知乎上有一個提問“你見過什么最自不量力的的行為?”其中有一個回答讓我大笑良久,這個回答說“不自量力的意思應該是告誡人們,不要自學量子力學。他以為量子力學這門課跟其他課一樣,考試前突擊復習一下就可以通過,他班上也有很多人跟他的想法一致,結果這些人全都沒過,注意,那些以為自學能通過考試的人全都沒過,沒有例外。”
量子力學有那么難么?作為一名曾經學過量子力學的學生,我可以很負責的告訴你,有。上這門課基本就是對肉體的折磨和毅力的考驗。看著老師滿黑板地推演公式而全然不知所措,看著課后作業完全沒有頭緒。老師的考試題目從來沒有變過,而且是十幾年如一日的不變,因為一旦變換其中的某些條件,就連老師都不一定有正確答案,真是可怕的量子力學。自從學過量子力學之后,我就死了搞研究的心。
雖然如此,但我依然很好奇,難道就簡單的講解能夠讓人對量子力學有一個準確的認識么?就像愛因斯坦解釋相對論一樣的解釋一下量子力學,做不到么?愛因斯坦用坐在美女旁邊的時間和坐在烤人的火堆旁邊的時間感受幽默的解釋了相對論。而有關量子力學的故事卻全都是類似于關于薛定諤那只不知死活的貓。
有很多影視劇和科幻書籍引用過量子力學中的概念,但是那都是一些皮毛和概念上的理解,有沒有一個科學家來給一點講解呢?
馬兆遠作為資深量子物理的研究人員,在這本《量子大嘮嗑》中給出了自己的一點看法和理解。在他看來,對于量子力學的研究還需要進一步深化,研究上的事情或許人們可以不懂,但量子世界的很多特性卻值得人們認真思考。
科學與神秘論
在聊量子力學之前,要先說說科學是怎么一回事。現在一說到科學,很多人的第一印象就是絕對的,客觀的,不可改變的真理,科學可以解決一切難題。而書中作者恰恰認為不是,科學并不是萬能靈藥,它只是滿足人們的好奇心,并提供了可信的一步一步的基礎。
人生在世,一般會關注三種問題:人與自然,人與社會和人與自己內心的世界。人們可以通過不同的方法來了解這三個方面,比如很多人選擇修行,參禪,冥想或者學習。這些探索都是有益處的,但很多時候它們都具有一個特性,不可證偽,相比之下,科學就是可以證偽的,因此,科學通過對自己的不斷反駁而前進,這是很多理論做不到的。
這本書里把絕對真理相關的學問和方法統稱為“神秘論”,神秘論和建立在神秘論基礎上的傳統倫理學認為,哲學的主要任務在發現某種最終的目的、最高的真理。這一點可以從很多哲學著作中得到答案,比如柏拉圖所說的理想型,康德的善。牛頓的經典力學甚至更加強化了這一點,因為從經典力學角度來說,萬事皆已注定,然而量子力學的發展告訴我們,我們所在的世界是動蕩的,不確定的,對與錯很多時候取決于環境。
科學和神秘論的本質區別在于:科學是可以求證的,而神秘論是拒絕求證的,拒絕討論的。但很多時候,人們更愿意相信神秘論,是因為人們從來沒有一個科學的思維,人們更愿意去相信無所不能的神秘論,看明白這一點,你就可以明白社會上為什么會有很多看上去很荒謬的事情了。人們真的沒有那么相信科學。而且,我并不認為這種情況會有什么改善。
一點量子力學知識和思考
我相信很多人對中學物理深惡痛絕,那么學了量子力學你就會發現,中學物理簡直就是白蓮花一樣的可愛,最重要的一個原因,它是確定的,而且是符合人們對客觀世界的認知的。但,量子力學從開始就是違反人們的認知的。在這里,我只是介紹一些結論和思考。
根據經典力學,能量是連續的。在經典力學里,能量是有最小值的,而且是一份一份的。德布羅意認為所有的物質都是具有波粒二象性的,也就是說,一個物質既能表現出粒子的特性,也能表現出波動性,這與人們的認知相差實在太大了,你能想象自己同時穿過兩道門么?而且只要有人看了你一眼,你就只能穿過確定的那道門,我想,你肯定會暈掉。
除了這些以外,還有我上面說過的那只可憐的貓,除非有人看著它,否則它就處于半生半死的狀態,請原諒我語言表達的能力問題,因為實在沒有更好地表達方式。量子力學還挑戰了我們認為理所當然的因果論,如果感興趣,可以看看這本書的具體內容。
說了這么多荒誕不經,但在量子世界這些都是時時刻刻存在的結論,作者真正想說的是,我們該如何認識這個世界,或者說我們該以何種態度來對待未知。人類的已經走到了這一步,未來還會遇到更大的未知,難道我們要閉著眼睛不相信這一切的發生么?顯然不是,作者認為這個世界既然是概率性的,隨機的。那么我們就要盡可能地摒除那些萬世一定的想法,學會用發展和體驗的態度來接受它,跟它一同向前。我們可能永遠沒有最好的真理,只是有更好的真理。
量子力學與現代社會
為什么日本能夠在短短幾十年的時間里迅速進入現代社會,其中一個很重要的原因就是他們改變了自己的思維方式,并不是全盤西化,而且全盤科學化。改變思維方式對一個人的影響非常巨大,如果有根多的人認可科學的思考方式,那么整個國家和社會將具有無限的潛力。
盡管前段時間很多互聯網大佬提醒人們要警惕人工智能。但是從量子角度來看,現在的人工智能還遠遠達不到取代人類的程度,至少很長一段時間內是如此。因為計算機面臨一個難題,這個難題就是他們能不能跳出悖論的死循環,人類可以選擇無視悖論,但機器不行,所以一旦遭遇死循環這臺智能機器就算是報廢了。由此可見,這些互聯網大佬要么是真的無知,要么就是做的一手好營銷。
量子力學所啟示的思維引導我們認識到世界是可變的,交互的,我們會發現一個發達的社會賴以運行的系統是多么精妙,人與人之間的影響是多么微妙。通過對量子力學的研究,打破了牛頓時代以來越來越細致地學科劃分,將不同方面的學問整合到一起,既能夠創造出新的學科,也將產生新產品和新思想。