这本书56万字,我当时真的是疯了,选择了读它,若不是去年就想着读,也不会现在想着把它读完。
面对这一本比较高端的科普读物,把我的脑子都快烧没了我也弄不清楚个一二。我记得我在中学的第一堂物理课,老师叫了三个学生去黑板上画光的反射路线,其中两个同学画的光是从左边45度角和右边45度角射进来的反射路线,而我的光是一条从天上直射下来,也就是90度垂直射下来的光,当时我蒙了一下,我偷偷瞄着旁边两个学习好的同学,他们画了与射进来的光相反的路线,就像照镜子一样的路线。可是我这个咋整?它是垂直的啊,它不是倾斜的啊,它的反射路线究竟是往下还是往上?我很清楚的一件事就是,我是全班倒数,我怎么才能会做呢?我纠结了一下,算了,不管了,随便画吧,反正我也不懂,我就在那条光线上只画了一个向上的箭头回到座位。
这是我第一次接触物理,从此我从差生成为了严重偏科的学生,我觉得物理是一门太有意思的学科,那个时候我的物理经常是满分和全年级第一名,可是我其他课全部都是不及格。
我对物理的了解仅限于生活,起之于光,现之于光!
为什么要读上帝掷骰子吗这本书,是因为对宇宙,对人类的敬畏吧,我第一次听说量子论是在去年的一次和一群热血创业青年彻夜长谈,我们谈创业,谈理想,谈宇宙,然后提到了量子力学,当时我不懂,但是觉得好神奇,后来我就开始看大量关于量子力学的纪录片,后来觉得越来越神奇,当权威的物理学与玄学就几乎要融为一体的时候,那这个世界将会发生什么?
这本书讲的是量子力学的发展史,从经典物理学到量子物理学再到量子引力,我们会看到物理大厦在狂风暴雨下轰然塌陷,却又在熊熊烈焰中得到了洗礼和重生。
自古以来,光就理所当然地被认为是这个宇宙最最原始的事物之一。在远古的神话中,往往是“一道亮光”劈开了混沌和黑暗,世界才开始了运转,光在人们心中,永远代表着生命,活力与希望。
从经典物理学,力,热,光,电,磁……这一切都在人们的控制中,直到一个实验。
赫兹当时呀实验室做了一个关于关于电磁场的试验。两个可以产生火花的小球,当没有光照的时候,接受电火花所能跨越的最大空间距离就一下子缩小。没有光照时,两个小球必须靠的更近才能产生火花。赫兹对这个奇怪的现象不理解,却记录了下来,但是他没有做更多的思考,只是把这个实验题为:论紫外线在放电中产生的效应,这篇论文并没有引起太多注意,没有人想到这篇论文的真正意义,连赫兹也不知道,他已经亲手触摸到了量子这个还在沉睡的幽灵。
1900年12月14日,这一天是量子的诞辰,量子这个幽灵从普朗克的方程中脱胎出来,把一切旧的体系打破。物理学构筑起来的精密体系被毫不留情的砸成废铁,千百年来恒古不变的公理被扔进垃圾箱不得翻身。
牛顿的体系内闪耀着神圣不可侵犯的光辉,麦克斯的方程组简洁深刻,倾倒众生,爱因斯坦的相对论骨子里继承着经典体系的贵族优雅气质,而今天的量子,使的所有人都对它怀有惧意。
1927年7月波恩将这个不确定的骰子带进物理学,把物理学加热到了沸点。
在经典物理学中,代表着权威,代表着确定,代表着统治,可是现在却有人说,物理不能预测电子的行为,它只能找到电子出现的概率而已。我们只能猜想,没有办法确定,这难道不是对整个物理历史的挑衅,对物理学光荣和尊严的一种侮辱么?确定,不确定。
双缝实验和麦氏理论皆示出光的波动性,另一方面光电效应,康普顿效应又清楚了表明它是粒子。玻儿的跃迁,原子里的光谱,海森堡的矩阵都强调了它的不连续性,但薛定谔的方程却又大肆渲染它的连续性,电子没法不是个粒子,电子没法不是个波。
物理学之所以那样迷人,正是因为它的深刻,明晰,确定,扫清疑惑,现在竟要变成一个摇骰子来决定命运的赌徒。
电子是个波?难道宇宙万物不都是由原子核和电子所组成的么?这么说来,桌子是波,椅子是波,地球也是波,你和我都是波?
