《上帝擲骰子嗎》作者: 曹天元


內容簡介:

本書將帶你做一次量子之旅。讀者將從神話時代出發,沿著量子發展的道路,親身去經歷科學史上的烏云和暴雨,追逐流星的輝光,穿越重重迷霧和險灘,和最偉大的物理學家們并肩作戰。除了回顧基本的歷史背景,我們還將向著未來探險,去逐一摸索量子論面前的不同道路,闖入人跡罕至的未知境地,和先行者們一起開疆擴土。讓你驚嘆的,不僅僅是沿途那令人眼花繚亂的絢可風景,更來自于你內心深處的思索和啟示一那是科學深植在每個人心中不可抗拒的魅力。


作者簡介:

曹天元(Capo),出生于上海,足跡遍歷內地、香港和美國,現居香港。本人不愿透露具體身份。


精彩書評:

壹:

如今的網絡時代是個人人可做寫手的年代,每個人都可以在各類網站上盡情的長篇大論,有人寫愛情故事,有人寫玄幻小說,有人寫雞毛蒜皮。而這位曹天元比較“另類”,他居然寫起了量子物理史話,因為少見,所以他的工作在科普缺乏的中國更顯得特別突出。

????這本《上帝擲骰子嗎》可以算一本比較高端的科普讀物,由作者在論壇的帖子集結而成,我很同意在本書的“序一”中清華的劉兵對此書的總體評價――“努力言說不可言說之事”。是的,量子物理作為一門相對比較年輕的理論科學,其涉及到微觀世界,與人們的日常生活沒有很直接的聯系,不像經典物理那樣,一個萬有引力用蘋果的故事就可以說清楚大概,你怎樣讓人想象人們肉眼無法看清的世界或是肉眼無法企及的宇宙呢?所以作者確實在啃一塊硬骨頭,但是他很難得的做的不錯,這本書應該來說對于有中學基本物理概念的讀者都可以讀懂大部分內容,就如我這樣的讀者。雖然到后面那帶有“唯心”色彩的人擇理論,帶有科幻色彩的平行宇宙理論讓我無比驚訝,那超弦理論讓我很難理解,但是大體上我還是了解了理論物理從建立至今的過程,同時伴隨書中量子物理領域的每一個突破,我的大腦也會隨之一陣興奮。正如副標題所說,這是一本量子物理的“史話”,它不是一本教科書,講述的是一門科學的歷史,又因為不是“歷史”而是“史話”,所以,作者可以作些發揮,敘事不必過分嚴謹,這樣的角度令作者言說這“不可言說之事”顯得倒也頗為應手。

????但凡涉及科學的讀物,其嚴謹性總是值得關注的,特別是在科學常識上它是否有所謂的“硬傷”。顯然,作為一本科普讀物,出現些科學上的不嚴謹是不可避免的,畢竟,如果用純科學的嚴謹語言講述科學知識很難讓大眾理解,而用生活化的語言講述又往往表達的不夠準確,所以從科普角度看,我認為值得在科學的嚴謹性上做出一定的犧牲,這可以看作科普的“成本”之一。在這本書中,作者大量使用或是借鑒了很多類比的例子,這種方法對于讀者理解很多概念顯然是大有好處的,我不是量子物理學方面的專家,所以我沒法對本書的科學嚴謹性做出判斷。看得出,作者對量子物理應該是非常熟悉的,加之該書的前身是論壇的帖子,已經經受了廣大網友的鑒別和反饋,所以在成書時,科學的硬傷應該已經大大減少。我認為這本書是成功的,盡管由于量子物理本身的抽象性和難度,作者不可避免的使用很多了霍金眼中會大大降低科普書銷量的數學公式,但是總的來看在嚴謹性與可讀性上取得了較好的平衡,我想能拿起這本在封面上就指明講述量子物理歷史的人,應該是對科學有興趣的人,應該是有一定科學素養的人,所以一些數學公式應該不會嚇跑他們。本書厚度超過了300頁,如今很多人恐怕連300頁的小說都看不下去,更別說厚厚的一本科普書籍了。所以,作者也在本書中插入了很多“飯后閑話”,講述一些趣聞逸事,甚至如薛定諤的女友這樣挺八卦的事,這就讓讀者在吸收了一通科學理論之后可以有些“課間休息”的時間。

