在激烈地變革人們對(duì)于實(shí)在的看法方面,量子革命是無(wú)與倫比的。誕生于20世紀(jì)前25年的量子物理學(xué),主宰著現(xiàn)代物理學(xué)。
1982年一個(gè)關(guān)鍵性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,進(jìn)一步復(fù)蘇了人們對(duì)基本爭(zhēng)端的興趣。這個(gè)實(shí)驗(yàn)似乎一勞永逸地與愛因斯坦這樣一個(gè)信念發(fā)生矛盾,即:他認(rèn)為上帝不會(huì)同宇宙擲骰子。這件事促成英國(guó)廣播公司廣播部第3廣播臺(tái)編輯了的一個(gè)紀(jì)實(shí)專題廣播,里面包括對(duì)許多卓越的量子物理學(xué)家的采訪。
本書就是以那些采訪的原始記錄為基礎(chǔ)所編輯而成的。書中還就量子理論、其疑難與佯謬,以及為弄懂具奇妙的哲學(xué)涵義所作的種種嘗試,給出了一個(gè)清晰而簡(jiǎn)明的介紹。
雖然本書處理的是科學(xué)研究前沿中的一個(gè)議題,卻寫得通俗易懂,面向物理學(xué)家、哲學(xué)家以及普通讀者。
量子力學(xué)讓人著迷,讓人困擾。連愛因斯坦都不相信它,連玻爾都為之感到困惑!对又械挠撵`》是一本讓你搞懂什么是量子力學(xué)的書。本書由BBC轟動(dòng)全英的科普節(jié)目改編而成,八位科學(xué)家對(duì)有爭(zhēng)議的問(wèn)題提出各自的看法,這是一場(chǎng)精彩紛呈的科學(xué)真人秀。
《原子中的幽靈》是《*推動(dòng)叢書》物理系列其中之一,這是一本了解量子力學(xué)的入門書籍。首版三十年,仍歷久不衰。
2018年新版的《*推動(dòng)叢書》全新設(shè)計(jì)了版式、封面,提升了閱讀體驗(yàn),讓讀科普不再艱難。隨書附贈(zèng)價(jià)值39.6元由汪潔、吳京平掰開揉碎,帶你懂科學(xué)好書的《經(jīng)典科普解讀課》6折券。
序言
尼爾斯· 玻爾曾經(jīng)指出:誰(shuí)不為量子理論所震驚,誰(shuí)就不理解量子理論。在20世紀(jì)20年代,當(dāng)量子理論的蘊(yùn)含開始充分顯露時(shí),肯定有一股強(qiáng)烈的震驚與迷惑之感,在它的同代人當(dāng)中回響。量子理論不僅與19世紀(jì)經(jīng)典物理學(xué)相沖突,而且它根本性地改變了科學(xué)家們關(guān)于人與物質(zhì)世界關(guān)系的觀點(diǎn)。因?yàn)榘凑詹枌?duì)量子理論的解釋,外在世界的存在不是自身獨(dú)立的,而是無(wú)法擺脫地與我們對(duì)它的感知糾纏在一起的。
毫不奇怪,有些物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)上述觀念是難于接受的。帶有諷刺意味的是,在量子理論發(fā)展的早期曾起重要作用的愛因斯坦卻成了抨擊它的急先鋒。他直到1955年去世,仍然確信:在量子理論的表述形式中少了一種實(shí)質(zhì)性的成分;沒有他所堅(jiān)持的這一成分,我們關(guān)于原子范圍內(nèi)物質(zhì)的描述,就會(huì)不可避免地保持其固有的不確定性,因而是不完全的。在與玻爾的長(zhǎng)期友好交往過(guò)程中,愛因斯坦反復(fù)試圖證明量子理論的不完全性。他提出過(guò)許多有極高天賦的論據(jù),有些曾引起科學(xué)家們的極大關(guān)注。但是,每一次,玻爾都很快地設(shè)法找到了一個(gè)雅致而有說(shuō)服力的反駁。漸漸地,人們?cè)絹?lái)越感覺到:愛因斯坦的驅(qū)除原子中幽靈的探索是徒勞的。
