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薛定諤的貓有救了!”物理學(xué)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,這意味著什么?

 taotao_2016 2019-06-15

作者丨李春生(書房記特約專欄作者)

近日,一條新聞引起全球轟動(dòng)。耶魯大學(xué)最新發(fā)表在 Nature 上的一項(xiàng)研究表明,我們能夠計(jì)算出某個(gè)時(shí)間量子躍遷發(fā)生的概率,從而預(yù)測(cè)'薛定諤的貓'的命運(yùn)。實(shí)驗(yàn)首次捕捉到了躍遷中的量子系統(tǒng),這意味著量子躍遷并非玻爾和海森堡所認(rèn)為的完全隨機(jī)、瞬時(shí)發(fā)生的過(guò)程,而是更符合薛定諤的波函數(shù)理論。

問(wèn)題是,如果量子躍遷并非玻爾和海森堡所認(rèn)為的完全隨機(jī)、瞬時(shí)發(fā)生的過(guò)程,這意味著什么?更符合薛定諤的波函數(shù)理論意味著什么?好的,我們今天就徹底挖他個(gè)底兒朝天!

第一個(gè)問(wèn)題,量子躍遷是怎么來(lái)的?

原子核是什么樣的?如何構(gòu)成?我們來(lái)看看都有哪些假設(shè)。[圖1]

[圖1]

2013年,丹麥物理學(xué)家尼爾斯·玻爾(Niels Bohr)在巴爾默公式的啟發(fā)下,提出了玻爾電子軌道模型,并提出了四個(gè)著名的假定:

1.行星模型:氫原子核外電子是處在一定的線性軌道上繞核運(yùn)行的,正如太陽(yáng)系的行星繞太陽(yáng)運(yùn)行一樣。

2.定態(tài)假設(shè):氫原子的核外電子在軌道上運(yùn)行時(shí)具有一定的、不變的能量,不會(huì)釋放能量,這種狀態(tài)被稱為定態(tài)。能量最低的定態(tài)叫做基態(tài);能量高于基態(tài)的定態(tài)叫做激發(fā)態(tài)。

3.量子化條件:例如,氫原子核外電子的軌道不是連續(xù)的,而是分立的,在軌道上運(yùn)行的電子具有一定的角動(dòng)量(L=mvr,其中m為電子質(zhì)量,v為電子的速度,r為電子線性軌道的半徑)。

4.躍遷規(guī)則:電子吸收光子就會(huì)躍遷到能量較高的激發(fā)態(tài),反過(guò)來(lái),激發(fā)態(tài)的電子會(huì)放出光子,返回基態(tài)或能量較低的激發(fā)態(tài);光子的能量為躍遷前后兩個(gè)能量之差。

玻爾認(rèn)為,微觀粒子的狀態(tài)常常是分立的,所以從一個(gè)狀態(tài)到另一個(gè)狀態(tài)的變化常常是跳躍式的。量子躍遷發(fā)生之前的狀態(tài)稱為初態(tài),躍遷發(fā)生之后的狀態(tài)稱為末態(tài)。在外界作用下,任何一種量子力學(xué)體系狀態(tài)發(fā)生跳躍式變化的過(guò)程。電子在光的照射下從高(低)能級(jí)跳到低(高)能級(jí),就是一種典型的量子躍遷過(guò)程,通常稱為能級(jí)躍遷。在原子狀態(tài)發(fā)生躍遷的同時(shí),將放出(吸收)一個(gè)光子。量子躍遷的微觀變化形式在宏觀世界中不成立,其微觀的物理變化不同于宏觀。

簡(jiǎn)單的說(shuō),就是軌道上的電了吸收一個(gè)光子,其運(yùn)行軌道就躍高一級(jí)(離原子核更遠(yuǎn));電子釋放出一個(gè)光子,其軌道下降一級(jí)(離原子核更近)。[圖2]

[圖2]

這個(gè)觀點(diǎn)極為激進(jìn)、大膽又反直覺(jué),這就是'量子躍遷'。許多量子力學(xué)的先驅(qū)認(rèn)為量子躍遷是瞬時(shí)的。這就埋下了一個(gè)禍根。

