量子

出版时间:2003-12-1  出版社:清华大学出版社  作者:高山  页数:231  
Tag标签:无  

前言

  量子理论是关于自然界的最基本的理论,它被认为是人类所创造的最完美、最成功的科学艺术品。它优美的数学形式令人赞叹,它精确的预言与实验惊人地符合,而它的成功应用更是遍及了现代社会的每个角落。从激光、核能到计算机、互联网,以至最新的量子计算机,无不留下量子的足迹。可以说,是量子引领人们迈入了现代社会,让人们享受到丰富多彩的现代生活。.然而,令人不可思议的是,人们至今仍未能理解量子理论的含义,并一直为此争论不休,一些科学家甚至认为这个理论根本没有意义。它的神秘更增添了它的美丽。爱因斯坦无疑是20世纪最伟大的科学家,但是,尽管他对量子理论的思索比相对论多100倍,晚年仍坦然承认。

内容概要

  《量子》(物理篇)是一本介绍量子思想的通俗读物。作者以生动的语言叙述了贯穿整个20世纪的量子思想革命,同时深入浅出地阐释了量子思想的精义,从而向读者完整地展示了自然的最神秘的量子本性。此外,作者还浅显地介绍了量子的最激动人心的新应用,如量子计算机等。

书籍目录

历史之旅引子 非连续运动的思想序幕 量子隐现古希腊时期中世纪文艺复兴时期牛顿时代最后的经典时代三个发现与两朵乌云第1幕 发现量子孤注一掷的行动我一生中最具革命性的思想萨尔斯堡演讲: 光似波,也似粒子插曲: 布鲁塞尔的女巫盛宴思想领域的最高音乐神韵从量子回归经典之桥插曲: 哥廷根的玻尔节揭开了巨大帷幕的一角第2幕 神秘的量子理论一个问题,两个答案电子没有运动轨道!魔术乘法表波需要传播方程!神秘的波函数孰是孰非?数学的统一但是,它究竟说了什么?第3幕 正统观点它是几率波插曲: 但是你肯定必须理解不能同时谈论电子的位置和速度粒子和波是互补的插曲: 谁坍缩了波函数?哥本哈根解释一统天下第4幕 反对者们不应该放弃到达目标的希望1927索尔维——正统与反叛插曲: 盒子里的弹簧人琴箫合奏1935——EPR与量子猫插曲: 炸药实验作为反对者的爱因斯坦第5幕 回到经典玻姆出场为粒子找回轨迹但是,它却不可见!第一个实在模型插曲: 爱因斯坦的评价两难局面遭遇不可能性残留的隐变量第6幕 多世界20世纪保守最好的机密重见天日去相干与超脑插曲: 解救薛定谔猫多世界的信徒们插曲: 勇敢者的游戏一个美丽的谎言第7幕 统一之路谁坍缩了波函数?求助意识热力学不可逆过程动态坍缩之路引力出场GRW方案最新进展逻辑之旅引言第1章 量子的存在1.1 你追不上乌龟1.2 哪里出了错?1.3 运动的世界第2章 量子的形式2.1 运动是连续的吗?2.2 它不需要理由2.3 我该怎样运动?2.4 非连续运动2.5 时刻与时隙2.6 双缝实验2.7 时空是分立的2.8 量子运动第3章 量子的规律3.1 扩散与聚集3.2 我似波3.3 扩散规律3.4 量子如何叠加?3.5 我似粒子3.6 聚集规律3.7 上帝如何掷骰子?3.8 两个世界第4章 量子的表现4.1 夜晚的星光4.2 你可以存在4.3 爱因斯坦的鬼波4.4 小崂山道士4.5 粒子间的“心灵感应”4.6 看好你的猫第5章 理解量子5.1 一个根深蒂固的偏见5.2 被冷落的非连续性5.3 月亮与互补性5.4 新双缝实验5.5 薛定谔的老猫5.6 延迟选择与真实性——现在可以影响过去?!5.7 1+1>35.8 量子运动与其他解释第6章 量子的应用6.1 炸弹检测专家6.2 神奇的计算天才6.3 超光速通信第7章 量子随笔7.1 小精灵Ψ的故事7.2 Z与X——两种神秘7.3 哥本哈根医生7.4 彭罗斯的OR7.5 A非B效应7.6 今天的课上不许提问题7.7 量子研究与二进制码7.8 相同的困境参考文献后记 永恒的跳跃

编辑推荐

  《量子》(物理篇)不仅可以作为一般读者了解量子思想的普及读物,也可以作为量子理论初学者和研究者的参考书。《量子》(物理篇)献给所有对自然充满好奇的读者。

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用户评论 (总计12条)

