上帝掷骰子吗

出版社:辽宁教育出版社
出版日期:2006-1
ISBN:9787538276374
作者:曹天元
页数:369页

章节摘录

书摘这个闲话和今天的正文无关,不过既然这几日讨论牛顿,不妨多披露一些关于牛顿的历史事实。    牛顿最为人熟知的一句名言是这样说的:“如果我看得更远的话,那是因为我站在巨人的肩膀上”(If I have seen further it is by standing on yeshoulders of Giants)。这句话通常被用来赞叹牛顿的谦逊,但是从历史上来看,这句话本身似乎没有任何可以理解为谦逊的理由。    首先这句话不是原创。早在12世纪,伯纳德(Bernatd of Chartres,他是中世纪的哲学家,著名的法国沙特尔学校的校长)就说过:“Nos esseauasi nanos gigantium humeris insidientes”。这句拉丁文的意思就是说,我们都像坐在巨人肩膀上的矮子。这句话,如今还能在沙特尔市那著名的哥特式大教堂的窗户上找到。从伯纳德以来,至少有二三十个人在牛顿之前说过类似的话。    牛顿说这话是在1676年给胡克的一封信中。当时他已经和胡克在光的问题上吵得昏天黑地,争论已经持续多年(可以参见我们的史话)。在这封信里,牛顿认为胡克把他(牛顿自己)的能力看得太高了,然后就是这句著名的话:“如果我看得更远的话,那是因为我站在巨人的肩膀上”。    结合前后文来看,这是一次很明显的妥协:我没有抄袭你的观念,我只不过在你工作的基础上继续发展——这才比你看得高那么一点点。牛顿想通过这种方式委婉地平息胡克的怒火,大家就此罢手。但如果要说大度或者谦逊,似乎很难谈得上。牛顿为此一生记恨胡克,哪怕几十年后,胡克早就墓木已拱,他还是不能平心静气地提到这个名字,这句话最多是试图息事宁人的外交辞令而已。    更有历史学家认为,这句话是一次恶意的挪揄和讽刺——胡克身材矮小,用“巨人”似乎暗含不怀好意。持这种观点的甚至还包括著名的史蒂芬·霍金,讽刺的是,正是他如今坐在当年牛顿剑桥卢卡萨教授的位子上。    牛顿还有一句有名的话,大意说他是海边的一个小孩子,捡起贝壳玩玩,但还没有发现真理的大海。这句话也不是他的原创,最早可以追溯到Joseph spence。但牛顿最可能是从约翰·弥尔顿的《复乐园》中引用(牛顿有一本弥尔顿的作品集)。这显然也是精心准备的说辞,牛顿本人从未见过大海,更别提在海滩行走了’。他一生中见过的最大的河也就是泰晤士河,很难想像大海的意象如何能自然地从他的头脑中跳出来。    我谈这些,完全没有诋毁谁的意思。我只想说,历史有时候被赋予了太多的光圈和晕轮,但还历史的真相,是每一个人的责任,不论真相究竟是什么。同时,这也丝毫不影响牛顿科学上的成就——他是整个近代科学最重要的奠基人,使得科学最终摆脱婢女地位而获得完全独立的象征人物,有史以来第一个集大成的科学体系的创立者。从这个意义上来说,牛顿毫无疑问是有史以来最伟大的科学家,无论是伽利略、麦克斯韦、达尔文还是爱因斯坦,均不能望其项背。    P100-101

