量子

出版時間：2003-12-1 出版社：清華大學出版社作者：高山頁數(shù)：231
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前言

　　量子理論是關(guān)于自然界的最基本的理論，它被認為是人類所創(chuàng)造的最完美、最成功的科學藝術(shù)品。它優(yōu)美的數(shù)學形式令人贊嘆，它精確的預言與實驗驚人地符合，而它的成功應用更是遍及了現(xiàn)代社會的每個角落。從激光、核能到計算機、互聯(lián)網(wǎng)，以至最新的量子計算機，無不留下量子的足跡?？梢哉f，是量子引領(lǐng)人們邁入了現(xiàn)代社會，讓人們享受到豐富多彩的現(xiàn)代生活。.然而，令人不可思議的是，人們至今仍未能理解量子理論的含義，并一直為此爭論不休，一些科學家甚至認為這個理論根本沒有意義。它的神秘更增添了它的美麗。愛因斯坦無疑是20世紀最偉大的科學家，但是，盡管他對量子理論的思索比相對論多100倍，晚年仍坦然承認。

內(nèi)容概要

　　《量子》(物理篇)是一本介紹量子思想的通俗讀物。作者以生動的語言敘述了貫穿整個20世紀的量子思想革命，同時深入淺出地闡釋了量子思想的精義，從而向讀者完整地展示了自然的最神秘的量子本性。此外，作者還淺顯地介紹了量子的最激動人心的新應用，如量子計算機等。

書籍目錄

歷史之旅引子　非連續(xù)運動的思想序幕　量子隱現(xiàn)古希臘時期中世紀文藝復興時期牛頓時代最后的經(jīng)典時代三個發(fā)現(xiàn)與兩朵烏云第1幕　發(fā)現(xiàn)量子孤注一擲的行動我一生中最具革命性的思想薩爾斯堡演講： 光似波，也似粒子插曲： 布魯塞爾的女巫盛宴思想領(lǐng)域的最高音樂神韻從量子回歸經(jīng)典之橋插曲： 哥廷根的玻爾節(jié)揭開了巨大帷幕的一角第2幕　神秘的量子理論一個問題，兩個答案電子沒有運動軌道！魔術(shù)乘法表波需要傳播方程！神秘的波函數(shù)孰是孰非？數(shù)學的統(tǒng)一但是，它究竟說了什么？第3幕　正統(tǒng)觀點它是幾率波插曲： 但是你肯定必須理解不能同時談論電子的位置和速度粒子和波是互補的插曲： 誰坍縮了波函數(shù)？哥本哈根解釋一統(tǒng)天下第4幕　反對者們不應該放棄到達目標的希望1927索爾維——正統(tǒng)與反叛插曲： 盒子里的彈簧人琴簫合奏1935——EPR與量子貓插曲： 炸藥實驗作為反對者的愛因斯坦第5幕　回到經(jīng)典玻姆出場為粒子找回軌跡但是，它卻不可見！第一個實在模型插曲： 愛因斯坦的評價兩難局面遭遇不可能性殘留的隱變量第6幕　多世界20世紀保守最好的機密重見天日去相干與超腦插曲： 解救薛定諤貓多世界的信徒們插曲： 勇敢者的游戲一個美麗的謊言第7幕　統(tǒng)一之路誰坍縮了波函數(shù)？求助意識熱力學不可逆過程動態(tài)坍縮之路引力出場GRW方案最新進展邏輯之旅引言第1章　量子的存在1.1　你追不上烏龜1.2　哪里出了錯？1.3　運動的世界第2章　量子的形式2.1　運動是連續(xù)的嗎？2.2　它不需要理由2.3　我該怎樣運動？2.4　非連續(xù)運動2.5　時刻與時隙2.6　雙縫實驗2.7　時空是分立的2.8　量子運動第3章　量子的規(guī)律3.1　擴散與聚集3.2　我似波3.3　擴散規(guī)律3.4　量子如何疊加？3.5　我似粒子3.6　聚集規(guī)律3.7　上帝如何擲骰子？3.8　兩個世界第4章　量子的表現(xiàn)4.1　夜晚的星光4.2　你可以存在4.3　愛因斯坦的鬼波4.4　小嶗山道士4.5　粒子間的“心靈感應”4.6　看好你的貓第5章　理解量子5.1　一個根深蒂固的偏見5.2　被冷落的非連續(xù)性5.3　月亮與互補性5.4　新雙縫實驗5.5　薛定諤的老貓5.6　延遲選擇與真實性——現(xiàn)在可以影響過去？！5.7　1+1>35.8　量子運動與其他解釋第6章　量子的應用6.1　炸彈檢測專家6.2　神奇的計算天才6.3　超光速通信第7章　量子隨筆7.1　小精靈Ψ的故事7.2　Z與X——兩種神秘7.3　哥本哈根醫(yī)生7.4　彭羅斯的OR7.5　A非B效應7.6　今天的課上不許提問題7.7　量子研究與二進制碼7.8　相同的困境參考文獻后記 永恒的跳躍

