"我是文科生"
当我向每一个人介绍这本书的时候,大部份人的回应都是"我是文科生","我从小就学不好物理","量子物理,放过我吧"这样的话,但是我还是坚持着向每一个人推荐这本书,原因在于.
因为他可以让你不至于被人骗的太惨.
是的,我们的目的是让你在阅读中学会逻辑判断,而不至于让你被人骗的太惨。
光到底是波还是粒子,人类争吵了1000年,这1000年里,人类为了这个听上去根本没有意义的问题,吵吵闹闹从末间断。
而吵闹的原因则在于,因为对光是波还是粒子,波派和粒子派各有发现,但是无法互相说服。
这引申出了一个概念,“系统论”。任何系统只要合理,必须可以自证。不能够自证的系统,就不合理。
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+-----+ 光 +------+
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+--v-+ +-v--+
| 波 | | 粒 |
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那光是波还是粒。这个问题归根起来就是。
- 在一个系统中,观察出有A,B,C三个条件。
-- 如果A和B是自证的,同时A和C是自证的,但仅强调A和B,那必然A,B间之外的现象没办法被证实。
-- 又A和C自证,那系统中出现的B现象又无法自证。
-- 所以人类用了1000年的时间,在经过了无数的讨论后,突然发现,A,B,C三者不互斥。最终发现了量子物理理论 。
举一个比较出名的例子:
- 波派:
柏松亮斑:
但是戏剧性的情况出现了。一个不知名的法国年轻工程师--菲涅耳(Augustin Fresnel,当时他才31岁)向组委会提交了一篇论文《关于偏振光线的相互作用》。在这篇论文里,菲涅耳采用了光是一种波动的观点,但是革命性地认为光是一种横波(也就是类似水波那样,振子作相对传播方向垂直运动的波)而不像从胡克以来一直所认为的那样是一种纵波(类似弹簧波,振子作相对传播方向水平运动的波)。从这个观念出发,他以严密的数学推理,圆满地解释了光的衍射,并解决了一直以来困扰波动说的偏振问题。他的体系完整而无缺,以致委员会成员为之深深惊叹。泊松并不相信这一结论,对它进行了仔细的审查,结果发现当把这个理论应用于圆盘衍射的时候,在阴影中间将会出现一个亮斑。这在泊松看来是十分荒谬的,影子中间怎么会出现亮斑呢?这差点使得菲涅尔的论文中途夭折。但菲涅耳的同事阿拉果(Fran?ois Arago)在关键时刻坚持要进行实验检测,结果发现真的有一个亮点如同奇迹一般地出现在圆盘阴影的正中心,位置亮度和理论符合得相当完美。
菲涅尔理论的这个胜利成了第二次微波战争的决定性事件。他获得了那一届的科学奖(Grand Prix),同时一跃成为了可以和牛顿,惠更斯比肩的光学界的传奇人物。圆盘阴影正中的亮点(后来被相当有误导性地称作“泊松亮斑”)成了波动军手中威力不下于干涉条纹的重武器,给了微粒势力以致命的一击。起义者的烽火很快就燃遍了光学的所有领域,把微粒从统治的地位赶了下来,后者在严厉的打击下捉襟见肘,节节溃退,到了19世纪中期,微粒说挽回战局的唯一希望就是光速在水中的测定结果了。因为根据粒子论,这个速度应该比真空中的光速要快,而根据波动论,这个速度则应该比真空中要慢才对。
- 粒派:
不幸的是,波动方面暂时的得势看来注定要成为昙花一现的泡沫。因为在他们的对手那里站着一个光芒四射的伟大人物:艾萨克?牛顿先生(而且马上就要成为爵士)。这位科学巨人--不管他是出于什么理由--已经决定要给予波动说的军队以毫不留情的致命打击。为了避免再次引起和胡克之间的争执,导致不必要的误解,牛顿在战术上也进行了精心的安排。直到胡克去世后的第二年,也就是1704年,牛顿才出版了他的煌煌巨著《光学》(Opticks)。在这本划时代的作品中,牛顿详尽地阐述了光的色彩叠合与分散,从粒子的角度解释了薄膜透光,牛顿环以及衍射实验中发现的种种现象。他驳斥了波动理论,质疑如果光如同声波一样,为什么无法绕开障碍物前进。他也对双折射现象进行了研究,提出了许多用波动理论无法解释的问题。而粒子方面的基本困难,牛顿则以他的天才加以解决。他从波动对手那里吸收了许多东西,比如将波的一些有用的概念如振动,周期等引入微粒论,从而很好地解答了牛顿环的难题。在另一方面,牛顿把粒子说和他的力学体系结合在了一起,于是使得这个理论顿时呈现出无与伦比的力量。
所以,每一个人都应该读一下《量子物理史话》,并且由他来延展我们的逻辑,和对日常事物的思考。
A可以观察到几种现象,这几种现象是自证的吗?如果不是,那为什么A可以带出BCD。
用以上的思想来做思考后,很多困难就迎面解决了。