量子

出版時(shí)間:2003-12-1  出版社:清華大學(xué)出版社  作者:高山  頁(yè)數(shù):231  
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前言

  量子理論是關(guān)于自然界的最基本的理論,它被認(rèn)為是人類所創(chuàng)造的最完美、最成功的科學(xué)藝術(shù)品。它優(yōu)美的數(shù)學(xué)形式令人贊嘆,它精確的預(yù)言與實(shí)驗(yàn)驚人地符合,而它的成功應(yīng)用更是遍及了現(xiàn)代社會(huì)的每個(gè)角落。從激光、核能到計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng),以至最新的量子計(jì)算機(jī),無(wú)不留下量子的足跡??梢哉f(shuō),是量子引領(lǐng)人們邁入了現(xiàn)代社會(huì),讓人們享受到豐富多彩的現(xiàn)代生活。.然而,令人不可思議的是,人們至今仍未能理解量子理論的含義,并一直為此爭(zhēng)論不休,一些科學(xué)家甚至認(rèn)為這個(gè)理論根本沒(méi)有意義。它的神秘更增添了它的美麗。愛(ài)因斯坦無(wú)疑是20世紀(jì)最偉大的科學(xué)家,但是,盡管他對(duì)量子理論的思索比相對(duì)論多100倍,晚年仍坦然承認(rèn)。

內(nèi)容概要

  《量子》(物理篇)是一本介紹量子思想的通俗讀物。作者以生動(dòng)的語(yǔ)言敘述了貫穿整個(gè)20世紀(jì)的量子思想革命,同時(shí)深入淺出地闡釋了量子思想的精義,從而向讀者完整地展示了自然的最神秘的量子本性。此外,作者還淺顯地介紹了量子的最激動(dòng)人心的新應(yīng)用,如量子計(jì)算機(jī)等。

書(shū)籍目錄

歷史之旅引子 非連續(xù)運(yùn)動(dòng)的思想序幕 量子隱現(xiàn)古希臘時(shí)期中世紀(jì)文藝復(fù)興時(shí)期牛頓時(shí)代最后的經(jīng)典時(shí)代三個(gè)發(fā)現(xiàn)與兩朵烏云第1幕 發(fā)現(xiàn)量子孤注一擲的行動(dòng)我一生中最具革命性的思想薩爾斯堡演講: 光似波,也似粒子插曲: 布魯塞爾的女巫盛宴思想領(lǐng)域的最高音樂(lè)神韻從量子回歸經(jīng)典之橋插曲: 哥廷根的玻爾節(jié)揭開(kāi)了巨大帷幕的一角第2幕 神秘的量子理論一個(gè)問(wèn)題,兩個(gè)答案電子沒(méi)有運(yùn)動(dòng)軌道!魔術(shù)乘法表波需要傳播方程!神秘的波函數(shù)孰是孰非?數(shù)學(xué)的統(tǒng)一但是,它究竟說(shuō)了什么?第3幕 正統(tǒng)觀點(diǎn)它是幾率波插曲: 但是你肯定必須理解不能同時(shí)談?wù)撾娮拥奈恢煤退俣攘W雍筒ㄊ腔パa(bǔ)的插曲: 誰(shuí)坍縮了波函數(shù)?哥本哈根解釋一統(tǒng)天下第4幕 反對(duì)者們不應(yīng)該放棄到達(dá)目標(biāo)的希望1927索爾維——正統(tǒng)與反叛插曲: 盒子里的彈簧人琴簫合奏1935——EPR與量子貓插曲: 炸藥實(shí)驗(yàn)作為反對(duì)者的愛(ài)因斯坦第5幕 回到經(jīng)典玻姆出場(chǎng)為粒子找回軌跡但是,它卻不可見(jiàn)!第一個(gè)實(shí)在模型插曲: 愛(ài)因斯坦的評(píng)價(jià)兩難局面遭遇不可能性殘留的隱變量第6幕 多世界20世紀(jì)保守最好的機(jī)密重見(jiàn)天日去相干與超腦插曲: 解救薛定諤貓多世界的信徒們插曲: 勇敢者的游戲一個(gè)美麗的謊言第7幕 統(tǒng)一之路誰(shuí)坍縮了波函數(shù)?求助意識(shí)熱力學(xué)不可逆過(guò)程動(dòng)態(tài)坍縮之路引力出場(chǎng)GRW方案最新進(jìn)展邏輯之旅引言第1章 量子的存在1.1 你追不上烏龜1.2 哪里出了錯(cuò)?1.3 運(yùn)動(dòng)的世界第2章 量子的形式2.1 運(yùn)動(dòng)是連續(xù)的嗎?2.2 它不需要理由2.3 我該怎樣運(yùn)動(dòng)?2.4 非連續(xù)運(yùn)動(dòng)2.5 時(shí)刻與時(shí)隙2.6 雙縫實(shí)驗(yàn)2.7 時(shí)空是分立的2.8 量子運(yùn)動(dòng)第3章 量子的規(guī)律3.1 擴(kuò)散與聚集3.2 我似波3.3 擴(kuò)散規(guī)律3.4 量子如何疊加?3.5 我似粒子3.6 聚集規(guī)律3.7 上帝如何擲骰子?3.8 兩個(gè)世界第4章 量子的表現(xiàn)4.1 夜晚的星光4.2 你可以存在4.3 愛(ài)因斯坦的鬼波4.4 小嶗山道士4.5 粒子間的“心靈感應(yīng)”4.6 看好你的貓第5章 理解量子5.1 一個(gè)根深蒂固的偏見(jiàn)5.2 被冷落的非連續(xù)性5.3 月亮與互補(bǔ)性5.4 新雙縫實(shí)驗(yàn)5.5 薛定諤的老貓5.6 延遲選擇與真實(shí)性——現(xiàn)在可以影響過(guò)去?!5.7 1+1>35.8 量子運(yùn)動(dòng)與其他解釋第6章 量子的應(yīng)用6.1 炸彈檢測(cè)專家6.2 神奇的計(jì)算天才6.3 超光速通信第7章 量子隨筆7.1 小精靈Ψ的故事7.2 Z與X——兩種神秘7.3 哥本哈根醫(yī)生7.4 彭羅斯的OR7.5 A非B效應(yīng)7.6 今天的課上不許提問(wèn)題7.7 量子研究與二進(jìn)制碼7.8 相同的困境參考文獻(xiàn)后記 永恒的跳躍