編輯推薦

　　《量子》(物理篇)不僅可以作為一般讀者了解量子思想的普及讀物，也可以作為量子理論初學者和研究者的參考書?！读孔印?物理篇)獻給所有對自然充滿好奇的讀者。

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用戶評論 (總計12條)

　　此人曾經(jīng)一度銷聲匿跡，也聽別人說過，高山最近沒錢了。
　　
　　四年半以前，這本書曾經(jīng)是作為我重要的入門科普書。
　　
　　然而，現(xiàn)在看來，此書不但是一個大大的漏勺，而且作者本人也走錯了方向。盡管他的興趣愛好很像斯塔普，但充其量也僅僅是三十年前的斯塔普。http://www.springerlink.com/content/7233425k56u02315/?p=da7ae2722d504c778805a9c25bc36661&pi=2
　　在他的最新論文中，冒出“客觀世界”這種老攤兒字眼先不說，才意識到泛心論的重要性，則是未免太后知后覺了。況且，斯塔普早就不滿足于泛心論了。如果我們對形式化公理中的“連續(xù)”可以持批評態(tài)度，那么對于其中的“不連續(xù)”也是可以持有同樣的質(zhì)問的。從一個極端蹦到了另一個極端的做法，是不可取的。另外，他在文中提到了David Charlmers，那個把心靈哲學墮落為認知科學的澳大利亞人。
　　
　　一戰(zhàn)以來，理論科學界充滿了投機主義色彩。該書可以作為那股蠢勁兒的一個真實寫照。那種投機主義，不論是對物理學還是對哲學，都沒有什么長遠的好處的。
　　終于看完《量子》了，微觀量子的天地真是一個讓人浮想連篇的世界。
　　
　　提到量子總是會提到相對論，作者總結(jié)了兩句“旅行長壽，運動減肥”，說的是如果以光速離開地球旅行，回來一定會比留在家里的人年輕，運行減肥是運動中的人看起來不動的人瘦。我當然知道相對論這說的是巨觀世界里的故事，不過用在我們的宏觀世界，也不無道理嘛。難怪別人看不出我的年紀，是因為我喜歡旅行；難怪我胖不起來，因為我那么喜歡運動呀，哈哈。
　　
　　談到量子就先講到芝諾的悖論：你追不上烏龜，因為如果你要追上它，首先要到它的起點，當你到它的起點時，它已經(jīng)往前爬了一段距離，那么你又要到它現(xiàn)在的位置，它又往前走了，所以你永遠追不上烏龜。芝諾的根據(jù)就是連續(xù)運動，你從A到C一定要經(jīng)過它的中間B點，也必須先經(jīng)過AB的中點，這個中點可以無限分割，那么你就永遠動彈不得，所以芝諾據(jù)此提出所謂運動只是假象，不動才是真理。是不是聽著有點糊涂了？我也覺得好象芝諾的說法很有理。不過既然是悖論就一定有破綻，有興趣的人自己去看書吧。我只是覺得這個運動是假象的想法實在讓人耳目一新，很有意思，很有點黑客帝國里的味道，一切都是想象并不真實。
　　