????本書講述的是一段激動人心的科學歷史,看的出作者對量子物理由衷的熱愛,同時對這門科學的評價非常高。另外,作者也顯然有很廣的閱讀面,所以在寫作時可以天南地北,信手拈來,充分利用其他領域的素材闡述科學。作者對那些在量子物理界光耀千秋的科學家的崇敬溢于言表,而且對量子物理界的每一個突破都有著由衷的激動,這讓他有時候會抒情過度,很多詩話的抒情讓人讀著有些別扭。不過他很成功的一點就是在描寫諸多科學家時,不是簡單講述他們的貢獻而將其符號化,而是從各個角度闡述這些人的性格特征,讓他們的形象躍然紙上。如愛打賭的霍金,晚年倔強的愛因斯坦,寬厚的玻爾等等,而同時他抓住科學界的一切可以發揮出趣味性的地方發揮,如“薛定諤的貓”,“量子自殺”等等。總之,作者盡可能用“與時俱進”的言說方式來向大家講述一段大大改變人類發展的歷史,一部科普作品的意義不應該單單在于普及科學知識,更大的作用還是在于激發大家對科學的興趣,培養科學的態度,同時讓公眾認識到這些往往在幕后推動人類前進的科學英雄。這些科學精英們本著探索的精神深入到更神奇的領域去探索宇宙運轉的規律,他們最初的動機或許就是求知,自己也沒有想到量子物理對世界的重大影響,就如當初很多科學家探索電的奧秘,卻沒有想到電的應用完全改變了人類的生活方式。我們理應對他們的工作表示敬意,他們并不需要搖滾歌星般的瘋狂崇拜,他們只希望得到大眾的認同,更希望大眾更多的支持科學的事業,讓科學的火種綿延不絕。

????《上帝擲骰子嗎》是本成功的科普讀物,從中我們也可以總結出成功科普讀物的一些特點,他的作者無疑首先應該了解闡述的科學領域,但是不需要一定精通,就如教師在課堂講課更關鍵的是他的表達能力。作者應該有更廣泛的興趣,只有這樣他才能夠從更豐富的角度以公眾能夠接受的語言進行科學的普及。這本書成功的向大家講述了量子物理的一段歷史,或許并不完全準確,但是我們畢竟可以知道這門科學的發展歷程,我們畢竟了解了很多基本的量子物理理論,我們畢竟了解了大批偉大的科學家的事跡。對于一本科普讀物來說,這已經足夠了。


貳:

提出這個問題必定有一個確定條件:我還沒有象他們那樣NB閃閃。

還有一個基本確定的條件:我也不會象薛定諤那樣大器中成了。

現在“看起來真實的”情況是:俺在希爾伯特空間里的真實宇宙的第10^n次方的投影宇宙里的地球上的中國特色社會主義國家里,在海森堡祖國所投資的某公司里,一邊偷偷地碼字,一邊懷疑自己“買房娶媳生娃”的最高理想是否不太好玩。

在我這個宇宙的不同時點上,一個粒子組成的、叫做蘇格拉底的老頭兒,在粒子模式的控制下,嘴巴里蹦出幾個希臘字:“未經檢視的生活是不值得過的”,被文字載體傳遞幾千年后進入我的眼睛,刺激了我大腦里的粒子模式,于是粒子們左蹦右跳,湮滅10^n個,終于投射出兩行字打到腦門上:不管生活值不值得過,爺我還得這樣過!

可是,我怎么老惦記著亞里士多德們、海森堡們、電子們?

回到正題吧!如何象海森堡、諾依曼們那樣NB閃閃?

有人說了,既然前提是我們沒有NB閃閃,問題就應該變成:為什么我們沒有NB閃閃?

有人回答:因為我們中國沒有宗教,不鼓勵對實用技術以外問題的探索。或者因為愛因斯坦出生時間正好,比我走運。或者我小時候天天學奧數、背魯迅,哪有時間搗鼓光譜、矩陣呢?

