量 子 THE QUANTUM 量子物理史上的 A HISTORY IN 40 个重大时刻 MOMENTS 通STORY史 JIM BAGGOTT [英]吉姆巴戈特——著 徐彬于秀秀——译 季燕江——审校 中信出版集团北京 前言 20世纪是由物理学所定义的.全球顶尖物理学家的头脑,汇 聚成一条思想之流,忽而将人类带到奇迹的巅峰,忽而又一路降 至绝望的谷底.20世纪伊始,人类对绝对知识是那样确定,然而 在世纪之末,却又发现并没有绝对的确定性.人类曾以为能够正 确地把握物理实在的本质,但就在20世纪,物理学家发展的理 论,却又否定了完全理解实在的可能性.依然是在20世纪,人类 还造出了能把物理实在完全毁灭的武器. 我们对世界本质的认识,几乎全都来自同一个物理理论.这 个理论在20世纪前30年得到发现并不断完善和发展,逐渐变成 物理学史上最成功的理论.在21世纪的今天,我们对于很多技 术都感到习以为常,但这些技术中,有很多都是以这个理论为基 石的. 不过,成功是有代价的,因为这一理论也彻底剥夺了人类从 世界的最基本构成层面了解这个世界的能力. 阿尔伯特爱因斯坦拒绝接受这一新理论提出的不确定性和 X量子通史 随机性的说法,他曾说过一句经典名言:“上帝不掷骰子.”尼 尔斯玻尔(Niels Bohr)断言:“一个人,无论是谁,若没有对 这个理论感到震惊,就说明他还没有理解它.”美国天才物理学 家理查德费曼(Richard Feynman)则更进一步:他断言没人能理 解它.对任何一个受过经典物理学语言和逻辑训练的人来说,这 个理论在数学上颇具挑战性,其诡谲令人发狂,而其完美又令人 惊叹. 这,就是量子理论,本书讲述的就是量子理论的历史故事. 如果我们把量子理论的历史渊源追溯到马克斯普朗克(Max Planck)发现“作用量量子”的1900年12月,那么这个理论已经 走过一百多个年头了.你可能觉得,一百年时间,足够物理学家 认真研究并理解它的意义了;也足够搞清量子理论对物理实在中 的随机和因果有何影响,以及对物理实在的本质有何影响了.然 而事实正好相反,随着时间的流逝,量子理论给人带来的震惊有 增无减. 虽然没有人真正理解量子理论到底是如何运行的,但在应用 中,其规律是无可置疑的,量子理论预测的正确性和精确性,在 整个科学史上是无可比拟的.虽然对于如何诠释量子理论的争论 依旧激烈,但对于量子理论根本性上的对错,却没什么可争论的. 在过去400多年的时间里,人类产生了一个信念(或许应该 叫信仰?):基于实证的调查研究如果符合严格的科学标准,就能 够揭示大自然运行的真正机制.然而当自然机制揭开面纱,展示 出量子机制时,科学和哲学两个世界不可避免地发生了碰撞.我 们所面对的不是真理和理解,而是令人不安的问题,那些关于这 ...