　　光子就是量子的一種，它既是粒子又有波的衍射現(xiàn)象。在雙縫實驗中，如果是連續(xù)運動的粒子，同時只能穿過一條縫在墻上留一個點，而衍射現(xiàn)象就如光子的非連續(xù)運動，可以瞬間出現(xiàn)在這個縫又馬上出現(xiàn)在那條縫，由此形成光波干涉的圖象。所以說在量子的世界里，非連續(xù)的隨機運動是它們的常態(tài)。這種說法真讓人吃驚，如果在宏觀世界里也是這樣的話，再把隨機換成隨心所欲，那么能源呀交通呀都不需要了，我們想到哪里就可以出現(xiàn)在哪里，那我旅行就不愁旅費，也不用盼著假期，嶗山道士也不過是小兒科了。不過，古人為什么會有嶗山道士穿墻而過的傳說呢？難道在宏觀的世界里也可以有這樣的神技？
　　
　　如果說非連續(xù)運動讓我神往，那么薛定鄂的貓和多世界的理論就讓我比較迷茫了。在量子力學著名的實驗里，薛定鄂的貓在箱子打開之前被認為同時處在活著和死了的狀態(tài)，或者說是不死不活的狀態(tài)；多世界的理論也一樣，量子同時處在平行的多世界里，在某個世界里死了，卻可以同時在別的多個世界里活著。生和死，存在與湮滅，在微觀而不可測的世界里原來不再是對立的，反而當進行測量和觀察時，才會發(fā)生蹋縮，歸到非此即彼的結(jié)果。我想到的是，如果沒有人記得你，那么誰知道你是死是活？因為這沒有意義。如果一個人死了還被人想念，那么死了也是活著，其音容并不會隨著時光消失；又或者真有多世界共存，才會有靈魂一說？
　　
　　迷茫著看下去就更疑惑了，因為有人說現(xiàn)在的選擇可以控制過去事件的發(fā)生，當然還是針對量子設(shè)計的實驗（對不起實驗細節(jié)我不記得了）。還好作者解釋這種說法的不實之處，可是不實并不一定是不可能的，僅僅是不確實而已，看罷《量子》我已經(jīng)處變不驚了，深信萬事皆有可能。不過這種說法甚至比非連續(xù)運動更能顛覆我一向以來的觀念：過去的不可以改變，人有可能去未來，斷不可能回到過去。因為今天來自過去，過去變了，就不會有今天，象電影《蝴蝶效應》一樣。怎么可能以不變的今生去改變那曾經(jīng)的過往呢？
　　
　　關(guān)于量子的應用最神奇的兩個莫過于量子計算機和超光速通信了。我現(xiàn)在用的PC，要存貯2的30次方的數(shù)需要1GB的容量（我不確定，如果有知道的請告訴我），可是如果用可以同時表現(xiàn)0和1的原子（想想那只貓），只需要30個原子就足夠放了，30個原子有多大？計算速度更不用說了，真不能想象使用量子計算機的未來會是怎么樣的光景？
　　
　　對心靈感應我聽過不少傳說，不過沒想到可以從量子的角度來解釋：神奇的量子世界里一對糾纏的粒子無論相隔多遠，只要對一個進行測量得出它自旋向上，那么同時測量的另一個就會得出自旋向下。這種溝通是超越光速，也就是超越了時空。人也不過是無數(shù)粒子所組成，因此心靈感應也就不奇怪了。如果可以用量子這個特性來進行超光速通信，那樣的未來也是我無法想象的。
　　
　　只要想想未來那么多的可能性和變化，就覺得人生不是那么枯燥無味了，只可惜我無法參與研究和實現(xiàn)那些讓人激動的變化，人生不如意者十之八九呀......
　　在科學領(lǐng)域，有著個人見解的書是相當少的，尤其是在國內(nèi)，你幾乎找不到一本有著個人見解的書。一般都是通篇累度地搬些你可以查的到的東西，平淡無味。就這個原因，我認為此書還是不錯的。
