《上帝擲骰子嗎》:不看不知道,世界真奇妙

某日無意中看到書架上的《上帝擲骰子嗎——量子物理史話》谆棺,純粹被書名所吸引,于是隨手翻了幾頁改淑,誰知就此一發(fā)不可收拾碍岔,像看推理小說般放不下手朵夏,直至看完全書蔼啦。雖然早已對量子物理的顛覆性有所耳聞仰猖,但當真正走近它的時候仍會感到無比震撼捏肢,因為之前所有固若金湯的觀念和理論在它的面前都瞬間崩塌,至此饥侵,從前那個我們熟悉的世界已經(jīng)不復存在了。

在沒有接觸量子物理以前躏升,我們每個人都深受初中和高中課本里經(jīng)典物理學的影響,那些理論在我們看來絕對是顛撲不破的真理,即使已經(jīng)記不起具體的公式和推演過程一睁,但也不會對其正確性有絲毫的質(zhì)疑。然而者吁,一旦你踏入量子物理的大門,就會發(fā)現(xiàn)砚偶,經(jīng)典物理的理論在這個新世界里已經(jīng)四處碰壁批销,曾經(jīng)被奉為真理的東西居然在現(xiàn)實面前千瘡百孔不堪一擊染坯,這種滑稽讓人迷惑,不知道究竟是量子物理太荒唐单鹿,還是經(jīng)典物理有問題掀宋。于是自量子物理誕生的那天起仲锄,物理學界的爭論劲妙、爭辯甚至爭吵就從來沒有停止過儒喊,各色人物也都在其中粉墨登場,然而這一切不僅沒有讓量子物理銷聲匿跡怀愧,反而不斷推動著它發(fā)展壯大侨颈,直至可以跟經(jīng)典物理老大哥相抗衡芯义,甚至還略勝一籌,這或許真可以說是歷史的選擇扛拨。書中濃墨重彩描寫了量子物理和經(jīng)典物理的幾次對決耘分,都非常有趣和耐人尋味绑警,只可惜我并非專業(yè)人士求泰,無法作更深入的解讀计盒,只能選擇幾個點結(jié)合自己的理解來隨便瞎扯一番拜秧。

量子物理從其名稱上來說章郁,就是對經(jīng)典物理中連續(xù)性的顛覆。我們從小受經(jīng)典物理的熏陶愧杯,連續(xù)性的概念可謂深入骨髓错沽,時間的連續(xù),距離的連續(xù)惹悄,長度肩钠、體積泣港、速度等等各種概念都是連續(xù)性的體現(xiàn)价匠,意味著在數(shù)值上可以取任意值当纱,也可以進行任意的切分踩窖,這其實也是微積分的原理坡氯。就比如洋腮,可以有1米箫柳,也可以有10個0.1米啥供,還可以有100個0.01米等等悯恍,以此類推伙狐,可以無窮無盡地縮小下去涮毫。但如果有人告訴你鳞骤,切分到最后,有一個值豫尽,怎么也無法繼續(xù)切分了篙梢,會是什么狀況呢美旧?就好比人口這個概念渤滞,總是以個為單位增加或減少,不可能有0.5個人或者0.7個人榴嗅,這是無意義的。而這就是量子物理的基本理念嗽测,量子通俗來說其實就是能量傳輸?shù)淖钚卧追酰遣豢汕蟹值模芰總鬏數(shù)臅r候也是以量子為單位一份一份進行的停做,而不是我們通常想象中那樣任意大小數(shù)量的。這樣的觀念在經(jīng)典物理看來簡直不可理喻大莫,這種根本性的差異也使量子物理自誕生之初就始終站在經(jīng)典物理的對立面,水火不容只厘,勢不兩立。

