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重读《量子物理史话》(上)

来源:今晚报2022-10-26 09:24

  当年,大家一致认为《量子物理史话》是围棋冠军曹大元写的,因为书中没有作者简介,这意味着作者可能有意隐匿自己。书中只介绍他是上海人,而曹大元正是上海人,曹大元和作者署名曹天元只少了一横儿。最让人产生联想的是,“天元”正是围棋术语,围棋盘正中那个位置叫天元。在重读《量子物理史话》时,又突兀地读到了一句,“在对方的腹地做活一块”,这句话对一个完全不懂围棋规则的读者来说就是一句莫名其妙的话,我又一次想到当年大家都怀疑是曹大元写的这本书是有道理的。

  这本书一出就风行一时,尽管当年有关量子的话题还不太热,但这书写得有意思,读起来绝对不像某些科普读物那么枯燥。我这个“科盲”也是一口气就读完了,当然我也不是记住了量子方程、弄懂了量子理论,只是记住了那些故事。科普读物的作用应该是普及科学知识,在我这里就是失败了,好在曹天元的观点与别人不同,他认为科普读物主要是要读起来好玩儿,读者能否获得科学知识倒在其次。这是我最近看他的视频时得出的结论。他用视频的方式解读这本《量子物理史话》,从当初隐匿身份到今天亲身出来做视频,不知道是经历了怎样的一个心理转变。他是很清秀的一个南方人。很年轻。

  爱因斯坦说:“亲爱的玻尔,上帝是不掷骰子的。”玻尔说:“爱因斯坦,别去指挥上帝应该怎么做!”曹天元这本《量子物理史话》的另一个书名就是由这两句有名的对话得来的——“上帝掷骰子吗?”经典物理学是遵循因果律的,自然界的一切都是有因果的,所发生的一切事物都能找到它的原因,苹果的落地、天体的陨落都是因为万有引力的存在,大到一个国家的败亡,小到一个虫子的死掉,也都可查原因。这就是爱因斯坦的“上帝不掷骰子”。而到了量子物理这里,电子就不再遵循因果律了。你无法预料它将出现在哪里,找不出理由查不出原因。然而到今天,从半导体到核能,从激光到电子显微镜,从集成电路到分子生物学都离不开量子论。曹天元下结论说,从实用角度来说,量子论是有史以来最成功的理论,它不但远超相对论和麦克斯韦电磁理论,甚至超越了牛顿的经典力学!说实话,我根本就不懂我们的现实生活中是如何应用量子论的,所以也无从评论曹天元的结论是否有些夸大。读完这本科普读物,关于科学知识我只记住了两句话:一、能量的发射和吸收不是连续不断的,而是分成一份儿一份儿的;二、量子就是最小的能量单位。

  量子论的不确定性,无法肯定地指出一个电子究竟在哪里,不知道它是通过了左缝还是右缝,不知道薛定谔的猫是死了还是活着。量子论的基本方程所有的可能性都是叠加在一起的,一个电子同时通过了左右两条缝,薛定谔的猫既是活的又是死的,这就是玻尔所说的“上帝掷骰子”。这里所提到的“双缝”,是指历史上有名的双缝实验,把一束光同时打在一左一右两道缝隙上,面板上会出现衍射现象,这是经典物理理论中“电子是微粒”所不能解释的。而电子是波的学说就由此确立。双缝实验是一个随时都可做的、很容易的实验,而薛定谔的猫可是一只很诡异的猫,它仅仅是薛定谔的一个假想——那只猫待在一个箱子里,你要打开看时就会触动一个机关把猫给毒死,所以你无法确定箱子里的这只猫到底是死的还是活的。量子论最让人困惑的就是这只猫的不确定性。

  曹天元还在这本科普读物中引入了一种高超的悬疑小说手法,叙述层层递进,让读者时而紧张时而放松,书中一会儿剑拔弩张一会儿光风霁月,比如他的这段描写——“10月的德国已经进入中秋。天气越来越阴沉,厚厚的云彩堆积在天空中,黑夜一天比一天来得漫长。落叶缤纷,铺满了街道和田野,偶尔吹过凉爽的风,便沙沙作响起来。白天的柏林热闹而喧嚣,入夜的柏林静谧而庄重,但在这静谧和喧嚣中,却不曾有人想到,一个伟大的历史时刻即将到来。”我实在忍不住,把这段文字抄在这里,它让你松一口气,却又掉入紧张的期待中。(孙少山)

[ 责编:邱晓琴 ]
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