編輯推薦

  《量子》(物理篇)不僅可以作為一般讀者了解量子思想的普及讀物,也可以作為量子理論初學(xué)者和研究者的參考書(shū)?!读孔印?物理篇)獻(xiàn)給所有對(duì)自然充滿好奇的讀者。

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用戶評(píng)論 (總計(jì)12條)

 
 

  •     此人曾經(jīng)一度銷聲匿跡,也聽(tīng)別人說(shuō)過(guò),高山最近沒(méi)錢(qián)了。
      
      四年半以前,這本書(shū)曾經(jīng)是作為我重要的入門(mén)科普書(shū)。
      
      然而,現(xiàn)在看來(lái),此書(shū)不但是一個(gè)大大的漏勺,而且作者本人也走錯(cuò)了方向。盡管他的興趣愛(ài)好很像斯塔普,但充其量也僅僅是三十年前的斯塔普。http://www.springerlink.com/content/7233425k56u02315/?p=da7ae2722d504c778805a9c25bc36661&pi=2
      在他的最新論文中,冒出“客觀世界”這種老攤兒字眼先不說(shuō),才意識(shí)到泛心論的重要性,則是未免太后知后覺(jué)了。況且,斯塔普早就不滿足于泛心論了。如果我們對(duì)形式化公理中的“連續(xù)”可以持批評(píng)態(tài)度,那么對(duì)于其中的“不連續(xù)”也是可以持有同樣的質(zhì)問(wèn)的。從一個(gè)極端蹦到了另一個(gè)極端的做法,是不可取的。另外,他在文中提到了David Charlmers,那個(gè)把心靈哲學(xué)墮落為認(rèn)知科學(xué)的澳大利亞人。
      
      一戰(zhàn)以來(lái),理論科學(xué)界充滿了投機(jī)主義色彩。該書(shū)可以作為那股蠢勁兒的一個(gè)真實(shí)寫(xiě)照。那種投機(jī)主義,不論是對(duì)物理學(xué)還是對(duì)哲學(xué),都沒(méi)有什么長(zhǎng)遠(yuǎn)的好處的。
  •     終于看完《量子》了,微觀量子的天地真是一個(gè)讓人浮想連篇的世界。
      