媒体关注与评论

书评量子世界像骰子一样难以预测,迄今还没有谁敢说真正理解了它,任何科学探险都不如量子之旅惊险和神奇。    ——董光璧 中国科学院自然科学史研究所研究员    《上帝掷骰子吗:量子物理史话》是一本罕见的、精彩的、由非科学家谈论科学的作品。它表明:科学不是科学家的禁脔,科学对于公众来说,经过努力也是可以亲近的。    ——江晓原 上海交通大学、科学史系主任、人文学院院长    我始终觉得,要面向公众真正地“普及”量子力学,让公众真的搞“懂”量子力学,那几乎是不可能的事,在这种意义上,量子力学是不可普及,不可言说的……从我阅读此书的感觉来说,我相信它肯定能吸引许多对量子物理有兴趣的读者的。    ——刘兵 清华大学人文社会科学学院教授    苹果落在牛顿脑袋上的故事不一定是真的,但它的确是一个具有启发意义的好故事讲故事,有助于人们学习历史,有助于人们把握管理思想的精髓,也有助于人们理解科学。哪怕在讲的过程中或许有些偏差,仍旧功不可没。《上帝掷骰子吗:量子物理史话》就是如此。    ——武夷山 中国科技信息研究所总工程师    曹天元这部很特别的量子物理学史话,可谓献给国际物理年不可多得的礼物。它比起各地许多纪念性仪式化(或者叫巫术式)的表演,要实在得多。我相信,相当多的理工科大学生读了此书后,会加深对量子力学以及整个自然科学的理解。从这个意义上说,此书功德无量。    ——刘华杰 北京大学哲学系副教授

内容概要

曹天元(Capo),出生于上海,足迹遍历内地、香港和美国,现居香港。本人不愿透露具体身份。

书籍目录

序  一    努力言说不可言说之事序  二    激动人心的量子史话第一章  黄金时代第二章  乌云第三章  火流星第四章  白云深处第五章  曙光第六章  大一统第七章  不确定性第八章  论战第九章  测量问题第十章  不等式第十一章 上帝的判决第十二章 新探险尾声     外一篇    海森堡和德国原子弹计划后  记参考文献人名索引

编辑推荐

  董光璧、江晓原、刘兵、武夷山、刘华杰等学者鼎力推荐!  本书适合任何有中学基本物理概念的读者。只要您对科学和历史有一点兴趣,我们都诚邀您同事。或许,您将收获一次人生中难得的奇妙体验。  本书将带你做一次量子之旅。读者将从神话时代出发,沿着量子发展的道路,亲身去经历科学史上的乌云和暴雨,追逐流星的辉光,穿越重重迷雾和险滩,和最伟大的物理学家们并肩作战。除了回顾基本的历史背景,我们还将向着未来探险,去逐一摸索量子论面前的不同道路,闯入人迹罕至的未知境地,和先行者们一起开疆扩土。让你惊叹的,不仅仅是沿途那令人眼花缭乱的绚可风景,更来自于你内心深处的思索和启示一那是科学深植在每个人心中不可抗拒的魅力。  本书是关于量子论的故事。量子论是一个极为奇妙的理论:从物理角度来说,它在科学家中间引起了最为激烈的争议和关注:从现实角度来说,它给我们的社会带来了无与伦比的变化和进步;从科学史角度来说,也几乎没有哪段历史比量子论的创立得到了更为彻底的研究。然而不可思议的是,它的基本观点和假说至今没有渗透到大众的意识中去,这无疑又给它增添了一道神秘的光环。  本书适合任何有中学基本物理概念的读者。不管你的水平如何,只要对科学和历史有一点兴趣,我们都诚邀你同行。或许,你将收获一次人生中难得的奇妙体验 。

作者简介

《上帝掷骰子吗》这本书是关于量子论的故事。量子论是一个极为奇妙的理论:从物理角度来说,它在科学家中间引起了最为激烈的争议和关注;从现实角度来说,它给我们的社会带来了无与伦比的变化和进步;从科学史角度来说,也几乎没有哪段历史比量子论的创立得到了更为彻底的研究。然而不可思议的是,它的基本观点和假说至今没有渗透到大众的意识中去,这无疑又给它增添了一道神秘的光环。
这本书带读者做一次量子之旅,从神话时代出发,沿着量子发展的道路,亲身去经历科学史上的乌云和暴雨,追逐流星的辉光,穿越重重迷雾和险滩,和最伟大的物理学家们并肩作战。除了回顾基本的历史背景,还将向着未来探险,去逐一摸索量子论面前的不同道路,闯入人迹罕至的未知境地,和先行者们一起开疆扩土。让人惊叹的,不仅仅是沿途那令人眼花缭乱的绚丽风景,更来自于人内心深处的思索和启示——那是科学深植在每个人心中不可抗拒的魅力。
这本书适合任何有中学基本物理概念的读者。

