量子物理如何改变世界

[意] 卡洛·罗韦利
关于作者 卡洛·罗韦利是一位理论物理学家,在时空物理学上做出了突出贡献。他曾在意大利和美国工作,目前正在法国马赛的理论物理研究中心主持量子引力研究项目。他的《七堂极简物理课》《现实不似你所见》《时间的秩序》是全球畅销书,被译成了41种语言。 写给泰德·纽曼,他让我明白了我其实不懂量子力学。 将目光投入深渊 我和卡斯拉夫坐在离海几步之遥的沙滩上。我们热烈地交谈了数个小时。一次研讨会的下午休息期间,我们来到了香港的南丫岛。卡斯拉夫是量子力学领域的知名专家。他在研讨会上展示了对一个复杂思想实验的分析。从密林边缘的小径到沙滩,随后再到海边,我们就此实验进行了反复讨论。最后我们的想法基本达成了一致。在沙滩上,我们看着大海,沉默良久。真是难以置信,卡斯拉夫喃喃道,人们如何能够相信?就好像现实……从未存在过一样…… 在量子领域,我们已经走到了这一步。一个世纪以来,这一领域不断涌现出举世轰动的科学成果,还赠予了我们当代科技,为整个20世纪物理学提供了根基。认真回顾这一科学史上最为成功的理论,我们会不由得感到惊诧、困惑、难以置信。 曾有过那样一个时刻,世界运行的基本原理似乎非常清楚:形形色色的事物归根结底好像都是由物质微粒构成的,并只受寥寥几种力的驱动。人类曾一度认为“摩耶”的面纱已被揭开:认为自己彻底看透了现实的本质。但这一状况未能长久,因为许多事实与理论不符。 直到1925年夏天,一位23岁的德国青年来到北海上一座多风的岛屿——“圣岛”黑尔戈兰岛,度过了一段坐立不安的孤单日子。在这座岛屿上,他发现了一种能解释所有棘手事实的想法,并构建了量子力学的数学结构——“量子论”。这一理论的发明也许是有史以来最伟大的科学革命。这位青年的名字是沃纳·海森堡(1901—1976)。这本书要讲的故事,便是由他开启的。 量子论澄清了化学的根基,解释了原子、固体、等离子体的运作方式,解释了天空的颜色…