這跟薛定諤的貓有什么關(guān)系呢?請(qǐng)稍等!故事還沒(méi)講完呢。

構(gòu)成哥本哈根詮釋的有玻爾的電子軌道模型、海森堡的不確定性原理(即測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系)及其在哲學(xué)意義上的擴(kuò)展——(玻爾的)互補(bǔ)原理。

好,我們先聊聊不確定性原理

海森堡在創(chuàng)立矩陣力學(xué)時(shí),對(duì)量子形象化的圖像采取否定態(tài)度,但卻在表述中仍然需要使用'坐標(biāo)'、'速度'之類的詞匯,他認(rèn)為這些詞匯已經(jīng)不再等同于經(jīng)典理論中的那些詞匯的意義。

海森堡假設(shè):整個(gè)物理理論只能以可被觀測(cè)到的量為前提,只有這些變量才是確定的,才能構(gòu)成任何體系的基礎(chǔ)。當(dāng)微觀粒子處于某一狀態(tài)時(shí),它的力學(xué)量(如坐標(biāo)、動(dòng)量、角動(dòng)量、能量等)一般不具有確定的數(shù)值,而具有一系列可能值,每個(gè)可能值以一定的幾率出現(xiàn)。當(dāng)粒子所處的狀態(tài)確定時(shí),力學(xué)量具有某一可能值的幾率也就完全確定。從電子發(fā)出的光子,會(huì)改變電子的動(dòng)量,一個(gè)量的測(cè)量破壞了對(duì)另外一個(gè)量的測(cè)量,在量子力學(xué)中,測(cè)量不可避免地引起被測(cè)量對(duì)象的改變。

簡(jiǎn)單地說(shuō),這個(gè)原理是說(shuō)從原則上你不可能同時(shí)精確的測(cè)得電子的位置和動(dòng)量,你對(duì)一個(gè)量的測(cè)量越準(zhǔn)確,對(duì)另一個(gè)量的測(cè)量就越不精確

如果由理論來(lái)決定我們能夠觀察到什么東西,那么,我們沒(méi)看到東西呢?讀者有沒(méi)有預(yù)感到將有什么事情會(huì)發(fā)生呢?開始擲骰子了?應(yīng)該這樣說(shuō),不確定原理本質(zhì)是不追究測(cè)不準(zhǔn)的原因,而只是接受能夠測(cè)量的結(jié)果,那就是,宇宙就是你看到的樣子,沒(méi)有為什么,為什么本身已經(jīng)成為了答案。

針對(duì)玻爾的電子軌道模型,海森堡認(rèn)為:這一謬誤的癥結(jié),在于人們?cè)噲D用一個(gè)編造出來(lái)的、電子沿軌道運(yùn)行的模型來(lái)硬套越來(lái)越奇怪的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。我們必須忘掉軌道,把模型拋到腦后,然后完全基于觀測(cè)到的數(shù)據(jù)在腦海中構(gòu)筑純粹的數(shù)學(xué)公式。沒(méi)有人能夠看到在軌道上運(yùn)行的電子,但是你可以看到它們發(fā)出的光。海森堡對(duì)軌道的厭惡顯而易見,因?yàn)榇_定性的軌道與測(cè)不準(zhǔn)原理嚴(yán)重沖突。

讓人驚訝的是,波爾接受了海森堡的測(cè)不準(zhǔn)原理,他對(duì)電子軌道模型做了修改,提出了互補(bǔ)原理。不久之后,電子云的概念被提出,電子軌道被電子幾率密度替代。[圖3]

[圖3]

互補(bǔ)原理

玻爾認(rèn)為,電子是粒子還是波?那要看你怎么觀察。如果采用康普頓效應(yīng)的觀察方式觀察,那么電子無(wú)疑就是個(gè)粒子(康普頓效應(yīng)的本質(zhì)是散射的光的頻率發(fā)生了改變,實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)際上支持波動(dòng)說(shuō)的觀點(diǎn)),如果用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)來(lái)觀察,那么電子無(wú)疑就是一個(gè)波。電子本來(lái)是粒子還是波并不重要,問(wèn)題是觀察它們的方法。這就是波粒二象性。