      提到量子總是會(huì)提到相對(duì)論,作者總結(jié)了兩句“旅行長(zhǎng)壽,運(yùn)動(dòng)減肥”,說(shuō)的是如果以光速離開(kāi)地球旅行,回來(lái)一定會(huì)比留在家里的人年輕,運(yùn)行減肥是運(yùn)動(dòng)中的人看起來(lái)不動(dòng)的人瘦。我當(dāng)然知道相對(duì)論這說(shuō)的是巨觀世界里的故事,不過(guò)用在我們的宏觀世界,也不無(wú)道理嘛。難怪別人看不出我的年紀(jì),是因?yàn)槲蚁矚g旅行;難怪我胖不起來(lái),因?yàn)槲夷敲聪矚g運(yùn)動(dòng)呀,哈哈。
      
      談到量子就先講到芝諾的悖論:你追不上烏龜,因?yàn)槿绻阋飞纤?,首先要到它的起點(diǎn),當(dāng)你到它的起點(diǎn)時(shí),它已經(jīng)往前爬了一段距離,那么你又要到它現(xiàn)在的位置,它又往前走了,所以你永遠(yuǎn)追不上烏龜。芝諾的根據(jù)就是連續(xù)運(yùn)動(dòng),你從A到C一定要經(jīng)過(guò)它的中間B點(diǎn),也必須先經(jīng)過(guò)AB的中點(diǎn),這個(gè)中點(diǎn)可以無(wú)限分割,那么你就永遠(yuǎn)動(dòng)彈不得,所以芝諾據(jù)此提出所謂運(yùn)動(dòng)只是假象,不動(dòng)才是真理。是不是聽(tīng)著有點(diǎn)糊涂了?我也覺(jué)得好象芝諾的說(shuō)法很有理。不過(guò)既然是悖論就一定有破綻,有興趣的人自己去看書(shū)吧。我只是覺(jué)得這個(gè)運(yùn)動(dòng)是假象的想法實(shí)在讓人耳目一新,很有意思,很有點(diǎn)黑客帝國(guó)里的味道,一切都是想象并不真實(shí)。
      
      光子就是量子的一種,它既是粒子又有波的衍射現(xiàn)象。在雙縫實(shí)驗(yàn)中,如果是連續(xù)運(yùn)動(dòng)的粒子,同時(shí)只能穿過(guò)一條縫在墻上留一個(gè)點(diǎn),而衍射現(xiàn)象就如光子的非連續(xù)運(yùn)動(dòng),可以瞬間出現(xiàn)在這個(gè)縫又馬上出現(xiàn)在那條縫,由此形成光波干涉的圖象。所以說(shuō)在量子的世界里,非連續(xù)的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)是它們的常態(tài)。這種說(shuō)法真讓人吃驚,如果在宏觀世界里也是這樣的話,再把隨機(jī)換成隨心所欲,那么能源呀交通呀都不需要了,我們想到哪里就可以出現(xiàn)在哪里,那我旅行就不愁旅費(fèi),也不用盼著假期,嶗山道士也不過(guò)是小兒科了。不過(guò),古人為什么會(huì)有嶗山道士穿墻而過(guò)的傳說(shuō)呢?難道在宏觀的世界里也可以有這樣的神技?
      
      如果說(shuō)非連續(xù)運(yùn)動(dòng)讓我神往,那么薛定鄂的貓和多世界的理論就讓我比較迷茫了。在量子力學(xué)著名的實(shí)驗(yàn)里,薛定鄂的貓?jiān)谙渥哟蜷_(kāi)之前被認(rèn)為同時(shí)處在活著和死了的狀態(tài),或者說(shuō)是不死不活的狀態(tài);多世界的理論也一樣,量子同時(shí)處在平行的多世界里,在某個(gè)世界里死了,卻可以同時(shí)在別的多個(gè)世界里活著。生和死,存在與湮滅,在微觀而不可測(cè)的世界里原來(lái)不再是對(duì)立的,反而當(dāng)進(jìn)行測(cè)量和觀察時(shí),才會(huì)發(fā)生??s,歸到非此即彼的結(jié)果。我想到的是,如果沒(méi)有人記得你,那么誰(shuí)知道你是死是活?因?yàn)檫@沒(méi)有意義。如果一個(gè)人死了還被人想念,那么死了也是活著,其音容并不會(huì)隨著時(shí)光消失;又或者真有多世界共存,才會(huì)有靈魂一說(shuō)?
      
