
约翰·波尔金霍恩
在物理学领域,量子理论是自牛顿以来革命性的发现。《量子理论》以简明的、非数学式的语言,剖析了一些奇异古怪又激动人心的观念,正是这些观念,使亚原子世界与我们的日常世界如此迥异。约翰·波尔金霍恩清晰而透彻地探讨了不确定性、不可预见性、波粒二象性以及悬而未决的测量问题等,为量子理论这一物理学伟大的发现、20世纪杰出的智力成就之一揭开面纱。?
非常奇妙的是本书作者没有采用(只用一次)数学公式,而是用通俗易懂,提纲挈领,三言二语的语言介绍了量子力学的来龙去脉,重要概念,里程碑式的事件与人物。 在新时代,人工智能,量子纠缠可能是目前及将来,最为重要与时髦科学新时代概念。常言道,只有想得清,方能道得明。作者是毫无疑问的行家。(其实牛津大学出版社这一套简介书,每一本书都值得关注)。读过它,应该可以帮助普通读者理解量子物理领域思想大纲。如果还能够有效接受它,就可以帮助消化其它有关量子物理的科普知识书籍。当然,要能够真正欣赏其美,或者说搞懂它,当然需要懂相关的数学,好像没有其它路。所以,读过本书,不是学习物理系毕业的普通读者也就可以心安理得,见好就收。这样多少心理上似乎能够有点满足感或者满足所谓“虚荣心”。 当然,为什么要读这些明显烧脑细胞的内容的书?它至少告诉我们,这个世界上有许多超过物质世界,并且超过一般人之见识或者想象的事情。特别是还有一些,例如,“如经上所记:“ 神为爱他的人所预备的,是眼睛未曾看见,耳朵未曾听见,人心也未曾想到的” 。可想过,这又指的是什么?问题还有:人是否愿以谦卑的姿态,去面对自己未知的世界?有意识的是,本书这位牛津大学量子物理学教授在四十多岁提前退休后,就一直专门在分享此奇特的故事。另外,上世纪六十年代的量子物理学家就发现,我们对于可见光宇宙世界的认识都一直都只是建立在不到5%的物质基础上。用统计学原理分析,自然会想到。这样小样本的比例建立的任何思想或者哲学,其可信度能够有多大?当然,人类一直在发展,因为从过去,现在及经来,人一直有启示和救赎的盼望。正所谓,信望爱的动力。读完本书,特别知道其光本质特性告诉我们,客观物质世界不可能就只是,人们原来那种简单像“对与错”二重性,因此人的思维方式是否能够“心意更新”? 这本书用大白话讲,或者归纳一下,了解量子物理大纲。并且可以用作者之以下大纲,百度以下知识单员:牛顿力学开始,到马克斯·普朗克,— 爱因斯坦研究光电效应 — 卢瑟福和他的同事发现了原子核 — 波尔展开量子物理历史至关重要的一步 — 美国物理学家阿瑟·康普顿研究了物质对X射线(高频电磁辐射)的散射。— 海森堡的矩阵力学 — 波动力学,其中包括薛定谔方程是量子理论的基本动力学方程。— 哥廷根大学的马克斯·玻恩和剑桥大学的保罗·狄拉克做出了非常重大的贡献。— “量子力学的心脏”:“双缝和态叠加” ,因为它是电子波粒二象性的一个简洁的例子。— 希尔伯特空间:它为量子理论提供了出色的数学工具 — 其他重要概念,例如,不确定性原理;几率振幅;互补性;量子逻辑;约翰·冯·诺伊曼研究“量子几率”之不同寻常的性质;退相干之相关测量问题;大系统问题;玻姆理论;狄拉克方程;……)。 当然,它还应该包括一些大话题,比如,量子物理对于意识,例如,不仅存在一个薛定谔猫活着的世界,还有一个与之平行但分离的薛定谔猫死了的世界;及其在宇宙时间,空间本身反思之哲学与量子力学描述。其中在涉及一些疑惑的建议时,例如,测量问题会继续引起量子力学的焦虑。