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世界曾一度让人觉得很简单

《量子物理如何改变世界》 (意)卡洛·罗韦利 著 浙江科学技术出版社2023年5月

  □王晨

  今天要和大家推荐的一本书,是意大利物理学家卡洛·罗韦利的作品《量子物理如何改变世界》。作者卡洛·罗韦利可以说是名副其实的“物理学界的文学巨星”,他作为一个物理学家,以通俗幽默、又带点浪漫的写作文笔,将量子力学的故事,简洁有力而又充满美感地徐徐铺陈出来。这本科学又有趣的量子物理简史,正是他送给这个世界的礼物。

  量子物理如何改变世界,一会儿再说,我们先来说说,猫是如何改变世界的。

  这只猫可不一般,叫“薛定谔的猫”。这个叫薛定谔的物理学家提出了一个思想实验,内容就是把一只小猫和一个会释放毒气的小球,一起放在一个盒子里,注意这个小球有一半的概率会释放毒气。整个实验很简单,但根据我们的传统观念来看,这只被关在盒子里的猫猫可能还活着,或者已经死了,但量子力学中的叠加态则表明有第三种情况,那就是这只猫猫在盒子被打开之前,不是活着或者死掉,而是非死非活,又死又活的叠加态。

  是不是听不太懂,听不懂就对了,因为这本书就是为了告诉我们,世界曾一度让人觉得很简单。

  量子物理的出现,让人们知道,经典物理其实并不能解释这个世界上的所有现象,比如说,当一个粒子的质量或者能量小到某种程度的时候,牛顿和爱因斯坦的公式就都算不出来了,取而代之的是一套全新的规则,我们称之为“量子力学”,从此之后,物理学也被正式分为了宏观物理和微观物理。量子物理再次给我们提了个醒,世界曾一度让人觉得很简单。

  要说这量子物理中最难理解的,当属“量子纠缠”了,而这究竟是怎么一回事呢?试想一下,现在我们用一块“黑布”遮住一条鲨鱼的肚皮,假设你从来不知道鲨鱼长什么样子,你会觉得漏出来的头和尾有联系吗?同样,有没有一种可能,世界上两个看起来没有任何关联的东西,其实也存在着某种未知的联系,只是它们之间也有一块所谓的“黑布”,这就是大家经常听说的“量子纠缠”。

  回顾以往所有颠覆人类认知的观点,无论是哥白尼的日心说,还是牛顿的万有引力,他们都有一个惊人的相似之处,那就是绝不被以往的成规陈说所束缚,而是坚定地相信世界没有我们想象的那么简单,勇敢地探索着这个世界的未知面。

  科学思想并非由既有的确定事实构成,而是在无限地推翻和重建中不断演进,它总是能质疑讨论所有事物,再重新出发,转而寻找新的秩序,最后再次质疑,再次推翻。我想也正是因为如此,科学思想才如此独具魅力。

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