我们的意识,完全建筑在我们脑袋的结构模式之上!只要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,就像只要一堆字母按照特定的方式排列起来,就可以构成《老人与海》一样。这里并不需要某个非物质的“灵魂”来附体,就如你不会相信,只有当“海明威之魂”附在一堆字母上才会使它变成《老人与海》一样。单个脑细胞显然不能意识到任何东西,但是许多脑细胞按照特定的模式组合起来,“意识”就在组合中产生了。
贝克莱(George Berkeley)主教的那句名言:“存在就是被感知”
美国动用了15000人,投资超过20亿美元才完成整个曼哈顿计划。而德国整个只有100多人在搞这事,总资金不过百万马克左右
服从,这是德国文化的一部分,在英语世界的人们看来,对付一个邪恶的政权,符合道德的方式是不与之合作甚至摧毁它,但对海森堡等人来说,符合道德的方式是服从它——正如他以后所说的那样,虽然纳粹占领全欧洲不是什么好事,但对一个德国人来说,也许要好过被别人占领
原子弹的常识:当一个中子轰击容易分裂的铀235原子核时,会使它裂成两半,同时放出更多的中子去进一步轰击别的原子核。这样就引起一连串的连锁反应,在每次分裂时都放出大量能量,便是通常说的“链式反应”。但只有铀235是不稳定而容易裂变的,它的同位素铀238则不是,所以必须提高铀235的浓度才能引发可持续的反应,不然中子就都被铀238吸收了。但天然铀中铀238占了99%以上,所以要把那一点铀235分离出来,这在当时的技术来说是极困难的。
物理学征服了世界。在19世纪末,它的力量控制着一切人们所知的现象。古老的牛顿力学城堡历经岁月磨砺风雨吹打而始终屹立不倒,反而更加凸现出它的伟大和坚固来。从天上的行星到地上的石块,万物都必恭必敬地遵循着它制定的规则。1846年海王星的发现,更是它所取得的最伟大的胜利之一。在光学的方面,波动已经统一了天下,新的电磁理论更把它的光荣扩大到了整个电磁世界。在热的方面,热力学三大定律已经基本建立(第三定律已经有了雏形),而在克劳修斯(Rudolph Clausius)、范德瓦尔斯(J.D. Van der Waals)、麦克斯韦、玻尔兹曼和吉布斯(Josiah Willard Gibbs)等天才的努力下[...]
横跨整个电磁波的频段,从微波到X射线,从紫外线到红外线,从γ射线到无线电波……
正在没个头绪处,突然间峰回路转,天地开阔,如河出伏流,一泄汪洋。然而还未来得及一览美景,转眼又大起大落,误入白云深处不知归路……量子力学的发展史是物理学上最激动人心的篇章之一,我们会看到物理大厦在狂风暴雨下轰然坍塌,却又在熊熊烈焰中得到了洗礼和重生。我们会看到最革命的思潮席卷大地,带来了让人惊骇的电闪雷鸣,同时却又展现出震撼人心的美丽。我们会看到科学如何在荆棘和沼泽中艰难地走来,却更加坚定了对胜利的信念。
都要说:“如果谁不为量子论而感到困惑,那他就是没有理解量子论。”掐指算来,量子论创立至今已经超过100年,但它的一些基本思想却仍然不为普通的大众所熟知。那么,就让我们再次回到那个伟大的年代,再次回顾一下那场史诗般壮丽的革命,再次去穿行于那惊涛骇浪之间,领略一下晕眩的感觉吧。我们的快艇就要出发,当你感到恐惧或者震惊时,请务必抓紧舷边。但大家也要时刻记住,当年,物理史上最伟大的天才们也走过同样的航线,而他们的感觉,和我们是一模一样的。
量子理论是一个复杂而又难解的谜题。她像一个神秘的少女,我们天天与她相见,却始终无法猜透她的内心世界。今天,我们的现代文明,从电脑,电视,手机到核能,航天,生物技术,几乎没有哪个领域不依赖于量子论。但量子论究竟带给了我们什么?这个问题至今却依然难以回答。在自然哲学观上,量子论带给了我们前所未有的冲击和震动,甚至改变了整个物理世界的基本思想。它的观念是如此地革命,乃至最不保守的科学家都在潜意识里对它怀有深深的惧意。现代文明的繁盛是理性的胜利,而量子论无疑是理性的最高成就之一。但是它被赋予的力量太过强大,以致有史以来第一次,我们的理性在胜利中同时埋下了能够毁灭它自身的种子。以致量子论的奠基人之一玻尔[...]