例如,已经提出的建议包括忽视(不相关)、已知的物理学(退相干)、期望的物理学(大系统)、未知的新物理学(GRW)、隐变量新物理学(玻姆)以及形而上学的猜测(意识、多世界)。显然,它的水一直越来越深!令人惊叹的还有,量子物理学家们,曾经问过:“存在优先状态吗?”,这是否与现代国际上见到的 要什么什么第一,有同工异曲?… 第四章后,作者从介绍一般知识,到了量子物理的发展及未来。水更深内容有:量子有关的统计学理论,能带结构;延迟选择实验;理查德·费曼之独特的方法来重建量子理论 — 历史求和;相对论量子理论;量子场论;量子计算;爱因斯坦 pk 尼尔斯·玻尔故事及意义;哲学上,量子物理学在“实证主义和现实主义”的历史地位;简言之,有关量子信息常常能够引起人的困惑,是因为它要像,比“电子并不是一直有明确位置或明确动量,但是如果测量将潜能变成了事实,它就有展示其中一个或另一个的潜能”这样更为复杂,只能用数学语言来描述的内容。另外一方面,它的量子物理信念又能够与源自托马斯·阿奎那思想的形而上学传统是一致的。“就像玻尔曾经说过,世界不仅比我们想象的要奇怪,而且比我们能够想象的还要奇怪”。“对量子物理学家来说,他们的口号完全可以是“革新常识,永不过分””。或者“量子世界是非实在的“消逝的世界”。 综上所述,面对各种的量子炒作,尽管它还一言难尽,有不少令人费解内容。但是,可喜的是,历史上早就有名言:“我认为我可以肯定地说,现在没有人理解量子力学”。——理查德·费曼。😂🤭🤫💪⛽️🍵🍾️🥇!
读量子理论 再一次,聚精会神,逐字逐句仔细读,渴望懂。除了对那张照片,一遍又一遍的浏览,看底下的名字找寻上面的面孔和睿智的目光,渴望记住,心怀敬仰!以外,还是不明白。当然,比第一次读有进步!有了这些对于未知世界永恒的探索,这些伟大的生命自然巍峨高大!奈何自己底子薄,读懂这些需要基本数学,物理,化学常识。需要补的课很多。回过头看目录,并不觉得每一个概念都能懂。叫我有信心的是,便是向懂者或前辈讨教总有个结果来。鸡下个蛋和作家写行字,到底谁的物理意义大?鸡为什么要下蛋,作家为什么要写这样的字而不是那样的字,侦探小说和科幻小说满足着不一样的阅读心理,文章千古事(何其庄严!千古=∞?),得失寸心知(何其细微!)。量子!量子!这本书对我来说不但有坡度而且还很陡,还滑,还扎手。相信还会再读。即便读不懂,读起来还是觉得有意思。意识,自由意志是量子论的研究对象,读一读李森老师的序言完全可以治愈我受伤的心灵: “量子世界虽然不可思议,就像该书首页引用的费曼名言“我认为我可以肯定地说,现在没有人理解量子力学”所说的,但如果没有量子论,太阳不会燃烧,原子会四分五裂,我们熟悉的整个世界会四分五裂。”
从科普作品到通识讲义 了解量子力学 至今理解肤浅 甚至有些混乱 既不得要领 也不明全貌 本书简短 但涵盖量子力学的方方面面 有关于理论诞生和发展的历史 有关于描述量子力学的各种数学工具 有关于学科内不相容观点的碰撞 有关于它与其他物理理论的统一 有关于量子力学及科学的哲学讨论 较科普漫谈类书籍 它更专业完整深刻 叠加态、不确定性、互补性、遂穿、延迟选择、退相干、EPR效应…… 用数学语言和公式 描述这些概念时 理解变得模糊和困难 有想研读教科书的冲动 越是难懂就越想懂 世界不可被人彻底理解 永远只能惊讶于世界的奇特 世界的奇特性 如量子力学创立者之一玻尔所说的 “世界不仅比我们想象的要奇特 而且比我们能够想象的还要奇特”
