導(dǎo)讀：量子力學(xué)科普書籍《見(jiàn)微知著》講了什么？

《見(jiàn)微知著》 為獨(dú)立學(xué)者，詩(shī)人，科普作家靈遁者的量子物理科普書籍。是作者續(xù)物理宇宙科普書籍《變化》之后的又一力作。旨在通過(guò)量子世界來(lái)看世界，科普量子物理知識(shí)，并作出新的推理思想。

該書從回顧量子力學(xué)的發(fā)展開(kāi)始，對(duì)當(dāng)下量子力學(xué)的熱點(diǎn)問(wèn)題，進(jìn)行了一一探討。是一本通俗易懂的量子力學(xué)科普讀物，適合有高中，大學(xué)基礎(chǔ)的朋友閱讀。

片段摘錄1：最好的真理，誰(shuí)也無(wú)法用筆寫出。人的熱量在浩瀚的宇宙，似乎什么也沒(méi)有，宇宙看似是殘酷的。但我們站在星球上，就昭示了很多哲理。物理的終極情懷，與其說(shuō)在很遠(yuǎn)的黑洞中，不如說(shuō)在你們的淚眼中。一生太短，我甚至來(lái)不認(rèn)識(shí)你。當(dāng)我思考完這一個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，我都來(lái)不及哭，就歸為塵土了。

我熱愛(ài)思考，但終究會(huì)失敗很多次。所有的人類都是如此走來(lái)的。物理的終極情懷就是，我想認(rèn)識(shí)你，我想讓人類走的更遠(yuǎn)。我想看到每個(gè)人都比我活的好。我想讓宇宙最黑暗最寒冷的地方也有人的影子。我們?nèi)祟惒粩鄰膽岩勺约旱膲災(zāi)怪械呐莱?，建立新的高樓。并不指望掌控宇宙的一切，但?qǐng)讓我看到它不同的美麗。

總有一天你會(huì)明白我的這句話的：“人的矛盾，在于人懷疑真理，懷疑自己。但人必須這樣！不這樣做，枉為人！我其實(shí)也不期待你成為佛。”

片段摘錄2：世界是由無(wú)數(shù)個(gè)各自獨(dú)立演化的個(gè)體所組合的多樣性整體，這個(gè)整體一定是非線性的。它的確定性在于它的存在性，客觀性，聯(lián)系性。它的不確定性在于它的運(yùn)動(dòng)性，組合擾動(dòng)性，距離性。

再給大家舉一個(gè)例子，我在描述引力場(chǎng)的時(shí)候，用過(guò)引力場(chǎng)海洋這個(gè)詞。也用西湖來(lái)做過(guò)比喻，說(shuō)沒(méi)有人能知道海洋下一秒的波紋細(xì)況。這是為什么呢？

因?yàn)楦缮娴胶Ｑ笙乱幻胨娌y的情況因素眾多，無(wú)法同一時(shí)間把握和描述，也就是無(wú)法確定。

可是我們依然在不斷的探索，起碼我們知道了洋流季節(jié)的流動(dòng)，我們能在很大程度上做天氣預(yù)報(bào)等等。但這在古代，就是一件不可能的事情。

愛(ài)氏的場(chǎng)方程就是一個(gè)非線性的波動(dòng)方程，要理解愛(ài)氏的宇宙方程，最關(guān)鍵的點(diǎn)在于理解其中的“非線性”性質(zhì)。這我在《變化》中有論述。事物是聯(lián)系的，大家不會(huì)有異議。事物是運(yùn)動(dòng)的，大家也都認(rèn)可。但大家要記住事物的聯(lián)系和運(yùn)動(dòng)，其實(shí)就意味著，任何一件小事的發(fā)生，都是有全域性的影響的。這也是為什么會(huì)把“距離性”三個(gè)字寫出來(lái)。

最有名的例子就是“蝴蝶效應(yīng)”，“連鎖反應(yīng)”，這個(gè)效應(yīng)也確實(shí)存在。某種理論意義上來(lái)說(shuō)，你打了噴嚏，會(huì)影響到100光年外一顆荒涼星球上的一粒塵埃。但這粒塵埃并不知道你影響了它的運(yùn)動(dòng)。你是它所不能把握的事情。某種意義上講就是不可預(yù)測(cè)的事情。

是的，這很不實(shí)際。一個(gè)噴嚏可以影響到100光年之外的一粒塵埃。你可能會(huì)刨根問(wèn)底說(shuō)怎么影響？ 其實(shí)和蝴蝶閃動(dòng)翅膀是一個(gè)道理，蝴蝶閃動(dòng)翅膀引起了大洋彼岸的大海嘯，大海嘯又會(huì)引發(fā)這種振動(dòng)，有很多振動(dòng)是可以走出地球，走到外太空的，接著影響，再接著影響，就影響到那個(gè)100光年外的塵埃了。雖然噴嚏的影子早已不在，已經(jīng)變成了其他“信息”，但這種聯(lián)系是客觀的。