按照哥本哈根解釋,白貓黑貓是什么顏色不重要,是白貓或是黑貓只有觀察了才有意義,這只'貓'具體是什么顏色只有觀察了才有意義,這就是玻爾互補(bǔ)原理的本質(zhì)。這樣說(shuō)也不太準(zhǔn)確,哥本哈根詮釋的精髓是這只貓既是白貓也是黑貓,具體是什么顏色的貓要看你怎么看它(不過(guò),馬上這只貓就會(huì)變成又死又活的貓了)。當(dāng)波恩把概率波和波粒二象性結(jié)合起來(lái)時(shí)就產(chǎn)生了戲劇效果。但很不幸,對(duì)人類來(lái)說(shuō),這不是玩笑,從此,貓?zhí)幱谟炙烙只畹臓顟B(tài),直到你看見它,是死是活的判決才能生效。

哥本哈根解釋就此正式成型。在很長(zhǎng)一段時(shí)間里,哥本哈根解釋代表了量子力學(xué)最正統(tǒng)的解釋。問(wèn)題來(lái)了。按照'統(tǒng)一'后的哥本哈根解釋:

1.測(cè)量是哥本哈根詮釋的核心,測(cè)量行為'創(chuàng)造'了整個(gè)世界。例如,只要不觀測(cè),月亮就處于存在與不存在的狀態(tài)(有趣的是,人擇原理必然推導(dǎo)出神擇原理,因?yàn)橛钪嫘枰粋€(gè)無(wú)處不在的有智能的觀測(cè)者以讓宇宙的每個(gè)角落同時(shí)保持存在)。

2.電子軌道躍遷和核衰變是不可控的和不確定的。

按照哥本哈根詮釋,宇宙處于一種不確定的狀態(tài),這和經(jīng)典物理學(xué)處于嚴(yán)重的對(duì)立狀態(tài)。按照經(jīng)典物理學(xué),宇宙是服從決定論的,就如拉普拉斯所說(shuō):理性能認(rèn)識(shí)某一時(shí)刻所有令自然洋溢生機(jī)的力和組成其存在物的各自狀態(tài),而且,假如理性足夠強(qiáng)大,將那些數(shù)據(jù)投入分析,那么它能將一切運(yùn)動(dòng),從宇宙中最大的物體到最小的原子,都包羅在同一個(gè)公式里。對(duì)這樣的理性來(lái)說(shuō),沒(méi)有什么不確定的東西,將來(lái)與過(guò)去一樣,它都看得見。經(jīng)典物理學(xué)雖然衰落,但是,戰(zhàn)士并沒(méi)有死絕。馬上,薛定諤的貓就要登場(chǎng)了。

第一個(gè)反對(duì)者并不是薛定諤,而是量子力學(xué)的締造者之一的愛因斯坦。'上帝不與宇宙擲骰子!'早在1926年,愛因斯坦在寫給玻恩的信里寫道:量子力學(xué)令人印象深刻,但是一種內(nèi)在的聲音告訴我,它并不是真實(shí)的,這個(gè)理論產(chǎn)生了很多好的結(jié)果,可他并沒(méi)有使我們更接近老頭子的奧秘,我毫無(wú)保留的相信,老頭子是不擲骰子的。

