英壮《从零开始读懂量子力学》戴瑾观后感2000字
最近我读了《从零开始读懂量子力学》这本书,觉得特别惊喜的是能够有这么专业又通俗易懂的科普书,来讲解量子力学的理论。当然需要强调的是想要更好的理解这本书的内容,至少需要学习过高中物理知识,并且有一定的数学基础。
这本书讲述从微小的原子到浩瀚的宇宙,从每一滴水到闪亮的钻石,从划破夜空的激光到身边的手机,所有事物的背后都有量子力学在主宰。讲解了重要的实验现象和科学原理,同时对由量子力学催生的现代电子技术做了介绍。跟随本书一起思考,能够清楚了解量子力学的基本理论,最终全面认识它在科学体系中的作用和对现代技术的贡献。
本书的叙述方式是一边讲解科学理论,一边介绍重要的实验现象和科学原理的应用。本书在一篇中依次讲解了状态叠加、波粒二象性、不确定原理等基本概念;在第二篇中介绍了量子力学在凝聚态物理和基本粒子物理领域中的应用。同时,对由量子力学催生的现代电子技术,也着重做了介绍。
现代物理学认为,粒子只是一个点,并不是一个实体,根本没有那种可以贴上去但进不去的实体。在宏观世界中体验到的实体感,是粒子之间相互作用的结果。
在我看来,经典力学和量子力学之间的对比是很有趣的。在经典力学领域,如果我们知道一个物体的速度,运动方向,以及它所受到的力,就可以准确地去预测出它接下来的行动轨迹。
但在量子力学领域,量子力学是非决定性的,我们始终无法准确的判断某个粒子会在某一刻出现在什么位置。量子力学中的一个粒子,可以在左边的同时也在右边。一般的粒子状态是左右两个基本状态按任意比例混合,混合的比例决定了粒子在左边和右边的概率。
粒子可以同时出现在左边和右边,这一点是很反逻辑的,尽管我们可能无法坦然地接受这一点,但也必须承认这就是事实。很多人都听过“薛定谔的猫”,但由于种种原因,我们可能会对这个故事有很多的误解。薛定谔的猫是薛定谔设计的一个假想实验,他恰恰是想用这个实验来说明量子力学的“是又不是”的逻辑很荒谬。而在事实面前,可能所有人都只能接受。
量子力学能够告诉我们怎样去描述微观系统,以及怎样预测对微观系统的测量结果。我们也因此能够对宇宙多一些认识,对物质本身多一些理解。
量子理论现在已经是现代科技的基石了,我们所依赖的芯片、光伏设备的原理都是由量子理论来解释,化学反应、元素周期表也是由量子理论来解释。现在很热门的量子计算、量子通信,它们的原理究竟是什么?
这本《从零开始读懂量子力学》,里面讲了量子理论的各种原理,从卢瑟福发现原子模型开始讲起,到量子态的叠加性、波粒二象性、不确定性、玻子和费米子,一直到量子纠缠。
这本书的另一重要部分是量子力学对物质世界的解释,元素周期表的量子解读、物质是如何构成的,导体、半导体、绝缘体的量子物理、石墨烯、超导的理论解释,还有现在的研究前沿量子场论、相对论和量子场论之间的矛盾,以及弦论,这样研究遇到的困难等等。
这是一本正经的科普书,科学史包括一些,但不是重点,跟曹天元的《上帝掷骰子吗?》不一样,也跟加来道雄的《平行宇宙》这种科普不一样。《从零开始读懂量子力学》更硬核。
这本书里面的数学公式不小。霍金曾经讲过,每多一个公式,读者就会减少一半。戴瑾博
士这本书公式不少,吓退了很多读者。其实这本书里面的公式都是表象,完全可以把公式略过,略过之后,大家会发现这本书写得极为清晰好懂,读起来比很多人文类的书还流畅。比起来,霍金的《时间简史》虽然只有一个公式,但难度不小,不太好懂。
这本书的语言能如此直白,说理如此清晰,跟戴博士的学术背景和人文素养分不开。戴瑾博士毕业于北京大学物理学院,这是北大四大疯人院之一,戴瑾博士在本科期间成绩在年级里排名第一。这话不是戴博士自己讲的,而是他的同学说的。这个很厉害,我印象最深的是曹则贤教授与英壮做节目,英壮是北大物理系毕业的,他自称学渣,被同学碾压到有心理阴影。哈哈,曹则贤教授也自称学渣,在中科大被碾压,但他还是顽强地坚持了下来。
戴博士后来通过李政道主导的CUSPEA考试留学美国,在诺奖得主温伯格的研究组里,导师也是大佬,获得过基础物理突破奖的约瑟夫·波钦斯基。突破奖是现在奖金最高的科学奖,每项300万美元,从名声来说,仅次于诺贝尔奖。戴博士和导师一起创建了超弦理论中的D-膜分支。戴博士博士毕业后,就在通信公司和芯片企业工作,所以不论是量子理论还是量子理论的应用,都是非常专业,所以写得很到位,很好懂。
另一方面,戴博士在物理界以诗人出名,本书也收录了一些他写的诗词。我最喜欢的是这首开篇词《临江仙》,这个跟《三国演义》的开篇词,杨慎的《临江仙》学的,那首词就是三国英雄们的写照,豪迈而悲壮。戴博士的这首词类似,写出了量子理论的主要成就,以及现在前沿研究的困境。其实人生也差不多,虚穿越过,形如空。
读书是为了打破局限,是认识世界最好的路。读书不是用来耗时间的,而是让时间在自己身上沉淀下来。同样读一本科普书,不仅仅是我们对科学的热爱,也就是对未知世界的不停探索,不停的追问。不断吸取深蕴在其中的科学精神、科学思想和科学方法,使之成为推动我们前进的精神力量。
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