      迷茫著看下去就更疑惑了,因?yàn)橛腥苏f(shuō)現(xiàn)在的選擇可以控制過(guò)去事件的發(fā)生,當(dāng)然還是針對(duì)量子設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)(對(duì)不起實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)我不記得了)。還好作者解釋這種說(shuō)法的不實(shí)之處,可是不實(shí)并不一定是不可能的,僅僅是不確實(shí)而已,看罷《量子》我已經(jīng)處變不驚了,深信萬(wàn)事皆有可能。不過(guò)這種說(shuō)法甚至比非連續(xù)運(yùn)動(dòng)更能顛覆我一向以來(lái)的觀念:過(guò)去的不可以改變,人有可能去未來(lái),斷不可能回到過(guò)去。因?yàn)榻裉靵?lái)自過(guò)去,過(guò)去變了,就不會(huì)有今天,象電影《蝴蝶效應(yīng)》一樣。怎么可能以不變的今生去改變那曾經(jīng)的過(guò)往呢?
      
      關(guān)于量子的應(yīng)用最神奇的兩個(gè)莫過(guò)于量子計(jì)算機(jī)和超光速通信了。我現(xiàn)在用的PC,要存貯2的30次方的數(shù)需要1GB的容量(我不確定,如果有知道的請(qǐng)告訴我),可是如果用可以同時(shí)表現(xiàn)0和1的原子(想想那只貓),只需要30個(gè)原子就足夠放了,30個(gè)原子有多大?計(jì)算速度更不用說(shuō)了,真不能想象使用量子計(jì)算機(jī)的未來(lái)會(huì)是怎么樣的光景?
      
      對(duì)心靈感應(yīng)我聽(tīng)過(guò)不少傳說(shuō),不過(guò)沒(méi)想到可以從量子的角度來(lái)解釋:神奇的量子世界里一對(duì)糾纏的粒子無(wú)論相隔多遠(yuǎn),只要對(duì)一個(gè)進(jìn)行測(cè)量得出它自旋向上,那么同時(shí)測(cè)量的另一個(gè)就會(huì)得出自旋向下。這種溝通是超越光速,也就是超越了時(shí)空。人也不過(guò)是無(wú)數(shù)粒子所組成,因此心靈感應(yīng)也就不奇怪了。如果可以用量子這個(gè)特性來(lái)進(jìn)行超光速通信,那樣的未來(lái)也是我無(wú)法想象的。
      