這些原因都對,但是既然我們在談量子力學,這些原因就不值一提了,在量子力學里,宇宙是不確定的,所以我們換一個觀測方法,在給自己下結論之前,我處于NB和不NB的疊加狀態,我要是覺得自己很NB,那就是很NB,那是因為我一下結論,不NB這個概率全坍縮了,NB這一概率一下子變成百分百。非常可惜的是,這個在我腦袋里發生的巨大坍縮事件對宏觀世界似乎沒有任何影響,我用自己這把尺“測量”出我很NB,但這把尺卻不能為別人所接受,這也好理解,每個人都有小宇宙,每個人都給自己測量一下,結果人人都NB,那就沒人能閃閃了。

所以,真想NB,還得套用各位小宇宙們公用的尺度來測量,比如:你爹官多大?你家產等于10^n?或者,在<Nature>上發了幾篇文章?幾個大學給你發聘書?

于是我的小宇宙再次啟動,又湮滅了10^n個粒子后,終于投射出兩行字打到腦門上:不管用什么公用尺度測量,都測不出來你NB!

額,知道了,宇宙在我出生之前已經決定好了,出生時候不NB,死亡時候不NB,中間狀態就是怎么也NB不起來的混沌狀態,愛怎么折騰就怎么折騰。

可是不死心啊,宇宙只是證明了我不NB,還沒告訴我如何才能NB?咦,腦門上好像還有一行小字,仔細一看:四十二章經!哦不對,是:多重宇宙!

額,茅塞頓開,醍醐灌頂,風水輪流轉、轉到隔壁宇宙到我家,在隔壁宇宙里,海森堡給我當助理,諾依曼是我最差的學生,愛因斯坦呢?被我氣的郁悶著呢!

看到隔壁宇宙的我這么NB,于是我給他發了一個量子短消息,好久之后,收到了他回復的量子短消息:“收到你的短信,我們專門研究了一臺宇宙透視鏡,看到了你的宇宙,但是,由于維度太高,無法突破退相干,我過不去,也不能分一點小宇宙給你。


叁:

“上帝擲骰子嗎?”,這句話是愛因斯坦對量子力學的質問。這位曾經是量子物理開創者的科學大師,面對量子力學眾多蜂擁而出匪夷所思的結論,以一種不甘而無奈的聲音拋出了這個問題。

這是一道悲情的聲音,仿佛一個遲暮的圣人,目睹天下紛亂爾虞我詐生靈涂炭,自己垂垂老矣,連提起三尺長劍的力氣也沒有了,而這魔獸橫行的世界,卻正是壯年時自己振臂一呼,應者云集揭竿而起造成的。

沒有一個人想到量子力學發展的方向,那些量子力學史上聲名赫赫的大師,他們自身也不過好象汪洋驚濤中的一片樹葉。“聲稱自己懂得量子力學的人,其實還在量子力學的門檻之外”。也正因為這種不可捉摸的命運,量子物理的發展史,比物理學中任何其他階段都來得精彩,這是一個群星璀璨的時期,也是一個悲欣交集的時期,就好比我們歷史里的三國時代、五代十國,人民不幸詩家幸。

“上帝擲骰子嗎?”,回答“是”或者“不是”代表了兩種世界觀。愛因斯坦不相信世界是隨機產生的,它應當是一個具有深刻內在規律、簡單而統一的規則世界,以往人類的科學進步,所產生的科學門類和科學結論越來越多,可是幾乎所有的科學經驗,逐漸統一到幾個簡單的一級規律。大凡科學史上那些大膽而被最終證明的預言,都來自于對這些基本規律的自信。愛因斯坦四十歲以后,就把他的余生投入到一個宏偉目標——大統一場論的思考中,他希望能夠用一個理論來筐入幾個一級理論。

