一本很不错的关于量子力学的科普书,介绍了总体的发展历程。书中既有通俗的例子,也有深奥的推算过程,帮助我们从量子力学的角度去思考、理解这个世界。
量子力学是研究微观世界的学科,用两个字形容,就是诡秘。诡秘之处在于它与常理相违。比如量子力学中有个东西叫量子隧穿,通俗的讲就是穿墙术。穿墙的人换成一个粒子后,粒子的“穿墙术”没有那么简单。它要穿过的是比自己势能大的“墙”,并且穿墙几乎是在一瞬间完成的,速度甚至超过光速。离谱的是,粒子穿墙的时候居然比不穿墙要快。这就相当于,面对一面墙,粒子几乎就是瞬移到另一面,而且不受墙厚度的影响,这不禁让人怀疑,量子是不是有穿越空间的能力。
粒子似乎还能穿越时间,改变过去的行为。书中的实验是这样的,光子既有波动性,也有粒子性。也就是说,光既可以是波,也可以是一个个的粒子。科学家做了这样一个实验,将单个光子射向杨式双缝。根据高中的知识,光由于波动性,经过双缝后,会在屏幕上形成干涉波纹,证明光子是波动的。如果在双缝后放上两个探测器,分别观测穿过双缝的光子。此时的光子就不再呈现波的特性了,而是实实在在地打在其中一个探测器上。更令人匪夷所思的是,即便是在光子发出后,你临时决定要在双缝后加个用于检测粒子的探测器,光子也会变为粒子。这意味着,光子在被发出的那一刻,就“预测”到了你的行为,或者说,你的观测行为,改变了光子的过去。粒子似乎能在时间这个维度上穿行,确实诡异。
量子力学的诡秘,其实也是这个世界的诡秘。我们每天过着具体的生活,不曾去想万物从何而来,意识是怎样的存在,世界为何如此运行。许多无法理解的事情成为了习以为常,习以为常恰恰是最诡秘的地方。
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