科普岁月拾遗金色梧桐

《上帝掷骰子吗?》读书笔记下

2020-11-14  本文已影响0人  旖旎尘光

“量子论的发展几乎就是年轻人的天下。爱因斯坦1905年提出光量子假说的时候,也才26岁。玻尔1913年提出他的原子结构的时候,28岁。德布罗意1923年提出相波的时候,31岁(还应该考虑到他并非科班出身)。而1925年,当量子力学在海森堡的手里得到突破的时候,后来在历史上闪闪发光的那些主要人物也几乎都和海森堡一样年轻:泡利25岁,狄拉克23岁,乌仑贝克25岁,古兹密特23岁,约尔当23岁。和他们比起来,36岁的薛定谔和43岁的波恩简直算是老爷爷了。量子力学被人们戏称为“男孩物理学”,波恩在哥廷根的理论班,也被人叫做“波恩幼儿园”。

“现在薛定谔加入波动的阵营,他甚至为波动提供了一部完整的宪法,也就是他的波动方程。在薛定谔看来,波动代表了从惠更斯、杨一直到麦克斯韦的旧日帝国的光荣,而这种贵族的传统必须在新的国家得到保留和发扬。薛定谔相信,波动这一简明形象的概念将再次统治物理世界,从而把一切都归结到一个统一的图像里去。”

薛定谔聪聪颖早慧而情人无数,虽然他最终跟唯一的妻子白头到老,可是, 他的确拥有过无数的情人,并真心诚意挖心掏肺的深爱着每一个过往的情人,他的爱情生活绝对不比他的科研成就逊色,以至于当时的很多人都发出世纪的疑问:“到底是波-粒子的二象性难一点呢,还是(薛定谔)的老婆-情人的二象性更难?”

然后,又是各种复杂,各种争论,各种探索。

“停止争论吧,上帝真的掷骰子!随机性是世界的基石,当电子出现在这里时,它是一个随机的过程,并不需要有谁给它加上难以忍受的条条框框。全世界的粒子和波现在都得到了解放,从牛顿和麦克斯韦写好的剧本中挣扎出来,大口地呼吸自由空气。”

甚至有人认为量子理论可以解决计算机的意识问题。“计算机在复杂到了一定程度之后便可以实际拥有意识,持这种看法的人通常被称为“强人工智能派”。在他们看来,人的大脑本质上也不过是一台异常复杂的计算机,只是它不由晶体管或者集成电路构成,而是生物细胞而已。但脑细胞也得靠细微的电流工作,就算我们尚不完全清楚其中的机制,也没有理由认为有某种超自然的东西在里面。”

“怎样在观测者和非观测者之间划定界限?薛定谔猫的波函数是在我们打开箱子的那一刹那坍缩?还是它要等到光子进入我们的眼睛并在视网膜上激起电脉冲信号?或者它还要再等一会儿,一直到这信号传输到大脑皮层的某处并最终成为一种“精神活动”时才真正坍缩?如果我们在这上面大钻牛角尖的话,前途似乎不太美妙。”
但是,接下来就让我们进入神奇的量子世界。一个bit是信息流中的最小单位,这看起来正如一个量子!我们回忆一下走过的路上所见到的那些奇怪景象,量子论最叫人困惑的是什么呢?是不确定性。我们无法肯定地指出一个电子究竟在哪里,我们不知道它是通过了左缝还是右缝,我们不知道薛定谔的猫是死了还是活着。根据量子论的基本方程,所有的可能性都是线性叠加在一起的!电子同时通过了左和右两条缝,薛定谔的猫同时活着和死了。只有当实际观测它的时候,上帝才随机地掷一下骰子,告诉我们一个确定的结果,或者他老人家不掷骰子,而是把我们投影到两个不同的世界中去。”

“比如我们要分解一个250位的数字,如果用传统计算机的话,就算我们利用最有效的算法,把全世界所有的计算机都联网到一起联合工作,也要花上几百万年的漫长时间。但如果用量子计算机的话,只需几分钟!一台量子计算机在分解250位数的时候,同时处理了10500个不同的计算!”

有人说光是微粒的,有人说光是波动的,其实它应该是每一个具有波动性的微粒而组成的波动微粒,简称量子;上帝掷骰子吗?有时候掷有时候不掷,经过掷与不掷的叠加,上帝他老人家看着心情随机掷着骰子;我们认识世界从一维的点,到二维的面,到三维的立体,到n维的,其实世界它也许是n维上的n微粒维度的空间,那将是怎样无穷的一个维度?

很是敬佩科学家们,以及把高深的科学讲解成普通人可以看懂的说辞,科学家,运用他们无穷的智慧和探索,为人类创造着更无穷的可能。当人类的智慧只能通过可见介质存储之时,科学家可以仅用1和0来存储,当需要用占整个屋子大的计算机来存储1和0时,科学家可以把它们整到书本大的芯片上,因为,他们发现,在扩容之外有另外的各种可能,比如改变存储的方法,以及改变存储的逻辑,基于对量子理论的深入研究,发现,原来的1不只是1,它有无穷原子维度和存在和可利用。这难道就是老子他老人家说的:“一生二,二生三,三生万物。”

有人在假设爱因斯坦和玻尔的对话,
爱因斯坦:玻尔,亲爱的上帝不掷骰子! 玻尔:爱因斯坦,别去指挥上帝应该怎么做! 现在,就让我们狂妄一回,以一种尼采式的姿态来宣布: 爱因斯坦的上帝已经死了。霍金对此说了一句同样有名的话:“上帝不但掷骰子,他还把骰子掷到我们看不见的地方去!”
我们仍不清楚,但我们深信会出现一个量子引力理论,把整个物理学最终统一起来,把宇宙最终极的奥秘骄傲地谱写在人类的历史之中。”

整本书就这样囫囵吞枣般看完,我甚至不知道自己理解的是否正确,但是,从此我对学习物理这门课充满了全新的神圣感和使命感。因为科学家们的努力,人类从绝望中找到希望,从有限中找到无穷,从悖论中找到真理,随着科学家们不断的努力,我们一步一步见证着各种不可能,我们一步一步接近着人生,世界,宇宙的真实。


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