所以世界是確定的，但世界的確定性不是你能把握的。這就是確定的不確定性真理。有很多我們之前不確定的東西，我們確定了，這是歷史發(fā)展告訴我們的。有很多我們現(xiàn)在不確定的東西，我們會(huì)慢慢確定的。

片段摘錄3：真正的好的理論或偉大的理論，并不是它能夠推翻人們先前對(duì)這個(gè)世界的某些認(rèn)識(shí)，或是多么晦澀難懂，而是，首先它是自洽的并且能夠完美地解釋和預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)，其次它是簡(jiǎn)潔直觀的。

就像EPR論文對(duì)量子力學(xué)的質(zhì)疑給出條件，任何成功的物理理論必須滿足以下兩個(gè)條件：

1、物理理論必須正確無(wú)誤。

2、物理理論必須給出完備的描述。

對(duì)于第一個(gè)條件，物理理論是否正確，決定于物理理論預(yù)測(cè)符合實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)結(jié)果的程度。在這方面，量子力學(xué)的預(yù)測(cè)與實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)結(jié)果之間，并沒(méi)有什么明顯的差別，可以很好的描述微觀世界。量子力學(xué)似乎正確無(wú)誤。

那么EPR論文主要聚焦于第二個(gè)條件，EPR論文對(duì)于“完備性”這術(shù)語(yǔ)給出必要條件（完備性判據(jù)）：物理實(shí)在的每個(gè)要素都必須在物理理論里有其對(duì)應(yīng)的要素。換句話說(shuō)，一個(gè)完備的物理理論必須能夠準(zhǔn)確描述物理實(shí)在的每個(gè)要素。

EPR論文又對(duì)于“物理實(shí)在的要素”這術(shù)語(yǔ)給出充分條件（實(shí)在性判據(jù)）：假設(shè)在對(duì)于系統(tǒng)不造成任何攪擾的狀況下，可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)（即以等于100%的概率）一個(gè)物理量的數(shù)值，則對(duì)應(yīng)于這物理量存在了一個(gè)物理實(shí)在的要素。

EPR論文接著開(kāi)始描述，先前相互作用的兩個(gè)粒子，在分離之后的物理性質(zhì)。EPR論文推論出位置、動(dòng)量都是物理實(shí)在的要素，都能夠分別預(yù)先決定粒子B的準(zhǔn)確位置、準(zhǔn)確動(dòng)量。但是，這違背了量子力學(xué)的不確定性原理，因?yàn)槲恢盟惴c動(dòng)量算符不對(duì)易，無(wú)法同時(shí)確定粒子B的位置與動(dòng)量。

因此，對(duì)于位置和動(dòng)量，量子力學(xué)無(wú)法給出對(duì)應(yīng)的理論要素。EPR論文斷言，量子力學(xué)對(duì)于物理實(shí)在的描述并不完備。EPR論文最后這樣說(shuō)：“我們已指明波函數(shù)不能對(duì)于物理實(shí)在給出完備性描述，在這同時(shí)，我們暫且擱置關(guān)于這描述是否存在的問(wèn)題，然而我們相信，這種完備性的理論可能存在?！?/span>

局域論與實(shí)在論，合稱為“局域?qū)嵲谡摗?。EPR作者借著EPR思想實(shí)驗(yàn)來(lái)指出局域?qū)嵲谡撆c量子力學(xué)完備性之間的矛盾，這論述就是所謂的“EPR悖論”。

定域論只允許在某區(qū)域發(fā)生的事件以不超過(guò)光速的傳遞方式影響其它區(qū)域。實(shí)在論主張，做實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到的現(xiàn)象是出自于某種物理實(shí)在，而這物理實(shí)在與觀測(cè)的動(dòng)作無(wú)關(guān)。

換句話說(shuō)，定域論不允許鬼魅般的超距作用。實(shí)在論堅(jiān)持，即使無(wú)人賞月，月亮依舊存在，即與觀測(cè)者無(wú)關(guān)。將定域論與實(shí)在論合并在一起，定域?qū)嵲谡撽U明，在某區(qū)域發(fā)生的事件不能立即影響在其它區(qū)域的物理實(shí)在，傳遞影響的速度必須被納入考量。

