【注】第三次再度回來翻看這本量子物理史話担汤,也是因為最近在看宇宙奇點與時間起點的書籍。
拋開量子場論的勝利不說倦淀,量子論在物理界的幾乎每一個角落都激起激動人心的浪花吊输,引起一連串美麗的漣漪。它深入固體物理之中浸锨,使我們對于固體機械和熱性質(zhì)的認識產(chǎn)生了翻天覆地的變化唇聘,更打開了通向凝聚態(tài)物理這一嶄新世界的大門。在它的指引下柱搜,我們才真正認識了電流的傳到迟郎,使得對于半導(dǎo)體的研究成為可能,而最終帶領(lǐng)我們走向微電子學(xué)的建立聪蘸。它駕臨分子物理領(lǐng)域宪肖,成功地解釋了化學(xué)鍵和軌道雜化表制,從而開創(chuàng)了量子化學(xué)科學(xué)。而材料科學(xué)在插上了量子論的雙翼后控乾,才真正得以展翅翱翔么介。在量子論的指引下,我們認識了超導(dǎo)和超流蜕衡,我們掌握了激光技術(shù)壤短,造出了晶體管和集成電路,為一個新時代的來臨做好了準(zhǔn)備慨仿。
在浩瀚的星空之中久脯,我們必須借助量子論才能把握恒星的命運會何去何從,當(dāng)它們?nèi)剂虾谋M之后镰吆,它門會不可避免地向內(nèi)坍縮帘撰,這時支撐起他們最后骨架的就是源自泡利不相容原理的一種簡并壓力。當(dāng)電子簡并壓力足夠抵抗坍縮時万皿,恒星就演化為白矮星摧找;要是電子被征服,就要靠中子出來抵抗牢硅,恒星就會成為中子星蹬耘;最后如果一切防線都被突破,它就不可避免地坍縮成一個黑洞唤衫。但即使黑洞也不是完全“黑”的婆赠,如果充分考慮量子不去確定因素的影響绵脯,黑洞其實也會產(chǎn)生輻射而逐漸消失佳励,這就是一起鼎鼎大名的發(fā)現(xiàn)者 史蒂芬·霍金 而命名的“霍金蒸發(fā)”過程。
當(dāng)物質(zhì)落入黑洞的時候蛆挫,它所包含的信息就被完全吞噬了赃承。因為按照定義,沒什么能從黑洞中逃逸出來悴侵,所以這些信息就是永久地喪失了瞧剖。這樣一來,我們的決定論再一次遭到毀滅性地打擊:現(xiàn)在可免,即使是預(yù)測概率的薛定諤波函數(shù)本身抓于,我們都無法確定的預(yù)測,因為宇宙波函數(shù)所需要掌握所有物質(zhì)的信息浇借,而這些信息卻不斷地被黑洞所吞沒捉撮。霍金曾說“上帝不但擲骰子妇垢,她還把骰子擲到看不見的地方去巾遭!”這個看不見的地方就是指 黑洞奇點肉康。但由于蒸發(fā)過程的發(fā)現(xiàn),黑洞是否在蒸發(fā)后又把這些信息重新吐出來了呢灼舍?霍金最近也表示承認吼和,黑洞可能在湮滅后釋放出當(dāng)初的信息!
在宇宙的極早期骑素,引力場是如此之強炫乓,以致于量子效應(yīng)不能忽略,我們必須采取有效的量子引力方法來處理献丑。哈特爾和霍金提出了著名的“無邊界假設(shè)”:宇宙的起點并沒有一個明確的邊界厢岂,時間并不是一條從一點開始的射線,相反阳距,它是復(fù)數(shù)的塔粒!時間就像我們地球的表面,平整光滑而重復(fù)的筐摘,并沒有一個地方能稱之為起點卒茬。