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上帝掷骰子吗评论《上帝掷骰子吗——量子物理史话》

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  • 2023-03-26 09:39:19
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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!

——《量子物理史话》

阿喀琉斯是史诗《伊里亚特》里的希腊大英雄,以“捷足”而著称。有一天他碰到一只乌龟,乌龟嘲笑他说:“别人都说你厉害,但我看你如果跟我赛跑,还追不上我。”

阿喀琉斯大笑说:“这怎么可能。我就算跑得再慢,速度也有你的十倍,那会追不上你?”

乌龟说:“好,那我们假设一下。你离我有100米,你的速度是我的十倍。现在你来追我了,但当你跑到我现在这个位置,也就是跑了100米的时候,我也已经有向前跑了10米。当你在追到这个位置的时候,我有向前跑了1米,你再追我1米,我又跑了1/10米……总之,你只能无限的接近我,但你永远也不能追上我。”

阿喀琉斯怎么听怎么有道理,一时丈二和尚摸不着头脑。

这个故事便是有着世界性声名的“芝诺悖论”(之一),哲学家们曾经从各种角度多方面地阐述过这个命题。这个命题令人困扰的地方,就在于它采用了一种无限分割空间的方法,使得我们无法跳过这个无限去谈问题。虽然从数学上,我们已经知道无限次相加可以限制在有限的值里面,但是数学方法的前提已经预设了问题是“可以解决”的,从本质上来说,它只能告诉我们“怎么做”,而不能告诉我们“能不能做到”。

但是,自从量子革命以来,学者们越来越多地认识到,空间不一定能够这样分割下去。量子效应使得空间和时间的连续性丧失了,芝诺悖论连续无限次分割的假设并不能够总是成立。这样一来,芝诺悖论便不攻自破了。量子论告诉我们,“无限分割”的概念是一种数学上的理想,而不可能在现实中实现。一切都是不可连续的,连续性的美好蓝图,也许不过是我们的一种想象。

空间不可连续?这似乎无法想象。一个物体怎么能如同跳跃般移动?但在量子论里这就是事实。

量子的世界是那么光怪离其不可想象,以至于从他被赫兹发现开始就一直被它的创造者们所抛弃。但就是这么一个孤儿撼动了经典物理学的大厦,并在经典物理的废墟上建立起一个更加辉煌的奇迹,并由此把物理者们古老的科学引向了一个新的巅峰。

通过这本书,你不仅可以了解近代物理跌宕起伏的发展史,更可以领略到字里行间充斥着的文学之美。它表明:科学对于公众来说,经过努力也是可以亲近的。朋友们,让我们都来亲近量子论吧!

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