有了愛因斯坦的開場(chǎng)白,主角終于登場(chǎng)了。薛定諤認(rèn)為,根據(jù)哥本哈根詮釋,在沒(méi)有測(cè)量以前,一個(gè)電子的狀態(tài)是模糊不清的,處于各種可能性的混合疊加狀態(tài)。例如一個(gè)放射性原子,何時(shí)衰變是不可知的,是完全概率性的。只要沒(méi)有觀察,它便處于衰變與不衰變的疊加狀態(tài),只有確實(shí)觀察測(cè)量后,它才隨機(jī)地選擇一種狀態(tài),衰變,或是不衰變。做個(gè)不恰當(dāng)?shù)谋扔?,在一百年前,在孩子出生前,人們無(wú)法分辨媽媽肚子里的孩子是男是女。如果按照哥本哈根詮釋,此時(shí),孩子處于男孩或女孩的疊加狀態(tài),或者說(shuō)是不男不女的狀態(tài)。只有離開媽媽肚子出生后人們才能'看見',才能確定是男孩或是女孩。當(dāng)然,用這個(gè)例子來(lái)討論不確定性有些庸俗,也不能準(zhǔn)確地解析不確定原理。如何表現(xiàn)一個(gè)原子在看不見的地方的狀態(tài)呢,薛定諤想起了一只貓。這位喜歡聚會(huì)的浪漫先生構(gòu)想一個(gè)裝有精巧、精密裝置的箱子,里面有只名叫薛定諤的貓(玩笑),箱子里有食物也有毒藥。毒藥瓶上有一個(gè)錘子,錘子由一個(gè)電子開關(guān)控制,電子開關(guān)由放射性原子控制。如果原子核衰變,則放出阿爾法粒子,觸動(dòng)電子開關(guān),錘子落下,砸碎毒藥瓶,釋放出里面的氰化物氣體,貓必死無(wú)疑。原子核的衰變是隨機(jī)事件,物理學(xué)家所能精確知道的只是半衰期——衰變一半所需要的時(shí)間。如果一種放射性元素的半衰期是一天,則過(guò)一天,該元素衰變的概率就少了一半,再過(guò)一天,就少了剩下的一半,永遠(yuǎn)都是50%。但是,人們卻無(wú)法知道,它在什么時(shí)候衰變,只知道它衰變的幾率——也就是貓死亡的幾率。

打開箱子會(huì)產(chǎn)生兩種結(jié)果,1.死貓。原子衰變釋放一個(gè)阿爾法粒子時(shí)就會(huì)激發(fā)一連串的反應(yīng),釋放毒氣貓被毒死。2.活貓。原子沒(méi)有衰變,沒(méi)有連鎖反應(yīng),沒(méi)有毒氣,貓可以繼續(xù)'喵喵'叫。如果不揭開箱子,根據(jù)經(jīng)典物理學(xué)或我們?cè)谌粘I钪械慕?jīng)驗(yàn),在盒子里必將發(fā)生這兩個(gè)結(jié)果之一,貓要么活著要么死亡,這是它的兩種本征態(tài)。但是,根據(jù)哥本哈根詮釋,存在一個(gè)中間態(tài),貓可以既不死也不活,我們只有在揭開蓋子的一瞬間,才能確切地知道貓是死是活。如果沒(méi)有揭開蓋子進(jìn)行觀察,我們永遠(yuǎn)也不知道貓是死是活,貓?zhí)幱诤驮右粯拥寞B加狀態(tài),是一只又死又活的貓。

請(qǐng)注意!

薛定諤的貓是用來(lái)質(zhì)疑量子力學(xué)哥本哈根詮釋的荒謬的!

薛定諤的貓是用來(lái)質(zhì)疑量子力學(xué)哥本哈根詮釋的荒謬的!

薛定諤的貓是用來(lái)質(zhì)疑量子力學(xué)哥本哈根詮釋的荒謬的!

現(xiàn)在,薛定諤的貓被扭曲成證明量子世界奇異性的教材,原因是目前粒子說(shuō)處于理論物理學(xué)的主導(dǎo)地位,掌握著話語(yǔ)權(quán)。必須說(shuō)明的是,在普通人眼里,物理學(xué)是一個(gè)整體。但是,事實(shí)并非如此。我們生存在同一個(gè)宇宙,卻存在著4種互不相容的物理理論解釋體系。對(duì)專業(yè)人士來(lái)說(shuō),理論物理圈也存在一個(gè)'鄙視鏈',相對(duì)論學(xué)家和量子力學(xué)專家認(rèn)為經(jīng)典物理學(xué)是一個(gè)落后的理論(注意不是說(shuō)是錯(cuò)誤的理論),而弦理論學(xué)家又認(rèn)為相對(duì)論和量子力學(xué)終將會(huì)被弦理論所取代。也就是說(shuō),相對(duì)論和量子力學(xué)是為替代經(jīng)典物理學(xué)而存在的,而弦理論也為替代相對(duì)論和量子力學(xué)而提出的。不了解這點(diǎn),即使是有碩士、博士頭銜也沒(méi)意義,因?yàn)楦揪蜎](méi)入門兒。

