阅读时间:2015年11月4日,20:00-22:00,2小时;
阅读书本:《上帝掷骰子吗-量子物理史话》,北京联合出版社,P151-P208;
阅读目标:什么是量子?它究竟有多神奇?
阅读方法:泛读+思考
阅读笔记:
第七章:不确定性
1、海森堡的理论遭到玻尔的批评,海森堡不服。
他发现,电子的速度与位置无法同时被精确测定,如果速度精确了,位置变动就很大;如果位置精确了,速度差异就变大。1927年,海森堡发表了“不确定性原理”。
2、海森堡还发现,不仅是电子的速度与位置符合“不确定性原理”,而且能量与时间也符合“不确定性原理”。
3、玻尔与海森堡之间产生的误会。是粒子还是波?最后,双方各让一步。
波粒二象性:哥本哈根解释:(1)玻尔:互补原理,即波与粒子在同一时刻是互斥的,在一个更高的层次上统一的(2)波恩:概率解释(3)海森堡:不确定性
至此,第三次波粒战争以互相妥协、互相承认收场,一体两面,一切取决于明确的观察手段。
4、在量子论中观测者是和外部宇宙结合在一起的,它们是一个整体。对于这个物我合一的世界来说,任何东西都应该是可以测量和感知的。只有可观测的量才是存在的。
物理学的意义,不在于“是什么”,而在于关于自然,我们能“说什么”。测量是新物理学的核心,测量行为创造了整个世界。
5、量子论对经典物理学的破坏:
概率解释与不确定性原理,破坏了(严格)因果性;
互补原理与不确定性原理破坏了世界的(绝对)客观性。
这种主流解释被称为量子论的“哥本哈根”解释,以玻尔为首的一帮科学家。
且至今,没有一个理论能取代哥本哈根解释的地位,也没有人能证明哥本哈根解释实际上“错了”(多数人只争辩说它“不完备”)。
6、结论:事实上,不存在“电子”这个东西,只存在“我们与电子之间的观测关系”。
第八章:决战
1、科莫会议,玻尔介绍了他的互补原理的雏形。
2、爱因斯坦因故未参与科莫会议。爱因斯坦认为,物理规律应该统治一切,物理学应该简单明确,他严格秉承“因果性”。
3、1927年,第五届索尔维会议,三派:实验派、哥本哈根派、波动派。
实验派:布拉格、康普顿
哥本哈根派:玻尔、波恩、海森堡
波动派:爱因斯坦、薛定谔、德布罗意
4、因观点的不相容,令第五届索尔维会议成为了爱因斯坦与玻尔之间的理论决斗。
最后,在争论了几天之后,以哥本哈根派和它对量子论的解释大获全胜。
5、1933年,爱因斯坦联合另外两位同事在《物理评论》上,对量子论的不完备,进行抨击,他们的理论实验为“EPR佯谬”。但最后,这个理论实验,却被玻尔拿来反证了只有观测时电子才有确定的性质,爱因斯坦又一次失败。
6、如今的世界,在量子论的引导下,科学给人类社会带来了伟大的技术革命。从半导体到核能,从激光到电子显微镜,从集成电路到分子生物学。量子论成为有史以来在实用中最成功的物理理论。
7、1935年,薛定谔,猫实验。他将电子的实验放大到了我们的日常世界,引发了争辩。最后,得出的结论是,人有意识,猫没有意识,人的意识能够测量自己的波函数而使其坍缩。
科学中,第一次严肃地出现了意识!
第九章:歧途
1、冯诺依曼,无限复归链。
2、维格纳,1963年诺贝尔物理奖得主。他的意见是:意识无疑在触动波函数中担当了一个重要的角色。当然,维格纳的意见,仅是一种说法,并未得到证明。
阅读心得:今天读到第八章,感觉科学越来越玄,它竟然引入了意识概念。意识,不是形而上吗?不过,我个人倒也这么认为,纯粹是一种自我直感。
作者是个相当有文采的人,甚至感觉这是一本小说,而不是一本科学科普书,但事实上,这本书是用了小说的手法将科学描画了出来,引人入胜。
另外,书中有些“饭后闲话”,经常会探讨一些大科学家的小故事,我觉得作者的分析还是很理性的。这才是有血有肉的,科学家也是凡人,一方面他们创造了科学上的奇迹,但另一方面,他们并非神话,是凡人,有凡人所有的喜怒哀乐。感觉很真实。一边看书,一边感觉他们的言行仿佛就在眼前展现那般生动。这归功于作者的写作功力,哈哈。