量子之道
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1 量子世界神奇在哪里

19世纪中叶,经典力学、经典电动力学、经典热力学和经典统计力学所形成的经典物理学征服了世界,力、电、磁、光、热……一切的一切,都被它的力量所控制。然而,正当人类庆贺经典力学200周年华诞之际,20世纪的钟声已经鼓响,物理学的伟大革命就要到来。

1900年12月14日这一天,德国物理学家普朗克在德国物理学会宣告黑体辐射的能量不是连续的,而是分成一份一份的,必须有一个最小的不可再分的基本单位,这个单位叫作能量量子,一切能量的传输不能是无限连续的,只能以这个量子为单位进行。量子的出现打破了物理世界的宁静,从此量子的幽灵开始在物理世界上空游荡,它让物理学家既兴奋,又困惑,直到今天。

真是“山雨欲来风满楼”。量子的力量超乎任何人的想象,它一出世就像闪电划破夜空,摧枯拉朽般打破旧世界的体系,动摇着延绵几百年的经典物理的根基。然而,它绝不仅仅是一个破坏者,更是一个建设者。正是量子的问世,使得量子力学的正式创立成为了可能。科学史上许多最杰出的天才都参与了它成长的每一步,使其成为当代物理的两大支柱之一。

量子力学所描绘的世界,是一个错综复杂、迷雾重重的世界,它和宏观世界的规律完全不同,具有超出我们常识的极其神奇的特性。你知道吗?在量子世界,如果你不看月亮,月亮就只按一定的“概率”挂在天空!在量子世界,光似粒子,也似波,表现出“双重人格”,将两种截然不同的东西统一在一个物理客体,性质如此诡异!在量子世界,粒子有点像“孙悟空”,拔一根猴毛,一吹之后,孙悟空就会出现在很多地方!在量子世界,粒子就像一个精通穿墙术的“崂山道士”,能够轻易穿过厚厚的墙而毫发无损!在量子世界,一对同源粒子就像一对“双胞胎”,无须任何沟通,即使相距百万光年,也能感知彼此状态的变化!

所有的一切表明,量子世界是一个人们完全陌生的世界,它总是在最根本的问题上颠倒我们的常识,使人们感到从未有过的心灵震撼。今日,对于所有对自然充满好奇的读者来说,不了解量子就无法理解身边这个新世界,也就无法获得新的科学思想及其带来的深远影响。

不必担心,只要读者保持开放的心态,乐于思考,量子世界的神秘面纱便会随着你的不断学习而逐渐揭开,并最终找到全新的答案。