需要注意的是,存在兩種量子力學(xué),一種是波動(dòng)說(shuō)的量子力學(xué)(是經(jīng)典物理學(xué)的延伸),即德布羅意、薛定諤的物質(zhì)波理論和玻姆的隱變量理論;一種是粒子說(shuō)的量子力學(xué),由玻爾、海森堡和玻恩的哥本哈根解詮釋、費(fèi)曼的路徑求和解釋、埃弗雷特的平行宇宙理論、惠勒的延遲實(shí)驗(yàn)解釋,多歷史解釋、多維度解釋和多伊奇的超級(jí)大腦解釋等互不相融的解釋構(gòu)成。事實(shí)上粒子說(shuō)的量子力學(xué)所涉及的問(wèn)題,波動(dòng)說(shuō)的量子力學(xué)都有相對(duì)應(yīng)的解釋。例如,1929年,德布羅意在他的諾貝爾獲獎(jiǎng)演講中強(qiáng)調(diào)了物質(zhì)波理論的意義,他說(shuō):'可見,描述物質(zhì)的性質(zhì)也像描述光的性質(zhì)一樣,要同時(shí)涉及波和粒子。不能再認(rèn)為電子是電的單個(gè)粒子,它應(yīng)當(dāng)是和一個(gè)波締合的,而且這個(gè)波并非虛構(gòu),它的波長(zhǎng)可以測(cè)量,它的干涉現(xiàn)象可以預(yù)言。德布羅意設(shè)想的氫原子示意圖。電子是駐波(波狀實(shí)線),實(shí)環(huán)線表示電子的軌道,虛波線表示非駐波將由于干涉而消失。[錄自彼得·柯文尼,羅杰·海菲爾德:《時(shí)間之箭》,湖南科學(xué)技術(shù)出版社,2008年,130頁(yè)][圖4]

[圖4]

薛定諤認(rèn)為,電子繞核運(yùn)動(dòng)是一種周期現(xiàn)象,其形式與德布羅意對(duì)量子化條件的'相波諧振'解釋驚人相似。1925年,薛定諤在《關(guān)于愛因斯坦的氣體理論》中提出:舍棄粒子模型,不是把氣體當(dāng)作單個(gè)粒子的集合,而是應(yīng)用1910年德拜推導(dǎo)普朗克輻射定律的方法,用經(jīng)典統(tǒng)計(jì)把氣體作為具有特征頻率的振動(dòng)模式的疊加,并首次運(yùn)用德布羅意的相波理論計(jì)算每個(gè)模式的振動(dòng)頻率,得出與愛因斯坦粒子氣體模型相符的結(jié)果……薛定諤不再把'相波'作為伴隨粒子運(yùn)行出現(xiàn)的一種周期現(xiàn)象、一種假想的波,而認(rèn)為這種波是物理上真實(shí)的、實(shí)在的波——物質(zhì)波,把粒子還原為相波的波包——'物質(zhì)波理論';不再把這種物質(zhì)波作為原子結(jié)構(gòu)中繞核運(yùn)行、形成穩(wěn)態(tài)軌道的運(yùn)行處理,而看作是為邊界條件特征化的駐波,從而克服了高曲率折射困難——'駐波圖像';而最為關(guān)鍵的是,由于上述兩點(diǎn)進(jìn)展,薛定諤很自然地立即著手去尋找支配這種實(shí)在的波、特別是電子駐波的波動(dòng)方程,從而踏進(jìn)了波動(dòng)力學(xué)理論框架的門檻。[E·薛定諤,《薛定諤講演錄》,北京大學(xué)出版社,2007年,第148頁(yè)] [圖5]

[圖5]

