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讀上帝擲骰子嗎有感
讀上帝擲骰子嗎有感1
如果你和我一樣是一名物理學(xué)的愛好者，一定會(huì)對(duì)這本《上帝擲骰子嗎》有所耳聞，它在科普類書籍的銷售排名中僅次于《時(shí)間簡史》，可見其影響之大。而且，這本書的作者曹天元是一位中國人，更令人欽佩的是，他出版這本書的時(shí)候還是一名大學(xué)生。我個(gè)人認(rèn)為霍金同學(xué)的寫作技能還是有很大的提升空間的，但這正是曹天元同學(xué)的長項(xiàng)，他把深?yuàn)W的量子力學(xué)和紛繁復(fù)雜的量子物理歷史寫成了一本扣人心弦的武俠劇，可讀性非常好。我第一次拿起這本書，是一口氣把它讀完的，真的是欲罷不能。
這本書對(duì)我的影響，除了讓我對(duì)量子物理的發(fā)展歷史有了一個(gè)全面的了解，最重要的是改變了我的世界觀。我曾經(jīng)讀過愛德華·多尼克的《機(jī)械宇宙》，并深受牛頓對(duì)這個(gè)宇宙認(rèn)知的影響。牛頓認(rèn)為自然世界并不只是遵循草率的模式，而是依照精確的、正式的、有數(shù)學(xué)規(guī)律的法則在運(yùn)行。雖然它看起來很隨意，有時(shí)甚至是混亂的'，但宇宙其實(shí)是一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且運(yùn)行完美的鐘表式機(jī)械裝置。牛頓是萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)者，他認(rèn)為自己也發(fā)現(xiàn)了依附于神的意志的量的世界，只有按照定量研究這一方式，才能理解上帝造物的目的以及締造世界的運(yùn)行方式，并為人們勾畫了一個(gè)永恒不變、具有普遍數(shù)學(xué)規(guī)律的機(jī)械宇宙世界。
舉個(gè)栗子：我們把一枚硬幣隨機(jī)的拋出，只要拋硬幣的次數(shù)足夠多，我們就可以按照概率確定硬幣正面朝上的次數(shù)占到50%，但如果讓你精確判斷某一次是正面朝上還是反面朝上，我們就只能蒙了。但按照牛頓的機(jī)械宇宙的觀點(diǎn)，只要我們知道這枚硬幣被拋出的角度、力度、風(fēng)速、地面的硬度等等所有影響因素，我們就可以計(jì)算出最終是硬幣的哪一面朝上。正如拉普拉斯所說的：“只要知道了全部初始條件，我就可以計(jì)算出整個(gè)宇宙的未來�！�
這在哲學(xué)上稱為“決定論”。雖然這只是個(gè)思想實(shí)驗(yàn)，按照人類目前的科技水平，我們根本無法知道全部初始條件。但已足夠讓我篤信機(jī)械宇宙的真理。只不過在情感上，想到我們現(xiàn)在所有的一切，也許在宇宙大爆炸的那一刻起，在普朗克時(shí)間之后，就已經(jīng)注定了，還是有些莫名的悲哀……
直到讀到這本《上帝擲骰子嗎》，我的基于機(jī)械宇宙的“決定論”世界觀被徹底顛覆了，但也讓我對(duì)未來又有了某種莫名的憧憬。
過程是這樣的：按照量子力學(xué)的觀點(diǎn)，宇宙從根本上是不可預(yù)測的，“概率”才是深藏在這個(gè)世界底層的根本性質(zhì)，一切決策都是靠擲骰子來決定的。
對(duì)于這個(gè)結(jié)論，當(dāng)時(shí)的絕大部分科學(xué)家都表示無法接受，物理圈的老大愛因斯坦就表示：我毫無保留的相信，上帝是不會(huì)擲骰子的！于是當(dāng)時(shí)世界上最聰明的大腦都投入到了量子力學(xué)的辯論中。正方是量子力學(xué)的奠基人波爾，反方是愛因斯坦，小嘍啰們紛紛站隊(duì)。但直到愛因斯坦去世，這場曠世大戰(zhàn)也沒有結(jié)果。按照現(xiàn)在量子論的發(fā)展水平，我們知道是愛因斯坦錯(cuò)了。