『优/5星』量子理论听起来深奥,但这本书籍却像一位耐心的向导,从经典物理的"裂缝"出发——紫外灾难、光电效应、玻尔原子——一步步带你走进量子世界的奇妙图景。矩阵力学、波函数、双缝实验、不确定性原理……这些看似高冷的概念,在作者笔下变得清晰可触。
《量子理论》这是我翻错的一本书,全程在懵逼状态,赶忙放下找找能读懂的,找到一本《量子概论》,这本书还可以,没基础也很好入门,量子力学或者说量子理论,我们可以不懂,但不能不知道它的大概原理,比如量子研究成熟后运用在那些方面又是如果快捷,对我们以后生活会有怎样的影响,大环境是否会改变等等,量子力学有很多颠覆我们现有的世界观,这都需要我们一点点适应与接受微观量子的存在……
牛顿第三定律说作用力与反作用力是相等的。我们的意识能够受外部世界的影响而改变,人的意识就是受外界客观世界的影响改变了,随时都在变化。那为什么客观世界就能改变意识,意识就不能改变客观世界呢? 意识是能够改变客观世界的,意识改变客观世界就是通过波函数坍缩,就是使不确定状态变成确定的状态。 所以波函数,也就是量子力学的状态,从不确定到确定必须要有意识的参与。 自然科学总是自诩为最客观、最不能容忍主观意识的,现在量子力学发展到这个地步,居然发现人类的主观意识是客观物质世界的基础了。 量子力学才是我们客观物质世界最基础的理论。量子力学的基础就是:从不确定的状态变成确定的状态,一定要有意识参与。这是物理学的一个重大成就。 意识和物质世界不可分开,意识促成了物质世界从不确定到确定的转移。 量子纠缠:如果有两个以上的东西它们都处于不同的状态的叠加,它们彼此之间一定有明确的关系。但是量子力学发现微观的事物,在还没被观察之前没有明确的状态。在被观察之后,它们的状态会从不确定到确定。 光子A和B处于纠缠态,对A光子施加的任何作用或给她的任何信息,B光子都马上得到。如果把这本书的全部信息作用于A光子,那么B光子也马上得到。 这就是量子隐形传输中,最后的B点得到的是和原来完全一样的信息。 经典物理传输后所复制出来的,只是纸上图像的信息,没有复制任何“实体”本身。而量子隐形传输却从“实体”得到完整的信息,从而复制出了“实体”本身,尽管只是一个小小的量子态! 两个地方的物质处于纠缠态,从纠缠的一方的所有信息可以瞬间传递到纠缠的另一方去,这种传输没有时间空间的限制,是瞬间传播的。 人意识的发动的过程实际上是通过动念进行测量,然后产生念头。这时候念头产生出来了,实质是通过测量得出的几个我们制造出来的概念。这时意识不再自由,它突然坍塌到一个概念比如“玫瑰花”上。 因此是念头产生了“客观”,念头就是测量,客观世界是一系列复杂念头造成的。 人意识的发动过程实际上是通过动念进行测量,然后产生念头。是念头产生了“客观”,念头就是测量,客观世界是一系列复杂念头造成的。 大脑中有海量电子,它们处于复杂的纠缠状态。意识就是大脑中这些处于纠缠状态的电子在周期性的坍缩中间产生出来的。这些电子不断坍缩又不断被大脑以某种方式使之重新处于纠缠态。这就是现在量子意识的一种基本观念。 人的大脑神经元里有一种细胞骨架蛋白,是由一些微管组成的,这些微管有很多聚合单元等等,微管控制细胞生长和神经细胞传输,每个微管里都含有很多电子,这些电子之间距离很近,所以都可以处于量子纠缠的状态。 在坍缩的时候,也就是进行观测的时候,起心动念开始观测的时候,在大脑神经里,就相当于海量的纠缠态的电子坍缩一次,一旦坍缩,就产生了念头。 