費(fèi)曼 ，那位提出納米概念的物理學(xué)家曾斷言： “我認(rèn)為我可以肯定地說 ，現(xiàn)在沒有人理解量子力學(xué) 。”
量子物理學(xué)家波爾也說： “一個(gè)人第一次聽到量子理論還未被激怒的話 ，那他就根本沒明白剛剛說了什么 。”
量子力學(xué)究竟是什么？ 它真的有這么難么？
3 月 21 日 ，央視科教頻道邀請 《量子理論》 的序言作者李淼老師走上 《讀書》 節(jié)目 ，為讀者解惑 。如果你想在最短的篇幅里對量子理論有一個(gè)基本的概念 ，“牛津通識(shí)讀本”里的這本是首選 。如果你還是覺得太難 ，可以先看看序言作者怎么說 。
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在所有自然現(xiàn)象的背后
隱藏著一個(gè)很深?yuàn)W的東西 ，這就是
“量子理論”
量子論的發(fā)現(xiàn)只有一百多年 ，在量子論發(fā)現(xiàn)之前 ，我們以為這個(gè)世界是經(jīng)典的 ，像一座大鐘一樣上滿了發(fā)條 ，然后就有條不紊地走下去 ，就可以預(yù)言一切 。法國著名的數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家拉普拉斯曾經(jīng)說過 ，只要你給了我一個(gè)初始條件 ，我可以告訴你我未來任何事件 ，這是經(jīng)典理論 。但是量子論不是這樣的 ，它是不確定性的 ，不可以預(yù)言的 。
不確定性是什么？ 量子和女人差不多 。一個(gè)電子你不知道在這個(gè)位置 ，還是在那個(gè)位置 ，甚至可以同時(shí)在兩個(gè)位置 。女人也是這樣 。你跟女人約會(huì) ，你約今天晚上七點(diǎn)鐘 ，結(jié)果她沒來或者是九點(diǎn)才來 ，這就是不確定性 。
非實(shí)在性是什么呢？ 根據(jù)海森堡 ，我們可以談一個(gè)粒子的具體位置 ，也可以談它的具體速度 ，但不能同時(shí)談它的位置和速度 。我們熟悉的簡單決定論就失效了： 當(dāng)我們知道粒子的位置時(shí) ，為了預(yù)言它下一刻的位置 ，就必須知道它的速度 。基本粒子就像女人的思維一樣具有跳躍性 。
費(fèi)曼 ，那位提出納米概念的物理學(xué)家曾斷言： “我認(rèn)為我可以肯定地說 ，現(xiàn)在沒有人理解量子力學(xué) 。”
量子物理學(xué)家波爾也說： “一個(gè)人第一次聽到量子理論還未被激怒的話 ，那他就根本沒明白剛剛說了什么 。”
量子力學(xué)究竟是什么？ 它真的有這么難么？
3 月 21 日 ，央視科教頻道邀請 《量子理論》 的序言作者李淼老師走上 《讀書》 節(jié)目 ，為讀者解惑 。如果你想在最短的篇幅里對量子理論有一個(gè)基本的概念 ，“牛津通識(shí)讀本”里的這本是首選 。如果你還是覺得太難 ，可以先看看序言作者怎么說 。
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在所有自然現(xiàn)象的背后
隱藏著一個(gè)很深?yuàn)W的東西 ，這就是
“量子理論”
量子論的發(fā)現(xiàn)只有一百多年 ，在量子論發(fā)現(xiàn)之前 ，我們以為這個(gè)世界是經(jīng)典的 ，像一座大鐘一樣上滿了發(fā)條 ，然后就有條不紊地走下去 ，就可以預(yù)言一切 。法國著名的數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家拉普拉斯曾經(jīng)說過 ，只要你給了我一個(gè)初始條件 ，我可以告訴你我未來任何事件 ，這是經(jīng)典理論 。但是量子論不是這樣的 ，它是不確定性的 ，不可以預(yù)言的 。
不確定性是什么？ 量子和女人差不多 。一個(gè)電子你不知道在這個(gè)位置 ，還是在那個(gè)位置 ，甚至可以同時(shí)在兩個(gè)位置 。女人也是這樣 。你跟女人約會(huì) ，你約今天晚上七點(diǎn)鐘 ，結(jié)果她沒來或者是九點(diǎn)才來 ，這就是不確定性 。
非實(shí)在性是什么呢？ 根據(jù)海森堡 ，我們可以談一個(gè)粒子的具體位置 ，也可以談它的具體速度 ，但不能同時(shí)談它的位置和速度 。我們熟悉的簡單決定論就失效了： 當(dāng)我們知道粒子的位置時(shí) ，為了預(yù)言它下一刻的位置 ，就必須知道它的速度 。基本粒子就像女人的思維一樣具有跳躍性 。
關(guān)于量子和大腦的關(guān)系： 笛卡爾認(rèn)為世界是二元的 ，由物質(zhì)和精神組成 ，而且是互相獨(dú)立的 。但是經(jīng)過牛頓的經(jīng)典力學(xué) ，大部分物理學(xué)家認(rèn)為這個(gè)世界是一元的 ，物質(zhì)的 ，因?yàn)槲覀兊纳眢w是分子原子組成的 ，我們的大腦也是 。這樣就出現(xiàn)了一個(gè)難題： 如果世界如牛頓所說 ，是上了發(fā)條就能走 ，那我們應(yīng)該也能預(yù)測人的行為 。但這不可能做到 。那么 ，我們的大腦究竟是決定論 ，還是非決定論？ 一些物理學(xué)家認(rèn)為 ，人類大腦里存在重要的量子過程 ，而這個(gè)量子過程可能和我們的自由意志有關(guān) 。本書作者認(rèn)為 ，亞原子隨機(jī)的不確定與人類的自由意志不同 ，但李淼老師認(rèn)為還是相關(guān)的 ，盡管聯(lián)系可能并不簡單 。
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雖然難懂 ，
但這本書能提高我們對
世界背后最深刻自然規(guī)律的認(rèn)知
這本書不能看作普及量子論的科普書 ，但它還是某種形式的科普 。它不為完全不懂量子論的人解釋量子論 ，但它梳理了量子的基本概念和性質(zhì) 。與普通量子科普書不同的是 ，作者想告訴我們量子世界是如何令人驚訝 ，物理學(xué)家如何試圖把握這個(gè)理論 ，如何提出不同的解釋 ，比如哥本哈根解釋 、新哥本哈根解釋 、隱變量 、貝爾關(guān)于量子的非實(shí)在論的工作 ，甚至還有多世界解釋——我們的世界通過事物之間的互相作用不斷地分裂成更多的世界 ，等等 。因此 ，這本書不僅應(yīng)該推薦給普通人 ，更應(yīng)該推薦給物理系的學(xué)生和物理系的教授閱讀 。
確實(shí) ，閱讀了這本小冊子之后 ，我又重新理解了過去以為已經(jīng)理解的各種理論 ，多世界也好 ，測量問題也好 ，意識(shí)在量子世界扮演的角色也好 。反正 ，這是一本值得任何對自然抱有好奇心的人靜下心來認(rèn)真看一遍的書 。我個(gè)人覺得這本書不那么容易懂 ，卻還是要推薦給大家 ，書中的每句話都是作者認(rèn)真思考過的 。
本文根據(jù)李淼老師在 《讀書》 節(jié)目的講解以及為本書撰寫的序言編輯而成 。
《量子理論》
作者： [英] 約翰·波爾金霍恩
譯者： 張用友 、何玉紅
序言： 李淼 （中山大學(xué)天文與空間科學(xué)研究院院長）
