光子之舞—爱因斯坦，量子纠缠和量子隐形传态

反直觉现象如何颠覆传统物理学认知？ 传统物理学建立在几条看似“显而易见”的直觉之上：物体有确定的状态，相互作用必须通过连续的、局域的媒介传递，因果关系不可逆且速度有限。量子力学的出现把其中最牢固的几条原则都摇摇欲坠，而造成这一颠覆的正是那些被称为“反直觉”的现象。 1. ​​纠缠：鬼魅般的超距作用​​ • 两个粒子碰撞后分开，它们的状态在被测量前既不确知也不独立，而是以一种超出经典物理想象的方式永久关联。对其中一个的测量会瞬间决定另一个的状态，无论相隔多远。 • 爱因斯坦称之为“鬼魅般的超距作用”，并借此质疑量子理论的完备性，但实验最终证明这种关联确实存在。 2. ​​贝尔不等式被 violation：定量击碎经典常识​​ • 约翰·贝尔在 1964 年给出不等式，如果世界遵循经典物理的局域实在论，不等式必须成立；实验显示量子系统屡屡打破这一上限。 • 结果是一记“定量化”的耳光：不仅现象诡异，而且数量上无法用经典理论调和，迫使物理学家放弃“世界必定符合常识”的前提。 3. ​​波粒二象性与不确定性：确定论宇宙观的崩塌​​ • 量子力学把“粒子”与“波”统一为同一对象的两面，微观对象不再遵循连续轨迹，而是以概率幅扩散。海森堡不确定性原理进一步指出，有些物理量无法同时具有确定值。 • 这意味着宇宙在最小尺度上是概率性、而非确定性的；经典物理的“知道初始条件就能预言未来”在量子领域失效。 4. ​​量子隐形传态：把状态“瞬移”到远方​​ • 利用纠缠，科学家能够把一个粒子的量子态转移到远处的粒子上，过程不依赖传统信号，而是靠量子态的“远程呼应”完成。 • 在日常尺度上，这就像让一本书在甲地凭空消失、在乙地出现，而不经过任何中介；它挑战了我们对物质、信息必须通过连续路径移动的固有认知。 5. ​​认知层面的颠覆​​ • ​​局域实在论​​：量子纠缠和贝尔实验一起粉碎了“任何影响都必须通过介质连续传播”的信条。 • ​​确定论​​：不确定性原理让“未来由现在唯一决定”变成概率性陈述。 • ​​可测量性​​：波粒二象性表明，某些属性只有在测量行为发生时才“显现”，似乎在呼唤观察者角色进入物理实在。 6. ​​技术与哲学的双重推动​​ • 反直觉现象不是理论的“缺陷”，而是新机遇：量子计算、量子密码、量子传感等技术正是利用这些特性工作，证明“看似荒诞”的量子规律可以转化为现实应用。 • 哲学上，它们迫使我们重新定义“现实”“因果”“信息”等概念，引发关于世界是否独立于观测者存在的激烈讨论。 ​​总结​​ 量子力学的反直觉现象——纠缠、波粒二象性、不确定性以及由此衍生的隐形传态——在实验上一次次击穿经典物理的护城河，将“世界必定如此”改写为“世界可以如此”。它们不仅推翻了牛顿力学式的确定论图景，也催生了全新的科技与哲学视野，真正意义上的颠覆由此发生。

物理学的历史，在很大程度上就是人类对光的本质的探索史。光自光源——比如太阳甚或是一根小小的蜡烛——发出，进入我们的眼睛，我们便辨认出了物体。对此，物理学家有两种基本的观点。一种观点认为，光与物质一样，由一个个｛粒子构成｝。另一种观点则认为，光是以｛波的形式｝存在的。这两种观点分别被称作光的粒子说和光的波动说。（波粒二象性）我们已经知道，光可被解释为两种存在形式，或者是粒子，或者是波。 世界倾向于向无序发展。我们发现，无序发生的概率与有序性之间高度相关。系统越有序，无序发生的概率便越小。物理学家们将此无序性称为“熵”。 爱因斯坦收到的几乎所有诺奖提名都归因于他的相对论。问题在于，诺奖评审委员会中有两名成员不喜欢相对论，甚至认为相对论是错误的。瑞典皇家科学院评审委员会成员奥森建议为爱因斯坦颁奖，“因为他发现了光电效应定律”，亦即他提出了光量子说。最终，奥森说服了评审委员会，后者决定在1922年向爱因斯坦颁发诺贝尔奖。（如果没有爱因斯坦的相对论，人们便不会知道，卫星上用的精密原子钟所走的时间与把它放在地面上时所走的时间存在差异，人们也便无法使全球定位系统准确运行） 海森堡的不确定性思想。海森伯对这一思想做了更为简洁的数学化表达：我们不可能以任意高的精度同时知道任何物体的位置和它的动量（物体速度与其质量的乘积）根据海森堡的不确定性原理，动量和位置是互补的。这种互补论由尼尔斯·玻尔提出，是量子物理学最伟大的原理之一。这一原理简而言之便是：我们无法完全精确地认知这个世界。鱼与熊掌，我们往往不能兼得。 海森堡的不确定性原理对人们理解原子有直接的影响。原子由一个原子核和围绕它快速运动的电子组成。我们永远不可能确定一个电子的位置和速度。后来，原子是构成物质的基本单位。他们发现，原子自身又由｛电子、质子和中子｝构成。然后，他们又发现还存在更为基本的粒子——夸克。 1935年，爱因斯坦与他的两名年轻同事鲍里斯·波多尔斯基及纳森·罗森提出，通过量子力学，两个粒子或者两个系统可能会建立起紧密的联系。这便是｛量子纠缠｝。粒子怎样才能发生纠缠呢？如何才能产生纠缠光子呢？产生纠缠光子的第一种方法是使用原子。原子被激发时，便会发光。 量子力学要告诉我们的关于量子系统的几个特征。在观察之前，我们不能赋予被观察物任何属性👀。这种情况说的是，如果不被观察，现实便不存在。

