但行好事,莫问前程。

《现实不似你所见》

2018-03-30

这是《七堂极简物理课》作者的另一本新书,比七堂物理课更深的科普了量子引力。

有关于我们身处的这个世界到底由什么组成,自古希腊就有哲学家开始思索,在但丁的神曲里,在古希腊诗歌里都有各种畅想,但是最颠覆我们观念的还是九十年代以来的理论物理的研究成果。牛顿认为这个世界由时间、空间以及粒子组成;法拉第通过研究电磁场,认为世界由时间、空间、场和粒子组成;爱因斯坦先后发表了狭义相对论和广义相对论,统一了时间和空间为时空,认为世界由时空、场和粒子组成;随着量子力学的发展,世界的组成被认为是时空和量子场;而现在随着量子引力学的理论研究深入,科学家认为时空也是一种场,于是世界统一为协变量子场。

直觉认为时间和空间都是连续的,是客观存在,而事实并非如此。在量子引力学概念里,空间是不连续的,时间是不存在的,空间不能无限分割下去,最小的空间尺度应该是一个普朗克数。在这本书里认为圈量子是构成空间的基本单位,跟弦理论是并列的两个理论物理猜想,并且好像圈量子理论实验更成功,更受追捧。既然空间的最小单位也具有分立性,就跟其他粒子一样,具有量子理论三个特性:信息是有限的,比如一个空间不能无限分割下去;不确定性,无法确切知道某时一个粒子的确切位置,只有观察测量的瞬间发生量子坍缩能看到瞬间状态;相互作用,只有相互作用的时候才存在。

一个不太恰当的比喻,世界上本来什么都没有,只有一堆量子态的粒子,像粥一样到处都是,睁开眼睛后这些粒子瞬间坍缩,我们看到的物体不过是这些粒子的瞬时、偶然状态,是众多概率中一种。这跟我们佛教中所说的“一切皆为法,如梦幻泡影”多么相似!

Author:xialeban | Categories:读书笔记 | Tags:

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