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发布书评

 
 


精彩书评 (总计228条)

  •     对着《时间简史》抓耳挠腮,热心人推荐了这本书。非常流畅的史话,任何佶屈聱牙的概念都能娓娓道来,作者不简单。书本身够完美,惊奇无限,改观不断。不过作为一个鸡蛋中挑骨头的好奇的读者,希望有机会进一步了解以下内容:·弱相互作用力(电磁力),强相互作用力,引力,这三种力实现大一统的详细过程;超弦理论的具体展开。这里故事一定很曲折很精彩,可惜书中这部分有点仓促。·为什么说上帝掷骰子到黑洞中。曹大引述了霍金的这句话,所以还是去问霍金同志吧。·量子物理已有和将有的实际应用。这大概不在史话范畴内,但无疑跟我们距离最近,想知道。最后,我对几个重要概念的理解:经典物理世界两大基石:定域性:不能将物体加速至光速,即使存在超光速运动物体,该物不携带信息或能量。实在性:因果律,决定论。量子纠缠效应,ERP佯谬,证明上述不可能同时成立。哥本哈根派:观测时坍缩,违反实在性。多宇宙论:是n叉树模型,每次产生所有可能结果,不符合经典线性平滑世界。是否符合定域性也存疑。隐变量理论:需要假设超光速来回搭载信息的物体。系综:回避问题。GRW:非常尖锐的钟形曲线。违反能量守恒,非线性。退相干:∑i=1,关于时间对称。超弦理论:……
  •     云谲波诡的量子力学,激情澎湃的《上帝掷骰子吗》。一本非科学家写的科普书,读来有益有趣,扣人心弦。争战不休的微粒派与波动派战火乍息,烽烟未尽,这厢薛定谔的猫又喵呜两声,挑起新的争端。从“意识怪兽”哥本哈根解释,到令人“精神分裂”的多世界理论,从不得不允许超光速逍遥法外的隐函数理论,到油头滑脑的系综解释,从抛弃能量守恒颇似物理学上的尺度依赖的自发定域,到真幻难辨实证止矣的退相干历史……物理学上的大时代,需要英雄并且产生英雄的史诗背景,在作者如椽妙笔之下,隐去数学的艰深晦涩,生发出前无古人后稀来者的永恒魅力。读了这本书,我庆幸于自己即便没有超出中学数学和物理的知识基础,也可以领略量子世界的壮美绮丽的风景,而在之前或许这份礼物只有物理学专业的才能领受;作为一个生物专业出身的学生,我也高兴地在书中得到不少思维方式上的启发,与此同时,也产生了前所未有的自卑。一联系进化论中最经典的自然选择理论,在读到波函数与概率时,我意识到量子论的真正可怕之处或许正是把随机概率引入了这个世界:这就像令人类颇为头疼的“打不死炒不爆锤不扁响当当一粒铜豌豆”——流感病毒,它们免于天花病毒的灭绝厄运,正是由于快速突变的能力。只有刻板遗传和自然选择的生命世界是没什么前途的,可一旦有随机突变,结果立刻不一样了。突变的概率极小,但假以自然选择和漂变积累之力,精密的眼球和奇迹般的大脑都进化出来了。如果也有某种因素像自然选择甄选突变,向着量子的概率缓缓发力,谁知道会有什么样的奇迹会被塑造出来呢?创作于上个世纪上半叶的科幻小说《比你想象的更黑暗》(http://www.douban.com/subject/1125416/)就讲了一个远古种族人为控制概率实现穿墙等能力的惊悚故事,有意思的是,作者杰克·威廉森说自己在创作另两部反物质主题的作品前,就技术构思专门向量子物理学家狄拉克请教过,后者给予了肯定和鼓励。想到这里有些暗自得意,毕竟,生物学出身的人没啥别的思想,也就剩个进化视角了:现今的一切乃是遗传、变异、选择和漂变这几只“过去进化的幽灵”的结果。