見(jiàn)微知著 目錄

——靈遁者 1

序言： 3

第一章 ：上帝讓人類擲骰子 5

第二章 ：從EPR悖論，到貝爾不等式 10

第三章 ：宏觀物理學(xué)的探索史，是你無(wú)法想象的美！ 22

第四章 ：量子物理學(xué)的探索史，它的恢宏值得敬畏！ 50

第五章 ：像夸父追日一樣，我們追光，是為了得到光明！ 75

第六章：光的色散，牛頓發(fā)現(xiàn)但完成的不夠究竟！ 79

第七章：光電效應(yīng)屬于愛(ài)因斯坦的桂冠 86

第八章：光的干涉，讓我們記住了托馬斯·楊！ 92

第九章：光的衍射，最考驗(yàn)人類的想象！ 102

第十章：光的偏振，你要多看兩遍才能懂！ 108

第十一章：費(fèi)馬原理以及光的頻率，相位知識(shí)。 114

第十二章：邁克爾遜-莫雷光學(xué)實(shí)驗(yàn)，影響至今！ 117

第十三章：光的本質(zhì)和光的傳播，助你開(kāi)悟！ 124

第十四章 ：粒子的世界，五彩紛呈，但我并不迷惑！ 133

第十五章 ：玻色—愛(ài)因斯坦統(tǒng)計(jì),開(kāi)始被認(rèn)為是錯(cuò)誤！ 140

第十六章 ：費(fèi)米—狄拉克統(tǒng)計(jì)，代表著最純凈的靈魂！ 146

第十七章 ：不確定性原理，開(kāi)啟了一種新思維！ 154

第十八章 ：如果費(fèi)米子不遵從泡利不相容原理，人類將不可能出現(xiàn)！ 162

第十九章 ：粒子的自旋——是你不能想象的事情！ 170

第二十章 ：關(guān)于波粒二象性的深層內(nèi)涵說(shuō)明 176

第二十一章 ：互補(bǔ)原理，是這個(gè)世界對(duì)我們的深情呵護(hù)！ 186

第二十二章：玻色—愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)，世界不是你想象的那樣 195

第二十三章：費(fèi)米子凝聚態(tài)，原本大家認(rèn)為不可能！ 203

第二十四章：希格斯玻色子，讓一切重起來(lái)！ 206

第二十五章：希格斯機(jī)制與希格斯場(chǎng)，是一場(chǎng)風(fēng)暴！ 222

第二十六章：虛粒子，不僅僅是我們沒(méi)有看到的粒子而已！ 230

第二十七章：反粒子，反物質(zhì)與我們而言并不遙遠(yuǎn)！ 235

第二十八章：輻射和電磁場(chǎng)，電磁波的關(guān)系說(shuō)明 241

第二十九章：關(guān)于楊—米爾斯理論，有100萬(wàn)的獎(jiǎng)金等著你！ 246

第三十章：定域規(guī)范不變性，是大統(tǒng)一理論的前提條件！ 251

第三十一章：從宇稱守恒到宇稱不守恒，我們時(shí)刻在突破！ 255

第三十二章：塞曼效應(yīng)和斯塔克效應(yīng)，推動(dòng)了量子力學(xué)的發(fā)展！ 267

第三十三章：自發(fā)對(duì)稱破缺與南部—戈德斯通定理，開(kāi)啟了希格斯機(jī)制的大門！ 274

第三十四章：色荷是一種性質(zhì)，耦合是一種相互作用。 280

第三十五章：粒子世界的紛繁變化，讓我們目瞪口呆！ 284

第三十六章：簡(jiǎn)并和重整化，都是為了讓我們更接近真相！ 300

第三十七章：漸進(jìn)自由是量子場(chǎng)論中珠峰，還需要人攀爬！ 307

第三十八章：人類認(rèn)識(shí)微觀世界的歷程與漸近自由的發(fā)現(xiàn) 312

第三十九章：量子力學(xué)體系，標(biāo)準(zhǔn)模型到底講了什么？ 319

第四十章：拉格朗日方程，拉格朗日體系，你一定聽(tīng)過(guò)。 329

第四十一章：薛定諤的貓是不存在的！ 336

第四十二章：真空極化，是一座溝通量子與相對(duì)論的橋梁 343

第四十三章：量子糾纏現(xiàn)象，得從量子糾纏機(jī)制去說(shuō)！ 346

第四十四章：超弦理論，弦理論還只是停留在紙上的理論 356

第四十五章：M理論和F理論基本信息介紹 361

第四十六章：費(fèi)曼圖，使得量子力學(xué)變得形象化 366

第四十七章：楊——米爾斯方程的解為何難解？ 375

第四十八章：馬約拉納費(fèi)米子的發(fā)現(xiàn)，意味著什么 380

第四十九章：引力場(chǎng)與希格斯場(chǎng)之間關(guān)系，令人心動(dòng)！ 387

第五十章：你知道什么是深度非彈性散射實(shí)驗(yàn)嗎？ 393

第五十一章：精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)測(cè)量，依然撲朔迷離！ 399

第五十二章：物理場(chǎng)的概念和場(chǎng)的作用？ 410

第五十三章：所有的常數(shù)，都不簡(jiǎn)單！ 413

第五十四章：要相信你看到的東西，但更要相信你看不到的東西 415

第五十五章：電子雙縫衍射實(shí)驗(yàn)，到底該如何理解和解釋？ 421

第五十六章：量子力學(xué)的本質(zhì),你思考過(guò)這個(gè)問(wèn)題嗎？ 431

第五十七章：從黑體輻射到現(xiàn)在，我們好像剛剛來(lái)過(guò)！ 437

第五十八章：電子可以再分，挑戰(zhàn)人類的認(rèn)識(shí) 448

第五十九章：30分鐘搞懂物理世界的各種粒子 455

第六十章：我們現(xiàn)在的行為，會(huì)影響過(guò)去嗎？ 467