带部秘笈，行走科学江湖
蝌蚪五线谱
2016-01-07 16:44
临近年关，各行各业都在总结、盘点，人们见面，也从“吃了吗”变成了“去哪吃”。只有一个行业例外，那就是科研。因为科研工作者，总是锐意求新的。 稍微浏览一下科技界的报道，你就会发现，这群高智商、穿着白大褂、在实验室里摇晃试管的人，好像完全不懂得营造年底那种念旧的气氛，反而争分夺秒，恨不得在2016年之前，揭开世界上所有的奥秘。 2015年12月17日，中国首个暗物质探测器，“悟空”，成功升空；2015年12月22日，SpaceX成功实现了第一级火箭回收；2015年12月25日，潘建伟院士等的“多自由度量子隐形传态 ”，入选国际物理学十大突破……  SpaceX成功回收火箭 “悟空”的火眼金睛，是如何工作的？想了解这个，你需要一本《量子物理史话》。 第一级火箭回收具有什么样的意义？你需要一本《量子物理史话》。 量子通信是什么？你还是需要一本《量子物理史话》。  《量子物理史话》，是一本神秘客的大话科学史，用“80后语言”叙述的科学江湖  写科普并不容易，量子论这样艰深晦涩的题目，更是难上加难。 《量子物理史话》的杰出，首先体现在结构上。这两年极客（Geek）一词深入人心，常有“天才在车库里改变世界”的报道。若是写量子论，最聪明的做法是先写“薛定谔的猫”，知名度高，人民群众喜闻乐见，还可以穿插些薛定谔老兄的风流韵事，何乐而不为呢？或者以弦论开题，讲世界的维度，进而介绍平行宇宙，加一些人生感悟什么的，也是不错的选择。  既死又活的薛定谔的猫 但是作者没有这么做，恰恰相反，他选了海因里希-赫兹的实验。因为赫兹的实验证明了电磁波的存在，电磁波的存在填补了麦克斯韦的理论，麦克斯韦的理论是光的波动学说的主要武器，而光的粒子学说，虽然输了一阵，却并不服气，它只相信逻辑和事实，它等待着新证据，等待着那些波动学说解决不了的现象。 全书就像金庸笔下的大侠一样，并不以奇招抓人眼球，而是一环扣着一环，一掌快过一掌，渐而积累起胜利之势，用“内力”引燃读者的热情，不得不跟着它走进那微观的世界中去。 至于内力，自然就是全书的内容。 《量子物理史话》是一本关于量子物理的历史传记，大约属于纪事本末体。以量子物理创立和发展过程中的大事件为中心，辅以科学家小传。比科学家传记那样的纪传体，更能反映量子物理的全貌，又比物理课本那种干巴巴的发展导论，更有趣。缺点么，如何选取事件，非常考验作者的功力，一旦选错或者漏选，很容易误导读者。 那么，作者是如何做的呢？ 伽利略说：“科学的真理不应该在古代圣人的蒙着灰尘的书上去找，而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找。”物理学也好，量子物理也罢，都是被一系列的实验（或者思想实验）推动的，所以，作者选择了以重要的实验为刻度，对每一个实验，介绍科学家们的理论推导，对于知名科学家，于文后点评一番。如此一来，洋洋洒洒数万言，不仅没有让人觉得沉闷，反而有了小时候第一次进入学校实验室的兴奋。 以上文提到的量子通信为例，量子通信建立在量子纠缠上。什么叫量子纠缠呢？假设有一对双胞胎，他们什么事都反着来。一个穿黑色衣服，另一个就穿白色衣服，一个抽烟，另一个必然在喝酒，一个在吃肉，另一个肯定马上跑去啃西瓜……  量子纠缠 以此为基础，爱因斯坦等人提出了著名的思维实验，即EPR详谬。爱因斯坦说：“他俩不是什么都反着来嘛？那好吧，现在让他俩有多远走多远，最好一个在地球，一个在宇宙的另一头。这时候，让其中一个人头朝上，那么另一个就必须马上头朝下，但是，它该怎么告诉对方呢？即使他们用宇宙中速度最快的光进行通讯，信号也要走上几亿光年！” 作者将EPR详谬当作标志性事件之一，安排爱因斯坦、贝尔、海森堡等人上场过招，最后用另一场实验，1982年奥赛光学研究所的进行的实际测量实验，进行收尾，不仅使读者了解了测不准原理，而且能够感受到各位学界大神严谨求实的精神，真是令人叹服。 再次，是书里传达的思想。 居里夫人说：“我认定科学本身就具有伟大的美。”问题是，这种美似乎隐藏的太深了。爱因斯坦、普朗克这些站在山顶的人，固然将景色尽收眼底，但大部分人，不过是在山脚下的树林中徘徊罢了。所以市场有一些看似解气、实则反智的言论。  居里夫妇在做实验 “学微积分有什么用？买菜又用不到！” “学能量守恒有什么用？买菜又用不到！“ “学离子反应有什么用？买菜又用不到！” 而作者，在字里行间，洋溢着对科学的信心。一来，每个人都有好奇心，我们小时候胡思乱想过的那些问题，只有科学才能解答；二来，科学发展所带来的便利，是每个人都无法拒绝的诱惑。 所以，即使你一百零八次拒绝科学，科学也会第一百零九次使你相信。微积分对买菜确实没有什么用，可电脑是每个人都要用的吧？电脑建立在半导体上，半导体是如何工作的呢？ 想了解这个啊，你需要一本《上帝掷骰子吗：量子物理史话》。 |
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