如果要评选物理学发展史上最伟大的那些年代,那么有两个时期是一定会入选的:17世纪末和20世纪初。前者以牛顿《自然哲学之数学原理》的出版为标志,宣告了现代经典物理学的正式创立;而后者则为我们带来了相对论和量子论,并最彻底地推翻和重建了整个物理学体系。所不同的是,今天当我们再谈论起牛顿的时代,心中更多的已经只是对那段光辉岁月的怀旧和祭奠;而相对论和量子论却仍然深深地影响和困扰着我们至今,就像两颗青涩的橄榄,嚼得越久,反而更加滋味无穷。我在这里先要给大家讲的是量子论的故事。这个故事更像一个传奇,由一个不起眼的线索开始,曲径通幽,渐渐地落英缤纷,乱花迷眼。正在没个头绪处,突然间峰回路转,天地开阔,如河[...]
附录:量子力学发展大事记
1690年,惠更斯出版《光论》,波动说被正式提出
1704年,牛顿出版《光学》,微粒说成为主导
1807年,杨整理了光方面的工作,提出了双缝干涉实验,波动说再一次登上舞台
1819年,菲涅尔证明光是一种横波
1856-1865,麦克斯韦建立电磁力学,光被解释为电磁波的一种
1885年,巴尔末提出了氢原子光谱的经验公式
1887年,赫兹证实了麦克斯韦电磁理论,但他同时也发现了光电效应现象
1893年,黑体辐射的维恩公式被提出
1896年,贝克勒耳发现了放射性
1896年,发现了光谱的塞曼效应
1897年,J.J.汤姆逊发现了电子
1900年,普朗克提出了量子概念,以解决[...]
第一次革命过后,我们得到了这样一个图像:任何粒子其实都不是传统意义上的点,而是开放或者闭合(头尾相接而成环)的弦。当它们以不同的方式振动时,就分别对应于自然界中的不同粒子(电子、光子……包括引力子!)。我们仍然生活在一个10维的空间里,但是有6个维度是紧紧蜷缩起来的,所以我们平时觉察不到它。想象一根水管,如果你从很远的地方看它,它细得就像一条线,只有1维的结构。但当真把它放大来看,你会发现它是有横截面的!这第2个维度被卷曲了起来,以致于粗看之下分辨不出。在超弦的图像里,我们的世界也是如此,有6个维度出于某种原因收缩得非常紧,以致粗看上去宇宙仅仅是4维的(3维空间加1维时间)。但如果把时空放大到[...]
当一次又一次地从不同的道路上徒劳而返之后,我们突然发现,自己已经处在一个巨大的迷宫中央。在我们的身边,曲折的道路如同蛛网一般地辐射开来,每一条都通向一个幽深的不可捉摸的未来。我已经带领大家去探讨了哥本哈根、多宇宙、隐变量、系综、GRW、退相干历史等6条道路,但要告诉各位的是,仍然还有非常多的偏僻的小道,我们并没有提及。比如有人认为当进行了一次“观测”之后,宇宙没有分裂,只有我们大脑的状态(或者说“精神”)分裂了!这称为“多精神解释”(many-minds
intepretation),它名副其实地算得上一种精神分裂症!还有人认为,在量子层面上我们必须放弃通常的逻辑(布尔逻辑),而改用一种“量子[...]
我们先不去管DH,如果仔细考虑“坍缩”,还会出现一个奇怪现象:假如我们一直观察系统,那么它的波函数必然“总是”在坍缩,薛定谔波函数从来就没有机会去发展和演化。这样,它必定一直停留在初始状态,看上去的效果相当于时间停滞了。也就是说,只要我们不停地观察,波函数就不演化,时间就会不动!这个佯谬叫做“量子芝诺效应”(quantum Zeno effect),我们在前面已经讨论过了芝诺的一个悖论,也就是阿喀琉斯追乌龟,他另有一个悖论是说,一支在空中飞行的箭,其实是不动的。为什么呢?因为在每一个瞬间,我们拍一张snapshot,那么这支箭在那一刻必定是不动的,所以一支飞行的箭,它等于千千万万个“不动”的组[...]
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