脑细胞里存在着大量的纠缠态的电子,那就不可避免地有量子隐性传输存在,因为宇宙中的电子和大脑中的电子都来源于“大爆炸”,是可能纠缠在一起的,一旦纠缠,信息传输就能不受时间空间限制地隐性传输了。 按照彭罗斯和哈梅罗夫的理论,我们的大脑中真是存在海量的纠缠态电子的话,而且我们的意识是这些纠缠态电子坍缩而产生的,那么意识就不光是存在于我们的大脑神经系统细胞之中,不只是大脑神经细胞的交互,而且也形成在宇宙之中,因为宇宙中不同地方的电子可能是纠缠在一起的。 这样一来,人的意识不仅存在于大脑之中,也存在于宇宙之中,在宇宙的哪个地方不确定。量子纠缠告诉我们,一定有个地方存在着人的意识,这是量子纠缠的结论。 如果人的意识不光存在于大脑之中,也通过纠缠而存在于宇宙某处,那么在人死亡的时候,意识就可能离开你的身体,完全进入到宇宙中。 所以,彭罗斯和哈梅罗夫就认为,如果是用量子信息的方法来解释,说人的大脑意识真是产生于量子信息的状态,有量子纠缠存在的话,那么人体的信息是不会消灭的,只会回到宇宙的某一处。 他们认为人体的这种信息可以模模糊糊地定义为灵魂。不是和大家说的那个灵魂一模一样,但是它的状态与我们过去说的灵魂非常类似。 以上的这些是彭罗斯和哈梅罗夫的理论,现在的科学家正在开始进行大量的实验,来验证人的大脑中是否存在量子纠缠态的电子。已经有一批实验做出来了。
量子科学,与其说是一门科学,不如说是一种思想,用不确定性,可能性,片面性代替大而全的确定性的研究思想,看似是被逼的,实则是必然,因为人是有局限性的。 物理学究竟是认识论还是本体论,这个问题本身就是一个妄念,人想要知道并掌控世间的一切,而忘记了自己仅仅只是人,幸好量子科学的出现,算是给提了个醒。 当然,说了人的渺小就不能不说人的伟大,在量子科学上,人们发明了叠加,塌缩,几率,纠缠,等等这些概念来描述很难去把握的量子世界,纵使这些概念能描述的范围和现象有限,但毕竟可以去确定和理解部分量子现象了,而且用这些成果再去理解一些较为成熟和确定的物理理论,比如相对论和场论,还能有更多的新发现,你不得不惊叹人的智慧经常能绝处逢生然后发现一片新大陆。 类似量子理论这种大问题,一味在物理学上追寻答案可能是徒劳的,从人类发展的经验来看,大问题往往是解决不了的,问题到最后解决了并不是解决了,而是这个大问题本身消失了,取而代之,是一个更新的大问题。
對於非專業人士來說,本書有點晦澀,但可以讓人明白,現在很多定論,都有可能在將來的某一天被推翻,這應該是個好現象。
1. 本体论很重要,我们需要突破认识的边界去接近本源的现实,实证是走向科学的第一步,现实主义是终极驱动力 2. 经典物理和亚原子世界可以通过特定的观测方法连接起来,形成宏观的逻辑运算,这样就有了量子计算机 3. 为什么基本粒子能根据自旋分类为费米子和玻色子,为什么希格斯场能形成质量,既然真空不是空的,那么我们的现实世界其实是不对称不平衡的结果,追求对称和平衡反而是狭隘的 3. 从实证角度数学是最美的语言,所以海森堡的矩阵力学,薛定谔的波动力学,黎曼积分才能用不同表达描述同一现象,线性空间的离散数学和微积分在量子和普朗克常数层面能形成统一 4.人的五官是进化出来的,多少都有一些缺陷和欺骗,所以老子说五色目盲,数学或者一段程序相对来说就客观多了,只和认知能力相关和感知能力无关
“物理的判断力”和“形而上学的决断力”,这是理论发展的核心。 人上下而求索,得到的是对世界的片面认识,和对自身的局限性认识。语言是人类构造的游戏,数学亦是。试图用游戏规则去解释世界是人类最勇敢的尝试。也希望不是无谓的尝试。