基础上做了有关超弦的电视节目,在公众中引起了相当的热潮。或许不久就会有第三次第四次超弦革命,从而最终完成物理学的统一,我们谁也无法预见。
值得注意的是,自弦论以来,我们开始注意到,似乎量子论的结构才是更为基本的。以往人们喜欢先用经典手段确定理论的大框架,然后在细节上做量子论的修正,这可以称为〃自大而小〃的方法。但在弦论里,必须首先引进量子论,然后才导出大尺度上的时空结构!人们开始认识到,也许〃自小而大〃才是根本的解释宇宙的方法。如今大多数弦论家都认为,量子论在其中扮演了关键的角色,量子结构不用被改正。而广义相对论的路子却很可能是错误的,虽然它的几何结构极为美妙,但只能委屈它退到推论的地位……而不是基本的基础假设!许多人相信,只有更进一步地依赖量子的力量,超弦才会有一个比较光明的未来。我们的量子虽然是那样的古怪,但神赋予它无与伦比的力量,将整个宇宙都控制在它的光辉之下。
后记
这个有关量子论的系列自去年开始动笔,其间因为各种原因(包括本人不可思议的懒惰),写写停停,到最后完成时用了正好差不多一年时间。最需要感谢的是读者们异乎寻常的热情和支持,不然我很可能半途而废。
我最初构想的规模只是一篇4,5万字的极简介绍,不料逐渐收不住笔,最后完成的时候在我的WORD里已经超过200页,25万字,当时真是不敢想象。这不是专业的科普,事实上
,我更注重的是历史方面而不是科学方面,不过读者可以在其中获得一个基本的量子论的科学概念。我努力使它成为极通俗的读物,事实上,我仅仅假定读者具有初中的数学水平和一点点高中物理知识(如果你具有以上水平但仍看不懂某些内容,那一定是我写作的问题^_^)。即使是对数理完全不通,我也希望你可以从中得到一点启示。但不可避免地,运用日常化的语言会使一些描述显得牵强附会,不符合物理上的概念。所以再次强调,这不是专业的科普,如果想获得对量子论更好更准确的认识,各位还是参考一些专业书籍。上帝是数学家,唯一能够描述宇宙的语言是数学!我们的史话也非专业的科学史,它仅仅是供各位茶余饭后消遣的读物而已,如果有人竟然凭借这个系列而证明了某些〃伟大理论〃,那我可受宠若惊,担当不起。其实,我和各位一样是门外汉,只要各位能够和我共同分享一些由量子论带来的激动和惊奇,我便已经心满意足。
这个系列是本人业余时间在网上完成的,一来水平问题,二来毕竟业余时间有限,所以无疑存在为数众多的bugs。虽然我努力使描述符合历史与事实(一般来说,除了一些明显的虚构情节外,本文中的历史场景都是有依据的),但有些地方确实没能查阅更多的资料以进一步核实(比如我曾经想啃完那6本大块头的量子力学发展史,不过最终还是留下一些没看完)。我已经发现了一些错误之处,在将来的修订中会改正过来,也希望各位指出更多的地方。另外,由于写了很长时间,所以没有很好地规划,比如第4章只写了4节,而有些重要的方面却忘了描写,或者没法插进现有的叙事结构中去。比如玻色…爱因斯坦统计,斯特恩…格拉赫实验,量子加密术,等等。现在这个只是初稿,其中有些章节很罗嗦,有些地方枯燥无味,有些比喻莫名其妙,还有一些名词翻译的问题,以及一些东拼西凑的痕迹,修订的时候我会试图解决这些问题,并配上一些插图。
我有意使文字风格靠近同龄人的语境,也就是7,80年代的风格。这是一种取巧的办法,因为这些是网上的主要人口,不过我很高兴它带有一些网络特色。为了追求可读性,在不改变基本事实的前提下,我有的时候做了一点文字上的夸张(比如历史上的玻尔…爱因斯坦之争很可能没有我所描写得那样戏剧化),我为此表示抱歉,也希望这不会损害读者对我的信心。这篇文字主要还是在网上流行(因为有人辛苦转贴,所以它似乎流传很广),有些读者很希望它可以出版,也许修订后有人真的愿意出版它,不过由于本人的效率低下,这一天似乎还遥遥无期,呵呵。
关于本文任何的意见,比如知识错误,信息过时,文字风格,遗漏与补充,哲学观与讨论,都可以发信到castor_v_pollux@yahoo。,我很乐意听取各位的意见,也算是网络文字的一种互动形式。
最后,把这篇文章送给那个女孩,以回赠她曾经送给我的那些可爱笑容。
CAPO
2004。5
主要参考资料:
I。 书(中文名的是中译本,没有出版社的是网上版):
The Historical Development of Quantum Theory I…VI; Jagdish Mehra&Helmut Rechenberg; Springer 1982…
最详尽和权威的量子力学发展史,共6大册,有大量的资料
An Introduction to Quantum Theory; Keith Hannabuss; Oxford 1997
不错的量子力学教科书
Quantum Theory; David Bohm; Constable 1951
玻姆经典的量力教科书
The Strange Story of the Quantum; Banesh Hoffmann; Dover 1959
霍夫曼的经典量子科普,虽然年代久远,但对我们的史话借鉴颇多
100 Years of Planck's Quantum; Ian Duck&E。C。G。 Sundarshan; World Scientific 2000
量子百年回顾,收集了量子发展史上的经典论文
Beyond the Quantum; Michael Talbot; Bantam Books 1988
关于量子思想和发展史的评述
The Construction of Modern Science; R。S。 Westfall; Cambridge 1977
介绍早期近代科学的发展,可以找到光学和力学的发展史
Never at Rest; R。S。 Westfall; Cambridge 1980
牛顿的标准传记,着重参考他发展光学的历史
The Newton Handbook; Gerek Gjertsen; Routledge&Kegan Paul 1986
关于牛顿的细节琐事,可以找到有关他的名言的资料
The Man Who Knew Too Much; Stephen Inwood; MacMilan 2002
最新的胡克传记,参考了胡克的有关事迹
Thomas Young; Natural Philosopher; Alexander Wood; Cambridge 1954
杨的标准传记
Niels Bohr: Gentle Genius of Denmark; Spangenburg&Moser; Facts on File 1995
最新的玻尔传记
Niels Bohr: The Man; His Science & The World They Changed; Ruth Moore; Knopf 1966
