看《天才在左,疯子在右》后,觉得量子物理充满了神秘色彩,量子物理到底是什么样的存在?
首先,量子物理改变了千百年来科学认知方式,我们都知道以前的科学都是建立在不以人的意志为转移的客观规律基础上,而量子物理是建立在人的意志之上的科学。
简单理解就一句话,眼见为实,在现代物理中确定是不可靠的。量子物理,英文名为Quantum Physics。用一句话解释就非常简单,它研究的是我们存在的物质世界中,微观粒子运动规律,所以有人称之为量子力学。
这里有必要解释下什么叫量子,其实量子并不是一个具体可见的物体定义,它是一个统称。
例如一个物理量是由一个个单位组成的,那么其中最小的不可分割基本单位,就称为量子,则这个物理量也就是量子化了。通俗解释,一个物体的最小组成部分就是量子。
量子物理属于现代物理学的基础理论之一,包括到但不限于物理领域。而物理学家们把量子力学视为理解和描述自然的基本理论。
它属于现代物理两大支柱之一,另外一个就是牛顿力学,但细化到原子后牛顿力学无法解释,于是你明白量子力学的用武之地了吧!
不同于我们对物质的普通理解,比如一架飞机,要不在天上飞,要不在地上,它不会有第三种情况。
但量子力学则是不确定的,你不去观察它,它以不确定状态形势存在,而你去观察它,它就以确定状态存在。
按照量子力学迭加态,本来这架飞机既在天上,又在地上,当你去观察它时,它就只有一个状态,要不在天上,要不在地上了。这就是量子力学著名的干涉实验理论。
波的塌缩函数就恰好说明了这点。还记得那只关在盒子里的猫吗?
它其实就证明了一个现代物理最重要的一点,你研究的你看到的,并不是真正的物理存在现象,你的意识其实影响了物质存在方式。
这就是量子物理,一种完全脱离习惯思维的新的科学方式。
之前看了两部作品。一部是《三体》的作者刘慈欣老师的《球形闪电》,刘慈欣老师写的科幻可读性比较高,明明是硬科幻,却有种文学的美感。
看了《球形闪电》后,有好一阵特别害怕打雷。真是把自己带入进去了。
里面涉及到量子物理,相对来说写的还是比较好懂的。可以帮助我们这些不懂的人对量子物理有一点点的了解。
还有一部网络文学作品,爱潜水的乌贼老师的《奥术神座》,在快结局的一部分有涉及到量子物理。写的也是很不错的。
只是对我来说,刘慈欣老师的描写更好懂,更有条理一些。
量子力学有哪些入门书籍?
北京大学王正行在自己撰写的《量子力学原理》(与狄拉克的书同名)中提到:“感谢王竹溪先生,我和徐至展跟他做研究生时,他让我们花了一年的时间研读Dirac的《量子力学原理》。”而在此之前,王正行已经学过量子力学、高等量子力学、量子场论和量子场论中的泛函分析等课程,研究生入学考试科目就有高等量子力学和量子场论(注:王正行那时是五年制本科)。
费曼物理学讲义也是不适合拿来做入门用的,不可否认这套书名气很大。当年费曼亲自在加利福尼亚理工学院这样的世界名校讲授,都承认教学很大程度上是失败的。你可以自己掂量,用费曼的书做入门书是否合适。何况量子力学卷连薛定谔方程都不讲,你说那么一本书学下来,对于以入门量子力学为目的初学者来说,简直太失败了。
赵凯华那本书是物理系普通物理层次意义上的量子物理,达不到四大力学量子力学这个意义上的层次,所以,你懂的。
下面几本书,窃以为作为量子力学入门书都是可以的。
国外:格里菲斯的量子力学概论,有中译本。
国内:周世勋、张永德、汪德新。
近几年来“量子”概念经常出现在我们的生活中。媒体报道中经常能够见到量子通信、量子计算;电影中经常出现量子纠缠、量子传输;广告中也经常出现这量子、那量子。对于绝大多数人来说并没有接受过量子力学的课程学习,如今若是不理解一些量子概念似乎要跟不上时代了,对于要为自己充点量子力学知识的“物理小白”们该看哪些量子力学方面的书籍呢?
学习量子力学需要给自己找好定位。量子力学是一门专业度非常高的课程,一般的本科院校只有物理系才开设《量子力学》课程。量子世界完全不同于经典世界,不能用经典力学的视角去打量量子力学。我曾在群里见识过一位曾以通讯作者在《Science》上发表论文的海外生物学者打假潘建伟的情形,他一个不具备量子力学基础知识的人,在看了几篇潘建伟的论文后便认定问题太大了,简直就是玄学。他不明白问题如此明显的论文会接连不断地发表在顶级期刊上。
这位生物学工作者其实就是在用日常的思维去打量潘建伟的论文。量子世界的奇妙让他觉得那是玄术,故他认为潘建伟搞的是伪科学。量子概念已经诞生了一百多年,一大批为建立量子力学做出杰出贡献的科学家获得了诺贝尔奖。没有受到过专业的物理学学习就敢否定量子力学,这样的人并不少见。物理小白学习量子力学,首先要摆正好心态,不要以为自己比专业的科学家还要牛。
物理小白们要学习量子力学,不建议去学那些看着就让人眼花的公式,只需要了解一些基本的概念及一些奇妙的量子情景即可。包括那些非专业需求的人,不建议像物理学本科生那样系统地去学习《量子力学》课程。更不要奢求达到费曼所说的“无人能懂量子力学”那样的高深境界。
目前读手机的人越来越多,读书的人越来越少。自媒体的崛起丰富了人们的学习方式,不过我个人不建议物理小白们通过自媒体去了解量子力学的基本概念。自媒体鱼龙混杂,有不少自媒体为博取眼球动不动就拿量子概念胡说八道,一些无良商家也动不动给自己的商品贴上“量子”标签以显得高大上。要学习量子力学,建议从面向青少年的关于量子的科普读物开始,一点点地深入理解量子世界。