事实上我们也不关心大自然“本来”是什么,我们只关心“观测”到的大自然是什么。ta又是一个粒子又是波,但我们每次观察ta,ta都只展现一面,这里的关键是我们如何观察,而不是ta究竟是什么。
原来物理属性取决于观察方式,而非“本来”
这就是波粒的二象性,下面是最著名的双缝实验
1. 宏观弹珠试验:
通过单缝向屏幕发射弹珠,在屏幕上得到的是弹珠通过缝隙以后得到的一条竖线图案。
通过双缝向屏幕发射弹珠,在屏幕上得到的是两条竖线图案。
2. 宏观水波试验:
通过单缝向屏幕发射水波,在屏幕上得到的是密度用中心向周围递减的图案。
通过双缝向屏幕发射水波,在屏幕上得到的是一个条纹干涉图案,因为通过双缝之后的水波会互相叠加或抵消(高中物理)。
3. 微观粒子试验:
通过单缝向屏幕发射电子,在屏幕上得到的是电子通过缝隙以后得到的一条竖线图案,和宏观的弹珠表现完全相同。
那么通过双缝呢? 我们应该得到和宏观弹珠一样的双线图案。而实际呢?我们得到的确是一个和宏观水波双缝一样的条纹干涉图案!
科学家认为是大量的电子互相碰撞得到了条纹干涉图案,既然这样,我们一个一个的发射电子,当第一个电子到达屏幕以后再发射第二个电子,结果呢?一样,我们依然得到了条纹干涉图案!
对此,唯一的解释是,单一的电子由无数的可能性构成,这些可能性包括该电子通过了双缝中的左缝;该电子通过了右缝;该电子没有通过任何一条缝。在通过双缝以后,该电子既是与自己的可能性发生了碰撞,产生了条纹干涉图案。
这个试验结果是现代物理无法解释的,所以科学家决定用观察的方法看看到底在双缝试验中发生了什么。但是,量子世界并不是那样简单就能解释的。在我们用仪器检测粒子是通过那个缝隙的同时,电子却在屏幕上打出了如宏观弹珠试验一样的双线图案!
这意味着,仅仅是因为观察者的观察,电子就改变了自己的行为!!!!!
根据量子物理学中的理论,世界上的一切事情都是由无数的可能性组成,电子会和自己的其他可能性发生碰撞,并在屏幕上显示干涉图案。但是人为观察电子如何穿过双缝,却限制了电子的其他可能性,所以我们只能看到电子像弹珠一样穿越双缝在屏幕上生成双线图案。
这个试验 证明了,我们人类的观察,可以改变微观粒子的行为(微观粒子怎么知道人开始观察他们呢?!!!)。当我们不观察的时候,微观粒子表现出波的特性,而我们观察的时候,微观粒子就规规矩矩地表现出粒子的特性。那么是否可以这样推断呢,一个物体,当有人观察的时候,这个物体发出具有粒子特性的光子,而没人观察的时候,这个物体其实是一个不可见的波、、、、、、难道这个世界是幻象?
这让我想到多年前玩的一个模拟飞机驾驶的游戏,这个游戏竟然没有“飞离任务区则任务自动失败”的设置,也就是说你可以一直飞而永远飞不到头、、、、、开始我百思不得其解,后来才醒悟过来,那只是一种运算!当你不往外飞的时候,那个区域根本就不存在,当你往外飞的时候,运算才开始,于是你看到海岛,白云,海水、、、、、、
这个世界究竟是什么和我们在最大限度上能够探测到这个世界是什么,一片无人观测的沙漠就不存在么?