需要注意的是,光子與電子產(chǎn)生相干,電子軌道產(chǎn)生躍遷,這個(gè)所謂的相干性是粒子說(shuō)的解釋,而波動(dòng)說(shuō)稱之為同頻率干涉疊加現(xiàn)象,即電子波吸收一個(gè)光波,電子的環(huán)狀駐波'半徑'增大,軌道'高度'變大;電子駐波釋放一個(gè)光波,電子駐波的軌道縮小。我們可以把薛定諤的這個(gè)駐波想像為一個(gè)旋轉(zhuǎn)的呼啦圈(人是原子核),所謂的電子躍遷是呼啦圈變大變小,即大的呼啦圈對(duì)應(yīng)高能級(jí)軌道,反之對(duì)應(yīng)低的能級(jí)軌道。關(guān)鍵是,電子環(huán)狀駐波因?yàn)橥l率干涉吸收一個(gè)同頻率的光波后,駐波'直徑'變大,軌道高度上升一級(jí),反之亦然。

回到我們最初的問(wèn)題。如果量子躍遷并非玻爾和海森堡所認(rèn)為的完全隨機(jī)、瞬時(shí)發(fā)生的過(guò)程,這意味著什么?更符合薛定諤的波函數(shù)理論意味著什么?我們知道,薛定諤的波函數(shù)理論表明電子是一種波。因此,耶魯大學(xué)的實(shí)驗(yàn)可以證明電子是一種波,這種電子軌道躍遷是電子波的躍遷。或者說(shuō),只有電子是波的情況下,才會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象,但是很遺憾,不會(huì)有人承認(rèn)這個(gè)事實(shí)。

事實(shí)上,早就有實(shí)驗(yàn)可以證明電子軌道躍遷不是隨機(jī)瞬時(shí)的,那就是光電效應(yīng)。我們知道,合適頻率的光的照射,電子會(huì)產(chǎn)生軌道躍遷而飛出原子核,這是一種人為地制造的一種現(xiàn)象。還有,我們常說(shuō)的光電效應(yīng)是外光電效應(yīng),還有一種內(nèi)光電效應(yīng):電子吸收一個(gè)光子,電子軌道躍遷到一個(gè)新的軌道'高度';而電子釋放一個(gè)光子,電子軌道向下躍遷到一個(gè)更'低'的軌道。事實(shí)上,我們?cè)缇涂梢?strong>人為地制造電子的軌道躍遷現(xiàn)象了。

我們?cè)缇涂梢?strong>人為低制造電子的軌道躍遷現(xiàn)象了!

我們?cè)缇涂梢?strong>人為低制造電子的軌道躍遷現(xiàn)象了!

但是,客觀現(xiàn)象和客觀事實(shí)就擺在那里,采納哪一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果或解釋,取決于波動(dòng)說(shuō)和粒子說(shuō)誰(shuí)處于上風(fēng)狀態(tài)誰(shuí)主導(dǎo)著話語(yǔ)權(quán)!

采納哪一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果或解釋,取決于波動(dòng)說(shuō)和粒子說(shuō)誰(shuí)處于上風(fēng)狀態(tài)!誰(shuí)主導(dǎo)著話語(yǔ)權(quán)!

采納哪一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果或解釋,取決于波動(dòng)說(shuō)和粒子說(shuō)誰(shuí)處于上風(fēng)狀態(tài)!誰(shuí)主導(dǎo)著話語(yǔ)權(quán)!

粒子說(shuō)的量子力學(xué)并不能自洽地解釋宇宙的客觀現(xiàn)象和疑問(wèn),并不能把所有的事物都'量子化',即粒子化(例如無(wú)法對(duì)波長(zhǎng)較長(zhǎng)的電磁波(例如紅外和無(wú)線電波)進(jìn)行量子化),無(wú)法解釋大家熟悉的智能手機(jī)和偏光太陽(yáng)鏡的原理。因?yàn)榱W诱f(shuō)的解釋不符合客觀邏輯,所以理論存在不可救藥的奇異性。薛定諤就曾嘲笑一些物理學(xué)家只會(huì)埋頭在某個(gè)理論里。作為一個(gè)學(xué)者應(yīng)全方位地了解這個(gè)世界。需要學(xué)習(xí)天文、地理、文學(xué)、歷史等等,才不會(huì)脫離客觀事實(shí)弄出一些刻舟求劍、掩耳盜鈴和指鹿為馬的所謂理論出來(lái)。