 
 

  •       此人曾经一度销声匿迹,也听别人说过,高山最近没钱了。
      
      四年半以前,这本书曾经是作为我重要的入门科普书。
      
      然而,现在看来,此书不但是一个大大的漏勺,而且作者本人也走错了方向。尽管他的兴趣爱好很像斯塔普,但充其量也仅仅是三十年前的斯塔普。http://www.springerlink.com/content/7233425k56u02315/?p=da7ae2722d504c778805a9c25bc36661&pi=2
      在他的最新论文中,冒出“客观世界”这种老摊儿字眼先不说,才意识到泛心论的重要性,则是未免太后知后觉了。况且,斯塔普早就不满足于泛心论了。如果我们对形式化公理中的“连续”可以持批评态度,那么对于其中的“不连续”也是可以持有同样的质问的。从一个极端蹦到了另一个极端的做法,是不可取的。另外,他在文中提到了David Charlmers,那个把心灵哲学堕落为认知科学的澳大利亚人。
      
      一战以来,理论科学界充满了投机主义色彩。该书可以作为那股蠢劲儿的一个真实写照。那种投机主义,不论是对物理学还是对哲学,都没有什么长远的好处的。
  •       终于看完《量子》了,微观量子的天地真是一个让人浮想连篇的世界。
      
      提到量子总是会提到相对论,作者总结了两句“旅行长寿,运动减肥”,说的是如果以光速离开地球旅行,回来一定会比留在家里的人年轻,运行减肥是运动中的人看起来不动的人瘦。我当然知道相对论这说的是巨观世界里的故事,不过用在我们的宏观世界,也不无道理嘛。难怪别人看不出我的年纪,是因为我喜欢旅行;难怪我胖不起来,因为我那么喜欢运动呀,哈哈。
      
      谈到量子就先讲到芝诺的悖论:你追不上乌龟,因为如果你要追上它,首先要到它的起点,当你到它的起点时,它已经往前爬了一段距离,那么你又要到它现在的位置,它又往前走了,所以你永远追不上乌龟。芝诺的根据就是连续运动,你从A到C一定要经过它的中间B点,也必须先经过AB的中点,这个中点可以无限分割,那么你就永远动弹不得,所以芝诺据此提出所谓运动只是假象,不动才是真理。是不是听着有点糊涂了?我也觉得好象芝诺的说法很有理。不过既然是悖论就一定有破绽,有兴趣的人自己去看书吧。我只是觉得这个运动是假象的想法实在让人耳目一新,很有意思,很有点黑客帝国里的味道,一切都是想象并不真实。
      
      光子就是量子的一种,它既是粒子又有波的衍射现象。在双缝实验中,如果是连续运动的粒子,同时只能穿过一条缝在墙上留一个点,而衍射现象就如光子的非连续运动,可以瞬间出现在这个缝又马上出现在那条缝,由此形成光波干涉的图象。所以说在量子的世界里,非连续的随机运动是它们的常态。这种说法真让人吃惊,如果在宏观世界里也是这样的话,再把随机换成随心所欲,那么能源呀交通呀都不需要了,我们想到哪里就可以出现在哪里,那我旅行就不愁旅费,也不用盼着假期,崂山道士也不过是小儿科了。不过,古人为什么会有崂山道士穿墙而过的传说呢?难道在宏观的世界里也可以有这样的神技?
      
      如果说非连续运动让我神往,那么薛定鄂的猫和多世界的理论就让我比较迷茫了。在量子力学著名的实验里,薛定鄂的猫在箱子打开之前被认为同时处在活着和死了的状态,或者说是不死不活的状态;多世界的理论也一样,量子同时处在平行的多世界里,在某个世界里死了,却可以同时在别的多个世界里活着。生和死,存在与湮灭,在微观而不可测的世界里原来不再是对立的,反而当进行测量和观察时,才会发生蹋缩,归到非此即彼的结果。我想到的是,如果没有人记得你,那么谁知道你是死是活?因为这没有意义。如果一个人死了还被人想念,那么死了也是活着,其音容并不会随着时光消失;又或者真有多世界共存,才会有灵魂一说?
      
      迷茫着看下去就更疑惑了,因为有人说现在的选择可以控制过去事件的发生,当然还是针对量子设计的实验(对不起实验细节我不记得了)。还好作者解释这种说法的不实之处,可是不实并不一定是不可能的,仅仅是不确实而已,看罢《量子》我已经处变不惊了,深信万事皆有可能。不过这种说法甚至比非连续运动更能颠覆我一向以来的观念:过去的不可以改变,人有可能去未来,断不可能回到过去。因为今天来自过去,过去变了,就不会有今天,象电影《蝴蝶效应》一样。怎么可能以不变的今生去改变那曾经的过往呢?
      