这个世界并不是我们想象的样子,意识决定了所有事物的状态,如果没有了意识,时间将不会存在,空间将不会存在,这些的存在只不过是一个概念,来填补生物中心论的空白与不足。
只有有意识的人,才能被称为观察者。如果没有我们,这个世界将会是多种可能性的无限叠加。当你深入去观察某些物质的本质的时候,你会发现不存在任何物质,只有相互关联的关系,更不存在地点和时间。你越多观察事物的细节与物质实体,你看到的实体会越少。一旦物质被赋予了物理上的联系,即使把它们分开,能量依然存在,把它们联系在一起。个体只是一种假象,这种假象来源于我们思维的理解方式。如果你想探索无穷,你只能用你的感官来探索,就像我们人类总是试图用有限的理解去把握更高事物的理解一样。科学的根本不是获取知识,知识只是副产品,,正确或不正确都是错觉。真实的界定到底是什么?大脑翻译出来的简单信号,大脑接受到的信息被赋予一种形式,并不是说这就是外面真实的世界。大脑所获取的数据,潜意识以及信念将ta们转化为图像。你正在创建你与现实的连接隧道,并不意味着你在创造现实。
我们的意识完全建立在我们脑袋的结构模式之上,只要按一堆原子按照特定的方式排列起来,它就可以构成我们的意识。
它最终的归宿是什么?超弦理论?M理论?我们扔不清楚,但是一定会有量子引力理论。
超弦理论是什么呢?
打个譬喻,你在地球上只会感同到三维(上下前后左右),我们虽然知道时间之存在,然而我们眼睛看不到,眼睛只帮我们分析三维系统,然而有可能这个世界是八维,而因为眼睛只可分辨三维而你无法得知.
科学家称这些一对之粒子为超对称伙伴(supersymmetric partner),如重力微子(gravitino),光微子(photino),胶微子(gluino),而费米子之伙伴叫超粒子(sparticle),只不过是在费米子前面加一个s,如超电子(selectron).可是我们知道费米子无论怎样转也转不出玻色子,亦没有发现费米子或玻色子转出来的超对称伙伴,例如电子就不是由任何已知玻色子转出来,假如每一玻色子或费米子都有其超对称伙伴,世界上之粒子数将会是现在的两倍.
有认为超对称伙伴质量比原本粒子高很多倍,只存在于高能量状态,我们处于安静宇宙是不能够被看见,只有在极稀有的情形下,超对称伙伴会衰变成普通的费米子及玻色子,当然我们尚未探测到超对称伙伴。
然而在超对称理论背后,弦理论(strange theory)正慢慢崛起,它也是为了统一费米子玻色子.弦理论认为这个世界无论玻色子抑或费米子都是由一样东西-弦(string)所组成,弦就像一条绳子,不过事实上它们真的太小向前地,故它们形成粒状的粒子。
起初物理学家认为闭弦理论必须是十维,因为只有十维的闭弦理论方可被重正则化(Renormalization),重正则化是物理学家为解决量子电动力学中出现'无限'所用的一个巧妙手法,其中多个无限项问题都与自我作用(self-interation)有关。
超弦理论认为,不存在粒子,只有弦在空间运动,各种不同的粒子只不过是弦的不同振动模式而已.自然界中所发生的一切相互作用,所有的物质和能量,都可以用弦的分裂和结合来解释.
最为奇特的是,弦并不是在平常的三维空间运动,而是在我们无法想象的高维空间运动.我们过去关于空间的观念都是错误的,空间正在以一种陌生得令人惊讶的方式活动着。
宇宙的终极答案究竟是什么,我想我们现在的答案也只不过是在我们现有知识体系下形成的,我认为这个世界永远没有真相,难道没有真相就找不到生命的意义了么,无论这个世界的真相是什么,过好自己的每一天!