漫游量子力学微观世界

2021-02-16 00:00

《图解量子力学》是一本热门科普漫画书,十年出第三版,作者是应庆大学教授,日本量子力学推广者,擅长把晦涩科学理论变成生活化话题。

了不起的科学家,除了有新发明并取得诺贝尔奖之外,我们更希望他有本领可以让五岁的小孩、八十岁的婆婆都听得明白你搞边科。爱因斯坦在这方面不是强项,你明白狭义相对论、广义相对论的分别吗?霍金嘛,老实讲都不是太过及格,虽然他是科学普及运动的先锋,但是代表作《时间简史》,不是给邻家老王、小王看的。有一次国画大师范曾与诺贝尔物理学得主杨振宁同台,即场表示就是看不懂霍金的书,令杨振宁一时不知怎么说,毕竟他和霍金都是行家嘛!

本书作者没有获取诺贝尔奖,但是他的本领很高,能够弥补顶尖科学家的不足——他们专注学术研究,没有时间跟大众讲故事——如果你想对量子力学有一个101入门概念,本书可以用最快时间,而且保证很有娱乐性的满足你的需求。

不久之前,我在网上看了一段内地学者的演讲视频,他是物理学博士、是商业管理顾问,他用科学基础理论去解说新经济规则,十分动听,他开宗明义的说,西方二百年来以牛顿等古典物理学理论解释的宇宙万物已经失效,因为百年前出现了量子力学这门新科学。

不过,牛顿的三大力学和万有引力没有错,在某个维度是合理,因为他是解释以原子为本的「宏观世界」。不过,原子不是最终极的基本粒子,原子之下还有一个更细的「微观世界」,这里是组成量子的世界,很多微观现象是古典物理不能解释,但这是确实存在宇宙万物当中。因此,这位内地学者教企业管理人,不要再以规律化、机械化的眼界看事物,而是要有更多「微观世界」的不确定性、随机发展的新思维。简言之,这个世界有太多「黑天鹅」,转眼改变了生态环境,你还在儍更更的「守株待兔」,结果便成为「两餐难捞」的失败者。

这本书最精采之处,就是用漫画的调皮语调,跟大家分享几十个「微观世界」的异想天开规律。大家放心,作者没有给大家设置数学公式,也不会用物理术语跟大家说话,不但令你看得明白,有时还会制造会心微笑的效果。

量子力学有一个很著名的实验,名为「双缝干涉实验」(Double-slit Experiment),说来简单,就是光不是粒子,也非波,而是既是粒子也是波,即所谓「粒波二象性」,实验是把光里面的电子击出,想如照妖镜的看看这堆电子的走向,从而办别出是粒是波的关系。

实验显示,电子好像有「意识」的,和实验者玩捉迷藏,总是不要让你看到其行为。作者很幽默的以「电子」比喻为一个被老婆跟踪的、被怀疑有小三的人,老婆派私家侦探去跟踪,但这个「电子」的男人有感应似的,当有私家侦探尾随时,他不会走去小三那处,他很蛊惑的行去其他地方,只要没有人跟踪,他便可能找上了小三。在你没有在监视之中,整件事情有不同结果,当你深深不忿又去跟踪的话,对不起,「电子」先生会再次令你扑不到正着。

此外,量子力学最为人熟悉的实验是「薛丁格的猫」,这不是真正的实验,只是一个假想性的实验,内容不涉及暴力或者死亡。1935年奥大利物理学家薛丁格提出这实验,旨在说明你不去打开盒子观测这只猫的状况(一如「双缝干涉实验」),这只猫可能是死也可能是活的,也可能既是死的也是活的。当你一打盒子去看这只猫,猫的状态不再游离,也不再不确定了,它只能是活的,或是死的。

「薛丁格的猫」告诉大家,这个世界很现实,你再不能说︰「我处于完全客观、独立的角色来观测事物」,因为你同时是参与者。世界没有客观,只有现实。

最后,我想凭书寄语时下年轻人,请不要堆砌「寻找自我」、「坚持我的价格观」等等,都是不实际的,你没有参与,没有动手去做,这只不过是一只还未打开盒子的「猫」而已。乌托邦,再动听也是反科学,反量子力学的。今天你要懂的!

《图解量子力学》

作者:椎木一夫

译者:朱丽真

出版:商周出版

售价:$83

 

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