但是今天,量子論戰(zhàn)遠(yuǎn)未消失。近幾年有人做了一系列檢驗(yàn)性實(shí)驗(yàn),阿萊因· 阿斯派克特及其法國(guó)同事們所做的實(shí)驗(yàn)是其頂峰。這促使人們以新的眼光來(lái)看待玻爾愛因斯坦之爭(zhēng)。
對(duì)于量子理論解釋興趣的復(fù)蘇,激發(fā)我(J.布朗)考慮就這一主題搞個(gè)專題廣播節(jié)目。我與保羅· 戴維斯教授討論了這一想法,他同意為英國(guó)廣播公司第3臺(tái)提供一個(gè)專題節(jié)目。我們采訪了對(duì)量子力學(xué)概念基礎(chǔ)有特殊興趣的幾位領(lǐng)頭物理學(xué)家,了解他們從阿斯派克特的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和量子理論其他近期進(jìn)展中提出什么啟示。
在一個(gè)專題廣播節(jié)目?jī)?nèi)可資使用的時(shí)間,自然十分有限,所以,只有采訪中的若干簡(jiǎn)短片斷才能編到最后的節(jié)目里。盡管如此,廣播3臺(tái)關(guān)于《原子中的幽靈》的廣播節(jié)目,仍激起了聽眾的極大興趣,因此,我們感覺到:以較完全與更永久的形式把這些采訪內(nèi)容編書出版,將是十分值得的。
除了第1章之外,本書內(nèi)容都是以廣播部的原始采訪錄音為基礎(chǔ)的。在校訂中,為使對(duì)話更符合出版要求,我們不得不做些修改。但是,我們力圖盡量保持其對(duì)話特征。這本書是特為一般讀者寫的,所以,我們寫了第1章,對(duì)于采訪中所討論的概念做個(gè)介紹。如果你已經(jīng)熟悉其中許多內(nèi)容,你可以直接跳到第2章,并查閱書后的術(shù)語(yǔ)匯編,它們說(shuō)明了書中的技術(shù)術(shù)語(yǔ)與論據(jù)。
最后的評(píng)注:當(dāng)我們委派采訪任務(wù)時(shí),有些參與者(不公布其姓名)表達(dá)了這樣的觀點(diǎn):對(duì)于量子理論應(yīng)做何解釋,現(xiàn)在不存在實(shí)際的疑慮。至少,我們希望此書將表明:這種自我滿足是沒有理由的。
保羅戴維斯,主要研究現(xiàn)代宇宙學(xué)。是亞利桑那州立大學(xué)科學(xué)基本概念Beyond中心主任,在SETI(地外智慧生物搜尋)計(jì)劃中負(fù)責(zé)探測(cè)后工作,并幫助建立了澳大利亞天體生物學(xué)中心。他曾兩次獲得尤里卡獎(jiǎng),并于1995年獲坦普爾頓獎(jiǎng),2001年獲開爾文獎(jiǎng),2002年獲皇家學(xué)會(huì)法拉第獎(jiǎng)。小行星6870號(hào)即以他的名字命名。他還做了大量科學(xué)普及工作,近40年來(lái)出版了20余部科普?qǐng)D書。曾入選澳大利亞十位最有創(chuàng)造性的人物,并被《華盛頓郵報(bào)》譽(yù)為大西洋兩岸最好的科學(xué)作家。
目錄:
第1章 奇妙的量子世界
第2章 阿恩萊·阿斯派克特
第3章 約翰·貝爾
第4章 約翰·惠勒
第5章 魯多爾夫·佩爾斯
第6章 大衛(wèi)·多奇
第7章 約翰·泰勒
第8章 大衛(wèi)·玻姆
第9章 巴度爾·海利
術(shù)語(yǔ)匯編
參考文獻(xiàn)
索引