上帝掷骰子吗-量子物理史话
本文最后更新于:2021年1月24日 凌晨
书评待更新
摘:1887年,赫兹的实验证实了电磁波的存在,也证实了光其实是电磁波的一种,两者具有共同的波的特性。
评:光属于电磁波?
解:经典物理认为光是一种电磁波,没有粒子特性。书后的量子理论则认为光具有波粒二象性。
光由光子组成,光子是波色子,一种基本粒子,没有静质量。平常所见的光由大量光子组成,表现出波的性质,这就是波粒二象性。(不是说单个光子就没有波粒二象性了)。这种波就是电磁波。可见光波段在400-760nm。光的运动遵循最短光程原理,可以由路径积分来解释(参见费曼的科普书)
光的颜色由频率决定,白光是各种光的集合,不存在一种单色光是白光,白色物体可以反射各种光,你射一束红光(633nm)自然也能反射。
摘:必须假定,能量在发射和吸收的时候,不是连续不断,而是分成一份一份的。
评:“它和有史以来一切物理学家的观念截然相反。”,即认为一切自然的过程都被当成连续的。“这种连续性,平滑性的假设,是微积分的根本基础”。但普朗克认为能量的传输是有一个最小的基本单位,最小单位间是能量分禁区,只能按倍数传递。该最小单位称为“量子”。
摘:量子就是能量的最小单位,就是能量里的一美分,一切能量的传输,都只能以这个量为单位来进行。E=hv。E为单个量子的能量,v是频率,h则为量子常数即普朗克常数。
评:1900年2月14日,量子诞生。
摘:“普朗克常数”。它约等于6.626×10-27尔格•秒,也就是6.626×10-34焦耳•秒。
评:和引力常数G、光速c构成最为重要的3个基本物理常数。量子约为6.6*10^-19^
感悟收获
书中好文
推荐书籍
本书目的
摘抄
其它
一切都是不连续的
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。一切都是不连续的,连续性的美好蓝图,也许不过是我们的一种想象。
总而言之,对于特定的金属,能不能打出电子,由光的频率说了算。而打出多少电子,则由光的强度说了算。
索尔为会议
讨论哪个是“真实”毫无意义。我们唯一能说的,是在某种观察方式确定的前提下,它呈现出什么样子来。
波和粒子在同一时刻是互斥的,但它们却在一个更高的层次上统一在一起,作为电子的两面被纳入一个整体概念中。这就是玻尔的“互补原理”(The Complementary Principle),它连同波恩的概率解释,海森堡的不确定性,三者共同构成了量子论“哥本哈根解释”的核心,至今仍然深刻地影响着我们对于整个宇宙的终极认识。
一个在臆想的世界中生存的,完全探测不到的电子,和根本没有这样一个电子之间又有什么区别呢?
换言之,不存在一个客观的,绝对的世界。唯一存在的,就是我们能够观测到的世界。物理学的全部意义,不在于它能够揭示出自然“是什么”,而在于它能够明确,关于自然我们能“说什么”。没有一个脱离于观测而存在的“绝对自然”,只有我们和那些复杂的测量关系,熙熙攘
纵横交错,构成了这个令人心醉的宇宙的全部。测量是新物理学的核心,测量行为创造了整个世界。
剃刀原理:相信假设少的
@:剃刀原理是说,当两种说法都能解释相同的事实时,应该相信假设少的那个。
正如我们的史话在前面一再提醒各位的那样,量子论革命的破坏力是相当惊人的。
在概率解释,不确定性原理和互补原理这三大核心原理中,前两者摧毁了经典世界的(严格)因果性,互补原理和不确定性原理又合力捣毁了世界的(绝对)客观性。
意识不是一个独立的存在,而是系统复杂到了一定程度后表现出来的客观性质。它虽然是一种组合机制,但脱离了具体的物质(暂时肉体是唯一可能)它也无法表现出来。就像软件脱离了硬件无法具体运行一样,意识的体现不可能脱离物质而进行。
人择原理是说,我们存在这个事实本身,决定了宇宙的某些性质为什么是这样的而不是那样的。
一旦一个“意识”开始存在,从它自身的角度来看,它就必定永生!(天哪,我们怎么又扯到了“意识”!)
物理理论如同人们所骄傲地宣称的那样,是对于大自然的深刻“发现”,而不属于物理学家们杰出的智力“发明”?