本書是適合任何有中學基本物理概念的讀者閱讀的關於量子論的故事。量子力學的發展史是物理學上最激動人心的篇章,量子概念的誕生已經超過整整100年,但不可思議的是,它的一些基本思想卻至今不為普通的大眾所熟知,這無疑給它增加了一道神秘的光環。在這本書里,我們將從神話時代出發,沿著量子發展的道路,親身去經歷科學史上的烏雲和暴雨,穿越重重迷霧和險灘,和最偉大的物理學家們並肩作戰。我們還將摸索量子論未來的不同道路,和先行者們一起開疆拓土。準備好了嗎,你將收穫一次人生中難得的奇妙體驗。網際網路第一部科譜作品 .
如果要評選物理學發展史上最偉大的那些年代,那么有兩個時期是一定會入選的:17世紀末和20世紀初。前者以牛頓《自然哲學之數學原理》的出版為標誌,宣告了近代經典物理學的正式創立;而後者則為我們帶來了相對論和量子論,並徹底地推翻和重建了整個物理學體系。所不同的是,今天當我們再次談論起牛頓的時代,心中更多的已經只是對那段光輝歲月的懷舊和祭奠;而相對論和量子論卻仍然深深地影響和困擾著我們至今,就像兩顆青澀的橄欖,嚼得越久,反而更加滋味無窮。
序
我在這裡要給大家講的是量子論的故事。這個故事更像一個傳奇:由一個不起眼的線索開始,曲徑通幽,漸漸地落英繽紛,亂花迷眼,正在沒個頭緒處,突然間峰迴路轉,天地開闊,如河出伏流,一瀉汪洋。然而還未來得及一覽美景,轉眼又大起大落,誤入白雲深處不知歸路……量子力學的發展史是物理學上最激動人心的篇章,我們會看到物理大廈在狂風暴雨下轟然坍塌,卻又在熊熊烈焰中得到了洗禮和重生。我們會看到最革命的思潮席捲大地,帶來了讓人驚駭的電閃雷鳴,同時卻又展現出震撼人心的美麗。我們會看到科學如何在荊棘和沼澤中艱難地走來,卻更加堅定了對勝利的信念。
量子理論是一個極為複雜而又難解的謎題。她像一個神秘的少女,我們天天與她相見,卻始終無法猜透她的內心世界。今天,我們的現代文明,從電腦到雷射,從核能到生物技術,幾乎沒有哪個領域不依賴於量子論。但量子論究竟意味著什麼?這個問題至今卻依然難以回答。在自然哲學觀上,量子論帶給了我們前所未有的衝擊和震動,甚至改變了整個物理世界的基本思想。它的觀念是如此地革命,乃至最不保守的科學家都在潛意識裡對它懷有深深的懼意。現代文明的繁盛是理性的勝利,而量子論無疑是理性的最高成就之一,但是它被賦予的力量太過強大,以致連它的創造者本身都難以駕馭,以致量子論的奠基人之一玻爾(Niels Bohr)都要說:“如果誰不為量子論而感到困惑,那他就是沒有理解量子論。”
掐指算來,量子概念的誕生已經超過整整100年,但不可思議地是,它的一些基本思想卻至今不為普通的大眾所熟知。那么,就讓我們再次回到那個偉大的年代,去回顧一下那場史詩般壯麗的革命吧。我們將沿著量子論當年走過的道路展開這次探險,我們將和20世紀最偉大的物理天才們同行,去親身體驗一下他們當年曾經歷過的那些困惑、激動、恐懼、狂喜和震驚。這將注定是一次奇妙的旅程,我們將穿越幽深的森林和廣袤的沙漠,飛越迷霧重重的峽谷和驚濤駭浪的狂潮。你也許會感到暈眩,可是請千萬跟緊我的步伐,不要隨意觀光而掉隊,否則很有可能陷入沼澤中無法自拔。請記住我的警告。
不過現在,已經沒時間考慮這么多了。請大家坐好,系好安全帶,我們的旅程開始了。
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