      关于量子的应用最神奇的两个莫过于量子计算机和超光速通信了。我现在用的PC,要存贮2的30次方的数需要1GB的容量(我不确定,如果有知道的请告诉我),可是如果用可以同时表现0和1的原子(想想那只猫),只需要30个原子就足够放了,30个原子有多大?计算速度更不用说了,真不能想象使用量子计算机的未来会是怎么样的光景?
      
      对心灵感应我听过不少传说,不过没想到可以从量子的角度来解释:神奇的量子世界里一对纠缠的粒子无论相隔多远,只要对一个进行测量得出它自旋向上,那么同时测量的另一个就会得出自旋向下。这种沟通是超越光速,也就是超越了时空。人也不过是无数粒子所组成,因此心灵感应也就不奇怪了。如果可以用量子这个特性来进行超光速通信,那样的未来也是我无法想象的。
      
      只要想想未来那么多的可能性和变化,就觉得人生不是那么枯燥无味了,只可惜我无法参与研究和实现那些让人激动的变化,人生不如意者十之八九呀......
  •       在科学领域,有着个人见解的书是相当少的,尤其是在国内,你几乎找不到一本有着个人见解的书。一般都是通篇累度地搬些你可以查的到的东西,平淡无味。就这个原因,我认为此书还是不错的。
      但是书中许多见解味道比较哲学,并不是非常严肃。比如在书中关于Zeno paradox的解释上我并不能接受,就如同作者写到不能用速度去解释物体运动的原因一样,作者对于Zeno paradox的解释却陷入了这个循环论证。
      一般来说,对于Zeno paradox的解释中会提到两种计时方式,一种是我们使用的计时(不能细分到无穷分之一秒),还有就是Zeno时(可以细分到无穷分之一秒)。当我们把Zeno时作为普通计时的时候,悖论就发生了。作者也确实用到了这个Zeno时:用无穷的时间去完成无穷的移动。这其实是个循环论证,仔细想想,时间只不过是物质存在的一种方式,它是度量物体运动的一个度量衡。时间本身并不存在于物质世界中,那么在作者的解释中,时间是可以转换成物质运动的(时间在本质上是物体运动的方式,假如宇宙是绝对静止的,那么时间的存在也毫无意义),这样就变成了用自己去完成自己。
      其实我个人更倾向于Zeno paradox并没有错误,只要我们承认物质的运动是不连续的,Zeno paradox就不是一个悖论。物质运动的不连续性是作者通过因果律证明的,但是the simple is best,这个证明比Zeno paradox要逊色不少
  •        作者是一个研究量子力学基本原理的业余科学家(当然,他不是一个民科,受过正规的高等教育,只不过并不是以研究量子科学为职业的科学家)所写的关于量子力学简单概念,发展历史的书。
       在书的末尾,作者一再介绍他的关于波函数解释的理论,提到了所谓的“超光速通讯”,颇有些伪科学的味道。当然本人并不是个中专家,也不敢枉加评论。
  •     我对心灵感应比较感兴趣,能不能说得再简单点.
  •     超光速通信应该不可能吧? - <<量子>>想法的补充
    很认真的想象了一下超光速通信会产生的后果, <<量子>>的作者当然比较乐观地想到好的方面, 比如通信快速性, 保密性, 无能源损耗等等. 可是我觉得一旦真存在超光速通信, 这世界上大概就没有秘密可言了吧. 考试做弊易如反掌,间谍们再不需要遮遮掩掩地想办法传送信息, 也没有人可以拿到证据, 以我悲观的看法, 这世界就会落入好事者手中, 说不定很快就会结束这个世界.
    想不到"心有灵犀一点通"这样浪漫的事可以会演变成那样的灾难, 实在有点让人遗憾.
    所以呢,心灵感应现在还是一个难以解释的问题.
    不过基本上我认为自己的看法纯属胡思乱想, 因为对量子的理论确实是外行, 象混沌理论里的迭代方程一样, 差之毫厘就可能谬以千里, 何况我的距离岂能与毫厘相提并论?
  •     你的回答,很不与我心灵感应
  •     我非常赞同你的观点。时空是可以分割到最小部分的。物质运动不是连续的。。。
  •     关键还是一个实无穷与潜无穷的问题吧...
  •     同感。
    前半部分写得不错,让人读来饶有趣味。后半部分,像民科。
  •     呵呵 前半部份讲发展史的自然有模有样了 谁敢胡扯啊
  •     超光速通讯并不是指实在物质的通讯,不违背相对论
 

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