我们得出了两个重要结论。第一，我们观察到的事件仅仅是事件自身，并不需要任何解释。也就是说，在我们作为观察者尚未关注它们究竟是什么时，它们已然存在了。第二，对事件如何解释取决于我们或者其他人的后续的行动或者决定

当所有人不抬头望月，月亮也就不复存在

量子物理学接近人类认知的边界，但是伴随物理学家们的不屑实验研究，有理由相信这肯定不是最终的边界。期待人类在量子计算机，量子密码学的突破。

前几天看了蔡林格教授的直播，感觉受益匪浅，作为2022年诺贝尔物理学奖得主，给人的印象便是谦和，在这一段直播中，让我极为感兴趣的是他谈到物理学与哲学的联系，他谈到了牛顿，爱因斯坦，薛定谔等等这些对哲学极为感兴趣的物理学家，他认为物理学想要突破就必须跳出框架，从别的地方获取灵感，哲学是一很好途径。这一本书就很好的运用到了“哲学”的方法，作为外门人但对物理学感兴趣的我表示，这本书确实不像其他类物理书，具有难解的公式，也许正应了那句话，哲学是科学最好的解释。在读这本书的时候，也在庆幸还有这么一些科学家在探索这个世界的同时，还为我们这些普通大众科普，耐心的著书，最后附上作者的建议，如果你看到某一处不解的时候，接着看下去，多看几遍。

诺贝尔物理学奖获得者的科普作品，属于茶壶煮饺子的一种，不能深下去，有货道不出来。可以一览。

实话，这本书我一个标点符号和字都没看过，但是我可以从综合角度谈论一下我对宇宙构成和物理现象的一些认知问题。从上帝的圣经启示录开篇，到西藏喇嘛高僧圆寂虹化现象，再到道教的障眼法的理解和穿墙术的理解。基本简单不卖弄的说，其实世界的本质构成就是光量子，一切物质的本质其实都是光子，不过是光子的形态不一致，且受到主观意识个体的影响类似量子纠缠现象一样。一旦人的意识介入客观光量子世界，就是呈现固定形态的视界。所以相由心生，再说一个西方心理学现象，就是一个人体实验，说一个死刑犯被心理暗示通过水滴，暗示死刑犯被放血状态，最后通过心理暗示，死刑犯最终自我确定死亡，其实无外伤。再有就是道教道家修炼里面讲的动物成精需要讨口封或者封口，没记准。就是动物成精成人前因为心量自信心不强，所以需要外在引导给与正面评价来增强其自信心。最后修成人形。所以西游记和封神演义既可以纯当做神话小说无聊来看，没准也能修炼成真。💋😂😉

大概30%的实验看不懂。 还是非常值得一读。 读完竟然觉得懂了一点量子力学。可能是一种幻觉。

按照我的阅读喜好，我是不会主动选择去购买这本书，但因为偶然和巧合，让我看起了这本书。 最开始粗略翻看时，书中大量的实验插图，让我默默将这本书判定为枯燥乏味、高深难懂的理工学术堆积。 但当我真正开始细细读来时，却发觉这是一本通过许多基础实验、大量人物讨论和逻辑连贯的思维引导，将高深的量子剖析透彻的巨作，而且阅读门槛并不高，并不需要多深刻的理工基础，只要感兴趣，都能拿起来读懂的科普读物。 作者作为诺贝尔物理学奖得主，在书中并没有任何掉书袋地卖弄学识，而是逻辑清晰地从起源、发展和展望三大方面书写了爱因斯坦、量子纠缠和量子隐形传态之间的联系。 对量子感兴趣的读者大可以放心地拿起来这本做一个简单的入门了解。 另外要特别夸赞本书的译者和导读老师，虽然是理工类的翻译作品，但阅读起来并没有任何磕绊。 由于这本书是看得纸质版，因此将本书的摘抄记录在这里。 顷刻间，我们的脑海里弥漫起了无尽的哲学疑问：这一切都是为了什么？我身在宇宙，应有何为？我在看世界，世界是否也在盯着我看？ 所有系统都具有逐渐失序的自然倾向，因此从混乱中创造出秩序总是需要付出一番努力的。 1710年，圣公会主教乔治•贝克莱用拉丁文写了一句非常简短的话，Esse est percipi，即“存在即被感知”。实际上，贝克莱认可了上帝的存在，他认为上帝作为终极的观察者，一直在观察着这个世界，即便全世界空无一人。 爱因斯坦之所以攻击量子力学，部分原因是它存在随机性，即事件的发生并没有任何特定的原因导致特定特定的个体结果。而现在，恰恰正是这种随机性避免了纠缠去违背他自己的相对论。 人类是否真的具有自由意志？ 有时候，时代会大大落后于思想。 量子信息技术最重要的几个概念是量子计算机、量子密码学、量子通信以及量子隐形传态。许多人认为，这些概念是未来信息技术的基石。 对其中一个粒子的测量，能够在瞬间跨越任何距离影响其它粒子的量子态，即为纠缠。爱因斯坦称纠缠为“鬼魅般的超距作用”。