而我作為決定論的忠實(shí)擁躉，是被書中的這個(gè)例子說服的：假如你看到一批棕色的馬。如果你是一位色盲患者，馬在你眼中就是另外一種顏色，那么在狗的眼中呢？在蒼蠅的眼中的呢？其實(shí)我們并不知道馬的真正顏色，只能說馬在我們的觀察當(dāng)中是什么顏色的，甚至可以說，馬根本就沒有什么“本來的顏色”。這僅僅是在宏觀世界的比喻，在經(jīng)典物理學(xué)中，我們認(rèn)為有一個(gè)客觀實(shí)在的、不以人的意志為轉(zhuǎn)移的世界，就象馬總會(huì)有一種客觀的顏色。但在量子的微觀世界中，并沒有絕對(duì)客觀的實(shí)體或外部世界，一切都與測量行為掛鉤，觀測對(duì)象和被觀測對(duì)象融為一體，主客體之間的界限消失了。人們并不知道宇宙的客觀本質(zhì)是什么，只知道我們觀測到的宇宙是什么樣的，任何事物只有被觀測的時(shí)候才有意義。而在這樣的世界中，只有隨機(jī)概率，沒有確定性，一切都是靠擲骰子決定的。
提到量子理論，就不得不提物理學(xué)的神獸“薛定諤的貓”。遺憾的是本書并為對(duì)這個(gè)問題做深入透徹的闡述。我?guī)е荒X袋問號(hào)過了很多年，最近才被查爾斯﹒賽費(fèi)的《解碼宇宙》給解放了。賽費(fèi)在書中詳細(xì)闡述了香農(nóng)的信息論，并通過信息論輕松戰(zhàn)勝了“麥克斯韋妖”，干掉了“谷倉標(biāo)槍悖論”，最后捎帶手就把“薛定諤的貓”給救了，我簡單說明一下“薛定諤的貓”。這是一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)，是說在一個(gè)盒子里有一只貓，還有一瓶毒藥，毒藥上有一個(gè)信息接收裝置，這時(shí)我們向這個(gè)盒子里發(fā)射一個(gè)電子，電子有兩條路可以走，從A路徑通過什么事情都不會(huì)發(fā)生；從B路徑通過則觸發(fā)一個(gè)裝置，該裝置會(huì)自動(dòng)釋放出毒藥，小貓立即死去。根據(jù)狀態(tài)疊加效應(yīng)，電子將同時(shí)通過兩條路徑，因此毒藥既釋放又沒釋放，小貓既是活的又是死的。一個(gè)宏觀生物怎么會(huì)同時(shí)又死又活呢？而且更離奇的是只要沒有人打開這個(gè)盒子這種疊加狀態(tài)就能夠一直存在，一旦有人打開盒子觀察，這只貓就會(huì)立刻選擇其中一種狀態(tài)出現(xiàn)在我們的眼前，要么生要么死，好像殺死貓的就是信息提取行為，致命的關(guān)鍵不是毒藥而成了信息。
賽費(fèi)解釋說，解決這個(gè)悖論的關(guān)鍵還是信息。剛才說到的疊加狀態(tài)最怕被人看，被測量，這并不是說觀測這個(gè)動(dòng)作本身改變疊加狀態(tài)，而是觀測這個(gè)動(dòng)作帶來了信息的傳遞。當(dāng)一個(gè)原子被觀測時(shí)，就一定會(huì)有一個(gè)光子或者其他粒子與這個(gè)原子發(fā)生碰撞，這就干擾了原子的疊加狀態(tài)，同時(shí)那個(gè)碰撞他的粒子則獲得了關(guān)于這個(gè)原子的信息，信息從原子身上流到了周圍的環(huán)境，這種信息的流動(dòng)就是疊加狀態(tài)坍塌的原因。
雖然我接受了量子力學(xué)的理論，但心中依舊充滿很多疑惑。正如波爾所說：“如果誰不為量子理論感到困惑，那他就是沒有理解量子論�！焙冒�，無論量子力學(xué)背后究竟隱藏著怎樣的物理意義和哲學(xué)意義，但通過這個(gè)理論創(chuàng)造出了計(jì)算機(jī)、手機(jī)、原子彈等造福人類抑或毀滅人類的現(xiàn)代科技。我權(quán)且相信鄧公的話吧：不管黑貓白貓，抓住耗子就是好貓。
現(xiàn)在，每當(dāng)我想起量子理論，想起這個(gè)理論所闡明的宇宙本質(zhì)的隨機(jī)性，以及隨之坍塌的一切都已注定的機(jī)械宇宙，窗外明媚的陽光彷佛也從一個(gè)老學(xué)究變成了一個(gè)翩翩少年，充滿活力的生命孕育著無限的可能性，這才是我們生而為人所能期待的美好世界�。�
讀上帝擲骰子嗎有感2
上帝擲骰子嗎？無數(shù)科學(xué)家為這個(gè)問題背后的量子力學(xué)癡迷瘋狂。如果要評(píng)選物理學(xué)發(fā)展史上最偉大的那些年代，那么20世紀(jì)初必然榜上有名，因?yàn)樗鼮槲覀儙砹讼鄬?duì)論和量子論，并最徹底地推翻和重建了整個(gè)物理學(xué)體系。
量子力學(xué)的發(fā)展史是物理學(xué)上最激動(dòng)人心的篇章之一�！渡系蹟S骰子嗎——量子物理史話》這本曹天元所著的科普書籍，則淋漓盡致地將其展現(xiàn)了出來。在這本書里，我們會(huì)看到物理大廈在狂風(fēng)暴雨下轟然坍塌，卻又在熊熊烈焰中得到了洗禮和重生。我們會(huì)看到最革命的思潮席卷大地，帶來了讓人驚駭?shù)碾婇W雷鳴，同時(shí)卻又展現(xiàn)出震撼人心的美麗。我們會(huì)看到科學(xué)如何在荊棘和沼澤中艱難地走來，卻更加堅(jiān)定了對(duì)勝利的信念。
這本書前半部分的章節(jié)講述了“光的波粒二象性”的確立，直到EPR佯謬和薛定諤的貓出場的那一刻，全書進(jìn)入了最佳境。作者將科普寫得如武俠小說一般跌宕起伏、蕩氣回腸、精彩絕倫，甚至還有點(diǎn)詩情畫意。在作者筆下，那些偉大的科學(xué)家不是神人，他們只是普通人，只是一個(gè)個(gè)為一個(gè)問題困惑且強(qiáng)烈想要解決它的有著意志堅(jiān)定的`普通人。“人們在量子這個(gè)精靈的帶領(lǐng)下一路走來，沿途如行山陰道上，精彩目不暇接，但現(xiàn)在卻突然發(fā)現(xiàn)自己已經(jīng)身在白云深處，彷徨不知?dú)w路。放眼望去，到處謎霧茫茫，不辨東南西北�！� 量子論光怪陸離，各種各樣的推論無不荒誕。但這些科學(xué)家卻一個(gè)個(gè)都具有闖入一毛不拔的未知境地開拓疆土的毅力和勇氣。從字里行間，我們可以感受到作者對(duì)這些科學(xué)家由衷的敬佩和因量子物理的每一個(gè)突破而懷有的難以言喻的激動(dòng)。
讀過這本書后，我開始明白，科學(xué)乃至社會(huì)的進(jìn)步，是需要不斷地跳出狹隘的思維，打破頑固的局勢。我們需要擁有科學(xué)的精神，去無條件地相信一切看似不可能的東西，去質(zhì)疑一切看似無懈可擊的理論。這就是所謂的“不破不立”。因?yàn)榛卮鹆艘粋�(gè)問題后，等待著我們的不是一勞永逸，而是更多問題的接踵而至。然而正是因?yàn)檫@樣，才能讓科學(xué)散發(fā)無限的生機(jī)。只有一個(gè)永無止境的謎題才能散發(fā)永無止境的魅力，因?yàn)槊恳粋�(gè)裂口都是一個(gè)新生的機(jī)會(huì)。
一部科普作品的意義不應(yīng)單單在于普及科學(xué)知識(shí)，講述科學(xué)家們的貢獻(xiàn)，更大的意義在于激發(fā)人們對(duì)科學(xué)的興趣，培養(yǎng)科學(xué)的態(tài)度，同時(shí)讓人們對(duì)那些背后推動(dòng)人類進(jìn)步的科學(xué)英雄懷以崇高敬意。這是科普書籍的“魂”。 《上帝擲骰子嗎——量子物理史話》，這本書有“魂”。作者說，他更注重的是精神，是歷史，而不是科學(xué)。這應(yīng)該就是他能將這個(gè)故事講述的如此精彩的原因吧。
回到一開始。上帝究竟擲骰子嗎？愛因斯坦說，上帝不擲骰子。波爾笑笑說，別去指揮上帝怎么做。而霍金說，根據(jù)量子力學(xué)的理論，上帝不僅擲骰子，有時(shí)還把骰子擲到我們看不到的地方去。這其中的含義，就請(qǐng)你翻開《上帝擲骰子嗎——量子物理史話》這本書，自己一探究竟了。
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