　　但是書中許多見解味道比較哲學，并不是非常嚴肅。比如在書中關(guān)于Zeno paradox的解釋上我并不能接受，就如同作者寫到不能用速度去解釋物體運動的原因一樣，作者對于Zeno paradox的解釋卻陷入了這個循環(huán)論證。
　　一般來說，對于Zeno paradox的解釋中會提到兩種計時方式，一種是我們使用的計時（不能細分到無窮分之一秒），還有就是Zeno時（可以細分到無窮分之一秒）。當我們把Zeno時作為普通計時的時候，悖論就發(fā)生了。作者也確實用到了這個Zeno時：用無窮的時間去完成無窮的移動。這其實是個循環(huán)論證，仔細想想，時間只不過是物質(zhì)存在的一種方式，它是度量物體運動的一個度量衡。時間本身并不存在于物質(zhì)世界中，那么在作者的解釋中，時間是可以轉(zhuǎn)換成物質(zhì)運動的（時間在本質(zhì)上是物體運動的方式，假如宇宙是絕對靜止的，那么時間的存在也毫無意義），這樣就變成了用自己去完成自己。
　　其實我個人更傾向于Zeno paradox并沒有錯誤，只要我們承認物質(zhì)的運動是不連續(xù)的，Zeno paradox就不是一個悖論。物質(zhì)運動的不連續(xù)性是作者通過因果律證明的，但是the simple is best，這個證明比Zeno paradox要遜色不少
　　作者是一個研究量子力學基本原理的業(yè)余科學家（當然，他不是一個民科，受過正規(guī)的高等教育，只不過并不是以研究量子科學為職業(yè)的科學家）所寫的關(guān)于量子力學簡單概念，發(fā)展歷史的書。
　　在書的末尾，作者一再介紹他的關(guān)于波函數(shù)解釋的理論，提到了所謂的“超光速通訊”，頗有些偽科學的味道。當然本人并不是個中專家，也不敢枉加評論。
我對心靈感應比較感興趣,能不能說得再簡單點.
超光速通信應該不可能吧? - <<量子>>想法的補充
很認真的想象了一下超光速通信會產(chǎn)生的后果, <<量子>>的作者當然比較樂觀地想到好的方面, 比如通信快速性, 保密性, 無能源損耗等等. 可是我覺得一旦真存在超光速通信, 這世界上大概就沒有秘密可言了吧. 考試做弊易如反掌，間諜們再不需要遮遮掩掩地想辦法傳送信息, 也沒有人可以拿到證據(jù), 以我悲觀的看法, 這世界就會落入好事者手中, 說不定很快就會結(jié)束這個世界.
想不到"心有靈犀一點通"這樣浪漫的事可以會演變成那樣的災難, 實在有點讓人遺憾.
所以呢，心靈感應現(xiàn)在還是一個難以解釋的問題．
不過基本上我認為自己的看法純屬胡思亂想, 因為對量子的理論確實是外行, 象混沌理論里的迭代方程一樣, 差之毫厘就可能謬以千里, 何況我的距離豈能與毫厘相提并論?
你的回答,很不與我心靈感應
我非常贊同你的觀點。時空是可以分割到最小部分的。物質(zhì)運動不是連續(xù)的。。。
關(guān)鍵還是一個實無窮與潛無窮的問題吧...
同感。
前半部分寫得不錯，讓人讀來饒有趣味。后半部分，像民科。
呵呵前半部份講發(fā)展史的自然有模有樣了誰敢胡扯啊
超光速通訊并不是指實在物質(zhì)的通訊，不違背相對論

量子

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