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光的波粒二象性、小孔成像、双缝实验等物理实验,对于有着初高中物理基础的人来说已经是耳熟能详,但对于当时的科学家来说,这些都是重大的发现。著名的物理学家牛顿曾经说过:“如果说我看得比别人更远些,那是因为我站在巨人的肩膀上。”正是因为前人的发现,实验的积累,才让后人能更深入探寻。
一直想寻找相关书籍,了解物理学发展史,又怕生涩的专业名词、复杂的实验让我难以读懂。而曹天元先生撰写的《上帝掷骰子吗?——量子物理学史话》为我解决了这个难题,他把晦涩的量子物理学史,以一种全新的方式呈现在我们面前。阅读此书,我仿佛在意大利托斯卡纳省比萨城北面的奇迹广场上,亲眼看到伽利略拿着两个不同大小的铅球,迈着坚定的步伐走上比萨斜塔。站在塔顶上的伽利略,带着坚毅的眼神看着广场上的我们,双手提着铅球,深吸一口气,同时放开两球,在广场上群众的注视下,两个铅球几乎同时落地。这本书中有很多优秀的场面描写,让我们参与一场场实验,见证物理学体系的不断推翻与重建。
除开优秀的场面描写,书中的物理理论也深入浅出,即使是物理零基础的“小白”也能明白。比如著名的理论实验——薛定谔的猫:一只猫关在少量镭和氰化物的密闭容器里,镭有几率发生衰变。一旦因为镭的衰变,打破装有氰化物的瓶子,那么猫就会死亡,反之,猫则存活。量子物理学理论认为,放射性的镭处于衰变和没有衰变两种状态叠加,那么密闭容器里的猫也处于生和死的状态叠加,即猫既是活的又是死的,不是我们所认为的半死不活。但又不存在既死又活的猫,我们必须打开容器才能知道,猫是死是活。诺贝尔奖物理学得主、奥地利物理学家埃尔温·薛定谔试图通过这一例证指出:量子理论者们认为的微观层面上物质的性质和行为,和普通人认为的肉眼可见的宏观层面上的物质的性质和行为之间,存在着不合逻辑的矛盾。这也为众多物理学爱好者打开了又一扇思辨的窗口。
量子物理学与相对论一起构成现代物理学的理论基础,它在方方面面影响我们的生活。如扫描隧道显微镜、量子计算机和量子通信等。医学上的核磁共振成像技术也是根据量子理论产生的。还有很多例子,比如现代军事中的原子弹、氢弹的研制和爆炸原理,都很大程度依赖于量子力学。这本《上帝掷骰子吗?——量子物理学史话》则让我们更好地了解量子物理学史,让我们期待着量子物理学对我们未来生活的改变。
(责任编辑:zgltw)