其實(shí),爭(zhēng)來(lái)爭(zhēng)去,就是看誰(shuí)能夠邏輯自洽地解釋客觀現(xiàn)象,優(yōu)勝者才稱得上是終極理論。但是,只能遺憾地告訴大家,光電效應(yīng)和這個(gè)實(shí)驗(yàn)并不能改變?nèi)藗儗?duì)量子力學(xué)的看法,在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間,(粒子說(shuō)的)量子力學(xué)將仍然是一個(gè)'完全正確'的理論,雖然這個(gè)理論的解釋完全脫離了客觀現(xiàn)實(shí)。

一個(gè)新的科學(xué)真理照例不能用說(shuō)服對(duì)手,等他們表示意見說(shuō)'得益匪淺'這個(gè)辦法來(lái)實(shí)行。恰恰相反,只能是等到對(duì)手們漸漸死亡,使得新的一代開始熟悉真理時(shí)才能貫徹。

——普朗克定律

《人類簡(jiǎn)史》的作者尤瓦爾·赫拉利在2017年指出:'尊重知識(shí)、聽取學(xué)者意見很好,但發(fā)展到崇拜任何人的程度都很危險(xiǎn),包括崇拜學(xué)者。一個(gè)人一旦被推崇為先知或權(quán)威,他(她)自己都可能信以為真,進(jìn)而變得驕傲自大,甚至陷入瘋狂。對(duì)追隨者而言,一旦他們信奉某人為權(quán)威,便會(huì)自我設(shè)限,停止努力,只期待著偶像來(lái)告訴他們?nèi)繂?wèn)題的答案和解決方法。即使答案是錯(cuò)誤的、方法是糟糕的,他們也會(huì)通盤接受。'智慧從懷疑開始,真正的科學(xué)精神是懷疑與批判。終極理論不會(huì)是一個(gè)全新的理論,它就藏在現(xiàn)有的理論之中,當(dāng)我們以客觀邏輯為工具,就能在錯(cuò)綜復(fù)雜的觀點(diǎn)中找出宇宙真實(shí)的脈絡(luò)。

先賢們幾千年積攢下來(lái)的思想成果滋養(yǎng)了我們的智慧,他們點(diǎn)亮了一個(gè)又一個(gè)燈塔,指引著人類的發(fā)展方向。沒(méi)有人的觀點(diǎn)全部正確,也沒(méi)有人的觀點(diǎn)一無(wú)是處。有些觀點(diǎn)后來(lái)被事實(shí)證明是一個(gè)個(gè)錯(cuò)誤,那也是他們?cè)阱e(cuò)誤的地方樹立起了一個(gè)個(gè)指引正確航道的航標(biāo)燈。

和《七堂極簡(jiǎn)物理課》這類無(wú)立場(chǎng)解讀的科普書不同的是,《一只大象——體系與體系的對(duì)話》這本書以旁觀者的角度對(duì)物理學(xué)發(fā)展史進(jìn)行了重新梳理,還原了一些不為人知或被扭曲的歷史細(xì)節(jié),提醒人們注意'證實(shí)性偏見'的危害性。受伽利略的《關(guān)于托勒密和哥白尼,兩大世界體系的對(duì)話》的啟發(fā),這本書也借四個(gè)虛擬人物的對(duì)話來(lái)闡述四大物理理論針鋒相對(duì)的觀點(diǎn)。書中引用均來(lái)自權(quán)威專著,并采用頁(yè)下注,這也是能夠通過(guò)專家審稿并獲準(zhǔn)出版的原因之一。書中還用一些通俗易懂的小寓言來(lái)解析復(fù)雜的物理理論,相對(duì)來(lái)說(shuō)比較通俗易懂。這本書并非嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)著作,僅為讀者提供一個(gè)了解物理學(xué)的新視角,希望能夠給喜愛物理學(xué)的同學(xué)們帶來(lái)啟發(fā)。

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