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主题:【原创翻译】《量子》---前言·思想的聚会(1) -- 奔波儿

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家园 【原创】前言·思想的聚会(2)

当时,物理学家们发现原子内部的电子所拥有的能量是量子化的,且仅为单位能量的整数倍。在人们所熟悉的宏观世界中,能量以及其它物理特性的变化则是平稳和连续的,例如从A点移动到C点,必须要经过(两点之间的)B点;至于微观世界,它并非宏观世界的微缩版,在这个尺度上,许多物理特性都具有和能量一样的特性,即其变化是非连续的,甚至可以说有些匪夷所思。量子物理研究发现在原子内部,电子可以某一时刻在一个位置,通过释放或者吸收一份能量,它就能瞬时出现在另外一个位置,而不需要经过这两点的中间地带中任何一点,整个过程就像变魔术一样。这种现象用经典物理学的理论根本无法解释。人们怎么能够想象一个物体刚才还在伦敦,可一瞬间就出现在巴黎、纽约或者莫斯科呢?

在20世纪20年代的早期,量子物理学发展的理论体系还没有建立起来,甚至可以说还处于非常散乱和初级的阶段,更甭提什么严格的逻辑结构。在这种危机四伏乱象纷呈的时候,物理学家们勇敢地推出了一套全新的理论体系----量子力学(Quantum Mechnics)。直到目前为止,在很多学校的课堂上,老师们讲解的原子模型还依旧像一个小小的太阳系,原子核居中,电子沿着自己的轨道绕其运行。这种模型被量子物理学家们扔进了垃圾堆,取而代之的模型是一个根本无法显示出来的原子。1927年,维尔纳·海森堡(Werner Heisenberg:1901~1976)就发现了这一与一般常识相左的现象,这位德国量子力学神童(Wunderkind)敏锐地抓住其问题实质,并提出了著名的“不确定性原理(又称“测不准原理”)”(Uncertainty Principle)。根据他的理论,如果你想准确测定一个粒子的速度,则你不可能同时测定其精确的位置;反之亦然。

当时,无人能够解释量子力学的方程,也无法说明该理论是如何在量子的尺度解释事实的本质。从柏拉图(Plato)和亚里士多德(Aristotle)的时代开始,哲学家们就一直在讨论因果问题(Cause and Effect),以及如果人们没有看到月亮,那月亮是否还存在这类问题。而在量子力学被提出以后,这帮20世纪最伟大的物理学家也开始讨论这些问题了。

在索尔维会议召开的时候,量子物理的基本组成要素已然成形,与会的诸位物理学家们共同书写了我们这一关于量子的故事的第一乐章。而在爱因斯坦和波尔之间的争论所激起的思想火花,给了无数杰出的物理学家和哲学家以灵感,其影响绵延至今,例如:事实的本质到底是什么?应该如何描述一件事实才真正有意义?“这一争论的影响前无古人,后无来者。”科学家兼小说家C.P. Snow认为:“令人遗憾的是,我们根本无法用现有的货币单位去衡量其价值。”

在这两位主角中,爱因斯坦被视为20世纪的偶像。有一次,他受邀在“伦敦守护神(London Palladium)”剧院做了为期三周的报告。当他出场的时候,许多妇女居然兴奋地晕倒在地。而在日内瓦,他被年轻姑娘们疯狂追捧。现而今,这种景象只会出现在流行歌星或者电影明星们身上。但是,在第一次世界大战结束之后的1919年,当爱因斯坦提出的广义相对论所预言的光线会出现弯曲的现象被证实以后,爱因斯坦成为了一位科学界的超级明星。1931年一月,爱因斯坦在美国各地进行学术演讲,在这期间,他出席了查理·卓别林(Charlie 1889~1977)所拍摄的《城市之光》(City Lights)的首映式,被人狂热追捧的一幕再次出现。“人们对我欢呼是因为他们都看懂了我的电影,”卓别林对爱因斯坦说:“但他们向你欢呼却是因为根本就没人懂你的东西。”

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前言·思想的聚会(3)

通宝推:渡泸,

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