一切可能发生的正在发生－－读《量子宇宙》

爱因斯坦说：上帝不掷骰子。

玻尔说：别告诉上帝他该怎么做。

不过不要奇怪，爱因斯坦并不反对量子理论，只是他一直无法接受这样的说法：一些事情是非决定论的——它们发生就是发生了，人们永远找不出原因。

量子理论发展到今天，依旧是充满着不确定性，毕竟要真正理解量子力学实在是件困难的事。

正如理查德·费曼曾说过：“我认为我可以肯定地说，现在没有人理解量子力学。”

那么作为普通人，为什么要去了解一点量子的知识呢？

这个问题很难回答，不过在个人看来，知晓了量子的一些知识之后，对于个人最大的触动还是回到爱因斯坦的那句反话，上帝其实是掷骰子的，只要有可能都会发生，所以对世界永远保持旺盛的好奇心，不断地探索以更好地理解自己、理解他人。

关于量子的书籍很多，有专业的也是走过场带娱乐性质的，而这一本《量子宇宙》可以是说兼顾专业及趣味之书时，能够让人一窥量子世界的面貌。

当然了，想读完此书就能完全理解量子理论，还显得不足，不过此书倒是可以多次翻开，可以去试图了解量子理论到底是怎么回事。

最起码要知道，原来有一个美妙的世界值得去探索，当然还得要牢记那句经典之语：一切可能发生的正在发生。

01

说量子，就不得不从经典物理开始了。

对于经典物理，只要有高中学习生涯的人都明白，大家最熟悉的就是牛顿三大定律，其中牛顿第一定律(惯性定律)：任何一个物体在不受外力或受平衡力的作用时，总是保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有作用在它上面的外力迫使它改变这种状态为止。

如果说牛顿建立了经典物理大厦的基础和框架，那让让经典物理更加牢固的则是麦克斯韦。

这一位既是统计物理学的奠基人之一，也是经典电动力学的创始人，他的麦克斯韦方程组广为人知。

经典物理是如此完美，甚至有人认为，人们已经知道所有物理学的重大思想，已经没有什么再值得开创的了。

牛津通识读本《量子》曾引用了一个有意思的小故事，说是在19世纪八九十年代，德国的一个年轻人在思考他的学术事业时，被警告不要研究物理学。

最好是到别的学科看看，因为物理学已经走到了路的尽头，没留下多少真正值得研究的东西了。

这个年轻人的名字叫马克斯·普朗克，幸运的是他没有理会给他的建议。

如果普朗克当时听从了意见，估计也就成不了量子力学的创始人之一了，更没有普朗克常数这个微观物理学中最重要的普适常量了。

当普朗克开始研究黑体辐射问题，发现普朗克辐射定律，并在论证过程中提出能量子概念，在1900年的12月14日，普朗克在德国物理学会上报告这一结果，成为量子论诞生和新物理学启蒙开始。

也在这一刻起，经典物理的大厦开始四处漏风了，大厦并没有倒塌，但是只用经典物理可以解释一切的时代已经摇摇欲坠。

02

量子理论是如此的高深，因此《量子宇宙》在开篇就以《异事登场》这个章节展开量子宇宙的神秘面纱。

开篇如此说道：量子力学是支持我们理解自然世界的三根砥柱之一，另外两根是爱因斯坦的狭义和广义相对论。

这样说是有道理的，因为爱因斯坦的理论处理了时间和空间的性质以及引力问题，而量子力学处理剩下的一切问题。

因斯坦虽然对不确定性持怀疑态度，然而不妨碍他思想上的深刻性。

在普朗克提出能量子假说之后，爱因斯坦提出了光量子假说，并正式提到量子两字，而光电子假设则成功解释了困惑物理界很久的光电效应，最终把旧量子理论往前推动了一大步，也正因此获得诺贝尔奖。

光的波粒二象性的确认，被许多人认为标志着经典物理的终结，也是量子理论的正式开启。

由于量子思想发展的迅猛，引发了物理世界后续不断地间断地争论，在关于量子理论方面也是多有争论。

特别是玻尔与爱因斯坦关于量子力学是否意味着对实在的否则展开了数十年的争论，哪怕到今天也不能算完全说谁对谁错了。

玻尔坚持认为是观测导致量子的最终状态，而爱因斯坦认为世界是确认的，并有那一句经典之问：难道我不看月亮时，月亮不就不存在吗？

而正是这些争论，让量子力学从旧到新，完成了不间断地蜕变。

现在基本上认为，普朗克、爱因斯坦、玻尔同为旧量子理论的奠基者，而后续的量子发展让人目不暇接，德布罗意物质波、薛定谔方程、玻恩、海森堡的矩阵力学等等让量子理论的研究大发光彩。

正如本书的作者略有带夸张地说：海森伯的不确定性原理和德布罗意关系，标志着我们成就的巅峰。

对于普通人来说，这些理论还是非常的深奥，反正读完《量子宇宙》之后，也仅仅是知晓了皮毛而已，实在太难懂了。

正如前面所说，了解一下量子宇宙也是了解自己。

量子理论是如何影响我们生活日常世界？

在《量子宇宙》的“原子之音律”篇章中说道，你是由原子组成：它们的结构就是你的结构，它们的稳定性就是你的稳定性。所以说，理解原子的结构就是理解我们宇宙整体的必要条件之一。

此书既有对理论的探讨，也有各种历史的追溯，最终是想为普通读者们展示一下量子世界其实并不复杂，通过讨论量子的概率性、量子纠缠、不确定性原理等各种理论，让人感受到量子宇宙的魅力。

BBC曾经拍过一个经典的纪录片《量子力学揭密 》，再结合一下《量子宇宙》这本书，就能更好地理解量子宇宙到底是怎么一回事了。

但是不管如何，量子的各种理论都已经证实了许多曾经困扰着物理学家、化学家甚至是生物学家的各自难题，因为量子的那种魔术般的力量一直存在着。

正如本书的两位作者自豪地表达那样，除了时间、空间和引力之外，量子力学处理剩下的一切问题。