量子物理史话简介简介

《量子物理史话简介简介》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、量子物理史话读后感 (2010-08-1919:26:48)转载▼标签： 杂谈分类： 图书周末看了一本《量子物理史话》。为什么想起来看量子物理的历史呢？在量子物理之前，所有的科学——无论是几何、微积分、牛顿力学、麦克斯韦电磁学还是化学，都令初学者发自内心的信服。我上初中时，班上一个成绩较差的同学，也禁不住感叹说，平面几何太优美了，做几何证明题真是一种享受！所有的定理和自然界如此和谐相处，让人感到世界太精美、太巧妙了！然而，量子物理却不是这样。量子物理从诞生起，就是一个威力巨大的怪兽。“当你不看月亮时，月亮其实就不存

2、在。”“在意识诞生之前，根本就没有宇宙。有了意识才有了存在。”“我们生活在多个平行世界里，总有一个世界里，你能得到永生，永远不会衰老，更不会死亡。”这些鬼话连篇，都可以理解为量子物理现行的各个主流学派不得不支持的推论。（我要强调一下，量子物理本身其实并不研究这些形而上的哲学问题，只是物理学发展到了顶峰，必须寻求哲学体系的支持。量子物理研究的是微观世界的结构和规律，如果没有量子学说，就没有现代的化学、生物学、物理学，就不会有半导体、硬盘、电脑、核磁共振、激光、太阳能电池、手机、移动通信。实际上，没有量子物理，就不会有

3、固体物理学，就不会有集成电路，所以，也就不会有任何现代我们正在使用的电子产品了。没有量子物理，我们的生活就会停留在1900年的那个水平。）作为外行，我们禁不住想说，量子物理是不是伪科学啊？实际上，即使作为内行自己的量子物理学家们，很多人也是发自内心地不信任、不相信量子学说。因为它不符合我们的日常逻辑，很不和谐，很不优美。爱因斯坦一直到死都不想接受量子学说。量子物理的创始人之一玻尔也有句名言：“谁要是第一次听到量子理论时没有感到困惑，那他一定没听懂。”《量子物理史话》的作者是位物理学家，他说，他直到今天仍然为量子物理

4、学说感到惊恐、惶惑、头痛欲裂。比如，牛顿的理论发展到巅峰时，法国的大科学家拉普拉斯把牛顿的万有引力定律应用到整个太阳系，1773年解决了一个当时著名的难题：解释木星轨道为什么在不断地收缩，而同时土星的轨道又在不断地膨胀。拉普拉斯用数学方法证明行星平均运动的不变性，即行星的轨道大小只有周期性变化，并证明为偏心率和倾角的3次幂。这就是著名的拉普拉斯定理。1784年，拉普拉斯求得天体对其外任一质点的引力分量可以用一个势函数来表示，这个势函数满足一个偏微分方程，即著名的拉普拉斯方程。1786年证明行星轨道的偏心率和倾角总保

5、持很小和恒定，能自动调整，即摄动效应是守恒和周期性的，不会积累也不会消解。拉普拉斯研究了木星的三个主要卫星的平均运动，还发现月球的加速度同地球轨道的偏心率有关，从理论上解决了太阳系动态中观测到的最后一个反常问题。拉普拉斯让任何一个坐在家中的人，轻轻松松计算出太阳系各个星球之间的引力，计算它们的轨道、速度及一切运行规律。换句话说，它简直让所有的凡人都掌握了上帝创造宇宙星辰的所有秘密。这才像科学嘛。拉普拉斯把自己的研究心得写成了《天体力学》送给自己的学生，拿破仑皇帝。拿破仑问道，老拉啊，你把这一切都解释得这么清楚，那在

6、你的体系里，上帝处于何种位置？拉普拉斯冷笑着说了一句科学史上很有名的话。他说，在我的世界里，不需要上帝。是啊，一切都被科学家们算得清清楚楚。人类虽然那时还登不上月球，却可以清晰地描述天体的过去和未来。真正做到了秀才不出门，能知天下事。（拉普拉斯生活的年代，中国正处于昏庸的乾隆统治时期。我们无法想像乾隆治下的中国，能有高等数学和现代物理学、化学的研究，更不能想像乾隆会和一个科学家对话。）而量子物理呢？量子物理的一大基石，“不确定性原理”（也叫测不准原理）费了无数高深的数学，证明了一件事：无论技术如何进步，我们都无法同

7、时测定电子的位置和动量，两者只能取其一。初学者看到这里，肯定会撇着嘴说，这叫什么科学？但是，遗憾的是，尽管量子物理有着巨大的缺陷，有着无数不合乎常理、不合乎逻辑的推论，但是量子学说在实验中表现得非常完美，是科学史上能最精确地被实验检验的理论，也是科学史上最成功的理论，从半导体到互联网到材料科学，量子物理给人类社会带来了巨大进步。人人都希望量子学说是错误的，因为它太不符合人类想像中的世界了，但是每次实验和新理论的提出，反而都进一步证明了量子学说的有效。史学家认为，量子理论的诞生，重写了一半的物理，改写了全部化学。有了

8、量子理论，才有了现代生物学。《量子物理史话》是一本通俗读物，有高中文化程度的人都能看懂。书从1887年，赫兹用实验测出了电磁波的波长、频率、速度，证实了光线其实也是一种电磁波开始，一直讲到20世纪末的超弦理论为止，叙述了量子物理的整个发展史。当然，最吸引人的，还是关于电子或者光子究竟只是一种虚无缥缈的波函数，还是实实在在的一种粒子的讨论。这个讨论的科普版本被