      只要想想未來(lái)那么多的可能性和變化,就覺(jué)得人生不是那么枯燥無(wú)味了,只可惜我無(wú)法參與研究和實(shí)現(xiàn)那些讓人激動(dòng)的變化,人生不如意者十之八九呀......
  •     在科學(xué)領(lǐng)域,有著個(gè)人見(jiàn)解的書(shū)是相當(dāng)少的,尤其是在國(guó)內(nèi),你幾乎找不到一本有著個(gè)人見(jiàn)解的書(shū)。一般都是通篇累度地搬些你可以查的到的東西,平淡無(wú)味。就這個(gè)原因,我認(rèn)為此書(shū)還是不錯(cuò)的。
      但是書(shū)中許多見(jiàn)解味道比較哲學(xué),并不是非常嚴(yán)肅。比如在書(shū)中關(guān)于Zeno paradox的解釋上我并不能接受,就如同作者寫(xiě)到不能用速度去解釋物體運(yùn)動(dòng)的原因一樣,作者對(duì)于Zeno paradox的解釋卻陷入了這個(gè)循環(huán)論證。
      一般來(lái)說(shuō),對(duì)于Zeno paradox的解釋中會(huì)提到兩種計(jì)時(shí)方式,一種是我們使用的計(jì)時(shí)(不能細(xì)分到無(wú)窮分之一秒),還有就是Zeno時(shí)(可以細(xì)分到無(wú)窮分之一秒)。當(dāng)我們把Zeno時(shí)作為普通計(jì)時(shí)的時(shí)候,悖論就發(fā)生了。作者也確實(shí)用到了這個(gè)Zeno時(shí):用無(wú)窮的時(shí)間去完成無(wú)窮的移動(dòng)。這其實(shí)是個(gè)循環(huán)論證,仔細(xì)想想,時(shí)間只不過(guò)是物質(zhì)存在的一種方式,它是度量物體運(yùn)動(dòng)的一個(gè)度量衡。時(shí)間本身并不存在于物質(zhì)世界中,那么在作者的解釋中,時(shí)間是可以轉(zhuǎn)換成物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的(時(shí)間在本質(zhì)上是物體運(yùn)動(dòng)的方式,假如宇宙是絕對(duì)靜止的,那么時(shí)間的存在也毫無(wú)意義),這樣就變成了用自己去完成自己。
      其實(shí)我個(gè)人更傾向于Zeno paradox并沒(méi)有錯(cuò)誤,只要我們承認(rèn)物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)是不連續(xù)的,Zeno paradox就不是一個(gè)悖論。物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的不連續(xù)性是作者通過(guò)因果律證明的,但是the simple is best,這個(gè)證明比Zeno paradox要遜色不少
  •      作者是一個(gè)研究量子力學(xué)基本原理的業(yè)余科學(xué)家(當(dāng)然,他不是一個(gè)民科,受過(guò)正規(guī)的高等教育,只不過(guò)并不是以研究量子科學(xué)為職業(yè)的科學(xué)家)所寫(xiě)的關(guān)于量子力學(xué)簡(jiǎn)單概念,發(fā)展歷史的書(shū)。
       在書(shū)的末尾,作者一再介紹他的關(guān)于波函數(shù)解釋的理論,提到了所謂的“超光速通訊”,頗有些偽科學(xué)的味道。當(dāng)然本人并不是個(gè)中專家,也不敢枉加評(píng)論。
  •   我對(duì)心靈感應(yīng)比較感興趣,能不能說(shuō)得再簡(jiǎn)單點(diǎn).
  •   超光速通信應(yīng)該不可能吧? - <<量子>>想法的補(bǔ)充
    很認(rèn)真的想象了一下超光速通信會(huì)產(chǎn)生的后果, <<量子>>的作者當(dāng)然比較樂(lè)觀地想到好的方面, 比如通信快速性, 保密性, 無(wú)能源損耗等等. 可是我覺(jué)得一旦真存在超光速通信, 這世界上大概就沒(méi)有秘密可言了吧. 考試做弊易如反掌,間諜們?cè)俨恍枰谡谘谘诘叵朕k法傳送信息, 也沒(méi)有人可以拿到證據(jù), 以我悲觀的看法, 這世界就會(huì)落入好事者手中, 說(shuō)不定很快就會(huì)結(jié)束這個(gè)世界.
    想不到"心有靈犀一點(diǎn)通"這樣浪漫的事可以會(huì)演變成那樣的災(zāi)難, 實(shí)在有點(diǎn)讓人遺憾.
    所以呢,心靈感應(yīng)現(xiàn)在還是一個(gè)難以解釋的問(wèn)題.
    不過(guò)基本上我認(rèn)為自己的看法純屬胡思亂想, 因?yàn)閷?duì)量子的理論確實(shí)是外行, 象混沌理論里的迭代方程一樣, 差之毫厘就可能謬以千里, 何況我的距離豈能與毫厘相提并論?
  •   你的回答,很不與我心靈感應(yīng)
  •   我非常贊同你的觀點(diǎn)。時(shí)空是可以分割到最小部分的。物質(zhì)運(yùn)動(dòng)不是連續(xù)的。。。
  •   關(guān)鍵還是一個(gè)實(shí)無(wú)窮與潛無(wú)窮的問(wèn)題吧...
  •   同感。
    前半部分寫(xiě)得不錯(cuò),讓人讀來(lái)饒有趣味。后半部分,像民科。
  •   呵呵 前半部份講發(fā)展史的自然有模有樣了 誰(shuí)敢胡扯啊
  •   超光速通訊并不是指實(shí)在物質(zhì)的通訊,不違背相對(duì)論
 

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