這不是愛因斯坦的狂妄。在人類的科學史上,還沒有出現過這樣的奇才,就好像通俗的武俠小說,其余的大師不是出自少林,就是出自武當,總而言之,必有師承,江湖上總是這個門派或者那個門派成為泰山北斗。而有一天,江湖上橫空出現了一個獨行俠客,毫無師承,卻絕技在身,與敵對陣,總是一招致敵。以牛頓的偉大,尚且要說他是站在巨人的肩膀之上,這不是牛頓的謙虛,沒有伽利略那些前輩,牛頓就不能成為牛頓,他的突破,是建立在別人累積的經驗之上。而愛因斯坦創立相對論,物理學本身給他的啟發,遠遠比不上社會學、哲學給他的影響,可以說,相對論就是愛因斯坦單槍匹馬從一片虛空中建立起來的堡壘。除了他,還有誰有這樣的信心要尋找終極的規律?除此之外,愛因斯坦還有另外一個考慮,這個事業也許窮極千萬人一生的精力也不能完成,物理學的事業,是清苦的事業,那些功成名就的輝煌,萬中無一。愛因斯坦說:“我已經功成名就,倘若我失敗了,就有無數有志的青年可以少走很多彎路,不至于把一生消磨在這無望的事業里”。

事實上,無數的科學青年后來都投入到物理學的另一個分支——量子物理中去了。在量子物理的群星里,三十五歲才摘取果實,那都算是垂垂老矣。

對于“上帝擲骰子嗎”的肯定回答,就是量子物理的結論。上帝太小氣,沒有免費的午餐,但是其實上帝是慷慨的,因為它給了一個免費的宇宙。

量子物理是如何一步步得出這個結論的。每一個小過程,都充滿了顛覆。沒有人敢一步得出這個結論,這個過程是諸多大師的努力。

《上帝擲骰子嗎》描述的就是這個過程。從氫原子理論到波函數、到不確定原理、到哥本哈根解釋,在這中間,科學大師們是如何與自己戰斗的。這本書,并不大講理論,說實在的,不要說非物理專業出身的讀者,就算是物理專業出身的讀者,又有幾個真正能了解那些理論。我自己就是物理專業出身的,又十年在大學里從事物理學基礎教育,對于那些講量子論的書,基本上也是丈二和尚摸不著頭腦。

《上》這本書,對科學家本身的性格和事跡的興趣,遠過于理論。我們知道,一個故事精彩,首要不在于情節精彩,而在于人物精彩。物理學家有人類中最為聰明的頭腦,同時也有最為偏執的個性,這樣的人物,行事不出彩也很難。《上》以量子力學的發展為主線,這上面串著一個個人物,每一個人物,又有獨特的故事。所以大多時候,這本書都能引人入勝。

除了人物的故事,倘若不需要結果而只求哲學的精神,量子力學里也有很多吸引人的實例,比如薛定諤的貓、弦理論、測不準原理等等。《上》這本書里也有很為精到的描述。

關于《上》這本書的作者,似乎更是一個謎團。我最初讀到《上帝擲骰子嗎》,它還不是一本書,而是網絡上的帖子。它最開始發在新浪論壇里的“大話春秋”,那是一個好壇子,那時有不少好帖子,在我的心目里,大話春秋、驢壇、金庸客棧是新浪論壇的三駕馬車。現在這三駕馬車都已非昔日模樣,讀到這本書,自然又包含了一種別樣的情感。當時這帖子在“大話春秋”里也是熱貼,許多人都對作者感興趣,從他偶爾透露出來的信息,似乎是在校的學生,又似乎是四處漂泊的浪子。如果是學生,那可真是后生可畏,我們那時在學校里讀物理,幾乎什么都不知道呢。

在學校時,我的量子力學這門課差點掛了,因為確實很難。但是上這門課的老師很有意思,老師大約五十的年紀,身高約一米六,長得很扎實,五十了還經常和我們一起打籃球,滿場飛,隨便就用肩把我們扛翻了。上課的時候我們大多時候昏昏欲睡,有時卻齊扎扎地清醒過來,這時又是老師在大吹法螺了,他一副睥睨天下的樣子,對我們系里其他老師嗤之以鼻,說他于此處有所發現,有自己的理論,比如在波函數處,他自己有一個波包理論,正寫了文章投往《物理評論》云云。

多年過去了,不知這位老師還在量子的世界里奔波么?


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