量子物理的離經(jīng)叛道還表現(xiàn)為對因果論的挑戰(zhàn)羔味,這更給它增添了一層神秘莫測和撲朔迷離的色彩河咽。經(jīng)典物理是建筑在精確的實驗觀測基礎(chǔ)之上的介评,同一個實驗重復一萬次,每次的結(jié)果都會相同们陆,這就是人們常說的科學經(jīng)得起反復的檢驗寒瓦,也是經(jīng)典物理學引以為傲的特性坪仇。然而量子物理卻宣稱,在微觀領(lǐng)域椅文,觀測行為本身也是影響觀測結(jié)果的變量喂很,換句話說皆刺,是否觀測少辣,用何種方式觀測都會對觀測的結(jié)果產(chǎn)生影響羡蛾,這聽起來怎么也不像科學的說法,無厘頭得好像唯心主義的胡攪蠻纏痴怨。就像當原子結(jié)構(gòu)的行星模型已經(jīng)深入人心的時候忙干,突然有人對你說浪藻,其實電子并不是繞著既定軌道運行捐迫,而是隨機出現(xiàn)在任意位置爱葵,你看它的時候它可能在這里也可能在那里施戴,你不看它的時候它根本就不以粒子的形式存在,而是像一團云一般飄散開來赞哗,你一定會瞠目結(jié)舌,不敢相信懈玻,甚至覺得這是唯心主義的大騙局乾颁。然而正如福爾摩斯的名言涂乌,排除一切不可能的英岭,剩下的即使再不可能湾盒,那也是真相(when you have eliminated the impossible, whatever remains, howeverimprobable, must be the truth)诅妹,微觀世界中很多用經(jīng)典物理無法解釋的現(xiàn)象罚勾,在量子物理面前卻都乖乖臣服了吭狡,雖然其理論也有很大的局限性,但對經(jīng)典物理陷入的瓶頸划煮,無疑是一種新的突破送丰。這種突破既是意義非凡的弛秋,又是非常難以捉摸和把握的器躏,稍不留神就會陷入唯心主義的泥潭蟹略,在研究意識的無止境糾纏中迷失方向登失,尤為著名的實驗挖炬,如薛定諤的貓揽浙,就是最好的例證茅茂,而在此基礎(chǔ)上衍生出來的平行宇宙理論(Parallel Universes)、多世界理論(ManyWorlds Interpretation)等等則更多的通過科幻小說空闲、電影等形式為人們所津津樂道令杈。

其實無論是經(jīng)典物理還是量子物理碴倾,無非都是解釋世界的一種理論掉丽,甚至在未被完全證實之前都只是一種猜想,這兩大陣營的斗爭從根本上說异雁,就是由于目前還沒有一種理論能夠準確無誤地解釋和描述宇宙中的萬事萬物,在雙方都不遺余力地證明自己正確性的過程中纲刀,兩種理論都在不斷地前進發(fā)展,而且越是發(fā)展也就越是發(fā)現(xiàn)有更多新的現(xiàn)象無法解釋示绊,于是要么摒棄一些陳舊的觀念,要么創(chuàng)立一些新的理論面褐,就是在這樣螺旋迂回的過程中拌禾,物理學不斷地向著其終極目標前進展哭,即尋找到一種能夠解釋宇宙萬物的理論(Theory of Everything)湃窍,建立一個能夠描述一切事物的公式匪傍。如果確實存在這么一個解答,世間的萬事萬物析恢,其千變?nèi)f化都可以用一個具體的公式來表達墨坚,其運行規(guī)律都源于同一個理論映挂,所有的具體最終都抽象成同一個本源,那確實是一件非常神奇的事情柑船,也意味著宇宙運行的終極規(guī)律已為人類所掌握帽撑。

當然鞍时,量子物理博大精深亏拉,其中艱澀難懂的理論絕非一本史話能夠涵蓋逆巍,本書充其量也就是提供了一個管中窺豹的機會,用通俗易懂的語言讓沒有專業(yè)知識的人們也能一睹量子物理的無限風采锐极,雖然一直被詬病不夠精確不夠嚴謹笙僚,但對我們這些外行來說灵再,深入淺出肋层,可讀性強,能漲姿勢栋猖,就已經(jīng)足夠了。

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