射的猫，到底是死还是活呢？（我也还一直以为爱因斯坦和哥本哈根派是一条心的，原来他也是重大挑战者之一。） 面对这些问题，有好几派的解释。最最有影响力的是哥本哈根派，他们的核心由波恩的概率解释、海森堡的不确定性（测不准）和玻尔的互补原理三部分构成。波恩的概率解释是指之所以通过两个小孔的光会出现明暗的条纹，是因为光的落点其实是一个概率问题；而且每个电子的行为都是随机的，物理不能预测电子的行为。海森堡的测不准原理是指当我们在测量一个东西的动量和位置的时候，必定是由观测次序的，而这就决定了我们无法同时测量p和q。玻尔的互补原理想说的是，事物本来就没有什么所谓的“本来的样子”，电子是波还是粒子，取决于你怎么去观察它；一旦观察方式确定了，光就要么表现出波的样子、要么表现出粒子的样子，只有把两者结合在一起才是我们观察的结果。通过这三条哥本哈根的核心解释，得出的结论是，不存在一个客观的、绝对的世界，唯一存在的是我们能够观测的世界，而观测不到等于“不存在”。在观测之前，事物是波函数的叠加状态，光既穿过左边的小孔又穿过右边的小孔，薛定谔的猫既活着又死着，一旦有了观测，波函数就坍缩了，事物成了它结果的样子，光穿过这个或那个小孔，薛定谔的猫要么活着要么死了。而使得波函数坍缩得，竟然就是“意识”。每次讲到这里，我老是回想起来几年前看的那篇短篇科幻小说《Divining Light》，里面由这个双缝干涉实验讲到哥本哈根的解释，再讲到意识的界定等等。 当然还有许多其他的科学家的看法，也很精彩。比如多宇宙，和哥本哈根派完全不同，他们认为其实存在着很多个宇宙（有点类似平行宇宙），因为光在这个宇宙中是穿过了左边的小孔，在另一个中穿过了右边的小孔，而我们观测到的世界是这些宇宙的叠加。这种理论又和人择原理（世界为什么是这个样子的，是为了让观察它的我们这样观察它）有点搭界（怎么又扯到人类的特殊地位上来了？）隐变量理论认为光子周边存在着一种量子势，它以光子为中心弥漫在整个宇宙，所以光能在未到达小孔前感应到双缝的存在，从而引发干涉模式。这个理论似乎很能说明为什么光总是走到达最快的路线。系综解释，是一个有点赖皮的理论，它认为我们得出的理论已经是这个世界的本质，我们不该对一个单个的事件去做预测。GRW理论把观测者和意识的作用完全剥离于“坍缩”，也就是说“坍缩”其实是非人为的纯随机的过程。退相干理论和多宇宙理论有点对应的感觉，多宇宙理论＝一个历史&多个宇宙，而对相干理论＝多个历史&一个宇宙。我们观测到的历史，由很多很多子历史因素构成，这些子历史因素其实都存在着而且相互是独立（可能是矛盾）的。但是一旦我们从比较髙的层次观察，这些子历史因素会互相消除相干而达成一个粗线条上一致的历史。 这些想法和解释都太brilliant了！我不敢说我懂了多少，但就是觉得好神奇！不过我的直觉判断还并不是哥本哈根派的完全拥护派，把世界和人的意识紧密联系在一起，初想想和普罗泰戈拉的“人是万物的尺度”一样有道理，但是我不愿意把人类的地位提得那么了不起。 我心里还是比较默默支持多宇宙理论的。我需要也想要以后多看点这方面的书和资料，再多学习学习。