老的玻尔标准传记,简洁精悍
Niels Bohr's Times: in Physics; Philosophy and Polity; Abraham Pais; Oxford 1991
派斯的关于玻尔的书,在一些问题上有补充价值
Uncertainty: The Life and Science of Werner Heisenberg; David Cassidy; Freeman 1992
海森堡的标准传记,着重参考矩阵力学和不确定原理的创立过程
Niels Bohr: A Centenary Volume; French & Kennedy; Harvard 1985
关于玻尔的有关回忆和资料,哥本哈根研究所的故事
尼尔斯·玻尔哲学文选,戈革译
戈革先生是公认的玻尔专家,强烈推荐,可领略玻尔的博大思想
物理学与哲学; Heisenber; 范岱年译
网上的海森堡的译作,可参考关于哥本哈根解释
Schrodinger: Life and Thought; Walter Moore; Cambridge 1989
薛定谔的标准传记,着重参考波动力学的创立过程
Dirac: A Scientific Biography; Helge Kragh; Cambridge 1990
狄拉克的标准传记
爱因斯坦传,聂运伟
我手里反而没有爱因斯坦的合适资料,这个是网上流行的爱因斯坦传
In Search of Schrodinger's Cat; John Gribbin; Wildwood House 1984
Gribbin的名著,一本量子力学极简史
Schrodinger's Kittens and the Search for Reality; John Gribbin; Weidenfeld&Nicolson 1995
上一本的续作,介绍了一些新的发展
Copenhagen; Michael Frayn; Methuen 1998
《哥本哈根》一剧的剧本
Heisenberg and the Nazi Atomic Bomb Project; Paul Rose; UC Berkeley 1998
Hitler's Uranium Club; Jeremy Bernstein; AIP 1996
以上两本是关于海森堡和德国原子弹计划的详尽历史分析
The Emperor's New Mind; Roger Penrose; Oxford 1989
彭罗斯关于计算机人工智能和精神的名著。其中也讨论了量子论,量子引力等问题。
Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics; J。S。 Bell; Cambridge 1987
贝尔的论文集
The Ghost in the Atom; P。Davis&J。Brown; Cambridge 1986
BBC在阿斯派克特实验后对于量子专家们的访谈记录
The Metaphysics of Quantum Theory; Henry Krips; Oxford 1987
量子论的形而上学讨论,有包括Stapp在内的主要不同见解者的介绍
The Philosophy of Quantum Mechanics; Richard Healey; Cambridge 1989
关于量子哲学的讨论
The Intepretation of Quantum Mechanics; Roland Omnès; Princeton 1994
Omnès的量子教科书,有各种量子解释的全面介绍和讨论,主要有退相干历史的说明
The Fabric of Reality; David Deutsch; Allen Lane 1997
德义奇的通俗著作,可找到量子计算机和多宇宙的详尽介绍
The Quark and the Jaguar; Murray Gell…Mann; Freeman 1994
盖尔曼的通俗作品,可以找到退相干历史的通俗解释
时间简史(A Brief History of Time); S。Hawking,许明贤、吴忠超译
大家都熟悉的名作。可参考关于打赌的某些片断,以及一些量子引力问题
Black Holes and Time Warps; Kip Thorne; W。W。Norton 1994
主要讲黑洞问题,但可找到霍金打赌的一些片断
时间之箭(The Arrow of Time); P。Coveney&R。 Highfield
这个是的网上中译本,主要讲时间之矢的问题,有量子论的一般介绍
Superstrings; A Theory of Everything· P。Davis&J。Brown; Cambridge 1988
BBC对于超弦专家们的访谈记录
The Elegant Universe; Brian Greene; W。W。 Norton 1999
畅销的介绍弦论的新科普书
20世纪物理学史; 魏凤文&申先甲; 江西教育出版社1994
不错的20世纪物理史简介,参考量子场论的发展
物理学思想史,杨仲耆&申先甲,湖南教育出版社1993
一本物理学通史
波普尔文集
网上有相当全的波普尔文集,可以参考他对于量子论的看法
II。 文章
D。 Cassidy; Phys。 Today July 2000; p28
有关海森堡1941年在哥本哈根同玻尔的会面
Max Tegmark; Fortschr。 Phys。 46 p855
Tegmark宣传MWI的文章
Aspect et al; Phys。 Rev。 Lett。 49 p91
阿斯派克特的实验报告
A。 Aspect; Nature 398 p189
阿斯派克特亲自写的关于贝尔不等式实验的简史
Anton Zeilinger; Nature 408 p639
Tegmark&Wheeler; Scientific American Feb 2001; p68
以上两篇是量子论百年的回顾和展望
Yurke&Stoler; Phys。 Rev。 Lett。 68; p1251
Jennewein et al; Phys。 Rev。 Lett。 88; 017903
Aerts et al; Found。 Phys。 30; p1387
Rowe et al; Nature 409; p791
Z。Zhao et al; Phys。 Rev。 Lett。 90 207901
Hasegawa et al; oai:arXiv:quant…ph/0311121
Pittman&Franson; Physical Review 90 240401
一些关于贝