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Sep 10

兔子洞里藏着的量子世界

 《量子史话》并非一本介绍枯燥的抽象的物理理论的作品,而是一本用浅显易懂的生活化语言来介绍20实际最重要的理论之一量子论的诞生始末的科普读物。事实上,即使你对于近代物理一无所知,即使你对于物理的所有印象只有F=ma,那么你仍然能从这本书里得到让你震惊的自然奥秘。

这不仅仅是在接受知识,你也是同时重新认识我们的世界,这不仅仅是一个由物理定律所能支配和解释的机械的世界,而是一个由众多不可思议和与日常认知相反的事实所形成的新的世界观和方法论。即使量子论如此的不可思议,即使现有的理论依然存在着缺陷,却已经如此深刻的影响了现代科学,核武器、电子电路,宇宙飞船,我们由我们甚至还不十分了解的理论来作出决定,这难道不是很让人惊异吗?

在读了《量子史话》后,再看《兔子洞里到底是什么》才会有更深刻的认知。我们生活在无数的错觉中,时间和空间的概念让我们以为在看不见的四维空间上有一个箭头,只能向前不能后退,以为空间的距离阻隔了物与物之间的联系(这不仅仅是引力的问题),在经典物理学里我们理所当然的认为可以创建一个理论上的封闭系统,在这个系统里我们是作为一个完全独立的观察者东西系统的运作过程。但是当我们将物体的结构放大到普朗克尺度时,让我们惊异的真相纷至沓来。

观察者本身会影响系统,换句话说,一旦存在观察者,则观察本身必须成为系统的一部分。但电子没有被观察时,他们呈现波动特性(双缝衍射),而一旦要观察电子要从哪个孔经过时,电子却又表现出粒子特性。这让人迷惑的事实是否在表示,在最基本的粒子特性上也存在“意识”?而“意识”又是什么?

实验室里已经能够做出实验同一粒子在同一时间出现在不同位置,是的,是同一粒子,不是我们眼花,也不是一个例子分裂,而是同一粒子同时出现在不同地方。这些违反常识与经典物理学的实验一次次让我们对于这个世界迷惑,也让我们自叹对于世界的认识是如此的浅薄。

我们到底知道什么,还是说我们能够知道些什么?

我们的结构和认知方式决定了我们只能够想象三维空间的存在,对于超出三维空间的存在我们经过可以通过数学证明,却无法通过想象认知。是的,这正如《兔子洞里到底是什么》里结尾的那段动画:一个三维的人对于二维空间里的人来说,始终是无法想象的神秘,当你的手指穿透二维空间(你可以想象是水面),二维空间里的人看来确实凭空产生的点慢慢扩大。这或许是理解维度对于人思维的限制的一个最为深刻的解说——那段动画极为精彩(VIA  Aether)。

对处于纠缠态的粒子,无论其距离远近,其都表现出一定的关联性,改变其中一个,另一个也将随之改变,当你要“消灭”其中一个,另一个也将消失。就像存在的几个实例只是引用(reference)同一个数据,改变其值,则两个实例均会改变。

或许这不过是同一粒子在不同维度的投影,就行三维人对于二维人而言。或许他们在四维或者五维的空间里只是一个点,但在我们三维的量度世界里,却产生了多个投影?

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日志评论

  • Gravatar Icon 1.Siuloong comments at 2008-9-11 8:30:15 回复该留言

    太深奥了,没看懂:(

    robert.think 于 2008-9-11 10:57:47 回复
    呵呵,推荐你看看这本书,网上有电子版下载:)

  • Gravatar Icon 2.Siuloong comments at 2008-9-12 10:20:09 回复该留言

    请将友链中“自己乐”链接改为“www.zijile.com",因为刚转到Yo2,而且GODADDY不支持域名转发,所以zijile.com是打不开的。谢谢!!

    robert 于 2008-9-12 23:40:59 回复
    已经改了

  • Gravatar Icon 3.gongjing comments at 2008-9-19 21:10:38 回复该留言

    在哪里摘这,这个课题真怪.~~

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