可往下看到人择原理,领土尽失之感涌上心头。原来物理学家们早就(也)掌握了这把思想兵器!或许,眼睛和大脑之所以进化出来,就是因为正有这样才会有对万物的观照;或许进化规则与我们的世界同在,也只是因为若非如此我们就根本不会去意识和观测。像黑格尔的绝对精神(咳咳,貌似突破了目前可证伪的领域的界限,嗯,哲学?当梦话听吧)揽镜自照一样,贾德《玛雅》(http://www.douban.com/subject/2285230/)说:“大爆炸发生一百亿年之后,给它的掌声才终于响了起来。”失望之余,只有《玛雅》里的箴言第一条在脑海中回响:“有个世界存在,以概率算来,几乎不可能。即使有意外,也不应有任何事物存在。如此一来,起码没人来问,何以一片空无。”二在为薛定谔的猫而牵肠挂肚的几个理论中,我比较认同的是自发定域和退相干历史,或许是因为许多生态学问题的思维方式跟这两个比较相近。思前想后还是舍弃退相干历史,虽然颇赞同它的“矩阵对角化”解释,却忍受不了不彻底的实证主义的振振有词——你说啥是伪问题啥就是啊,岂有此理。自发定域理论有一种类似于生态学上“尺度依赖性”原则的美感。这或许是连续性的美感——宏观与微观是有大差别,可差别应该是渐变的,可以在一个广阔梯度上得到解释。汗……这么一想,我接受这个量子理论的原因居然是一点也不量子的连续性,真是汗到家了。不知道这种连续性的思维习惯是不是长期做群落排序(ordinaton, 用多元统计方法把群落的物种、站点和环境因素排列在连续的坐标空间里)的结果。换个角度想想,或许是……涌现?质变在数量阈值被超过时发生。生态学的尺度依赖应该也绝不只是连续性的量变。无论如何,自发定域理论不用求助于玄之又玄的意识,也不必拿来让人精神分裂的大千宇宙小千历史整人,看上去舒服简洁;……嗯,至于能量守恒,寄希望于未来,“寄希望于年轻一代的博物学家”吧。(错!机械模仿达尔文!是物理学家!)三事实上,让我注意的是一个比较:物理学上:极小概率定域 and (足够久的时间 or 足够多的粒子个体) = 自发定域进化论上:极小概率突变 and 足够久的时间 = 高度适应性和复杂新物种出现启发:那么种群遗传或群落动态上,足够多的生物个体是否也有类似作用?一个极大种群的特征是否也会因为这个原理,而具备明显异于几个乃至少量个体所组成的种群的新性质呢?如果真的存在,这种性质对于群落中性理论中等值种的随机非对称游走动态,是否有着我们之前没有认识到的影响?(Allee效应?灭绝漩涡?还有没有别的?)对保护生态学有无意义呢?到这儿得承认,这方面我读的文献太少了。思而不学则殆,看文献去。冰封王子14:01 2007-11-27http://yuhc.72pines.com/archives/559069
  •     《上帝掷骰子吗?》讲述的是量子物理及理论被发掘的一段传奇过程。在19世纪,经典物理处于其空前绝后的顶峰状态。人们都普遍认为物理的体系已经高度成熟并完善,在此领域已经不可能有任何的新发现,甚至有科学家发话称:“物理学的未来只能在第六位小数点之后发现”。这时,著名科学家开尔文提出了物理学头顶的两朵“乌云”。在当时,热力学和光学的体系都已经非常完善了。科学家们认为光是一种波,而传递这种波的物质叫做“以太”。物理学家们认为以太是一种绝对禁止的物质,所以在地球转动时应该会产生以太风,那么就可以通过仪器来测出这种物质相对速度。但是,结果证明了以太风和以太是根本不存在的。这朵“乌云”导致了相对论革命的爆发。而第二朵“乌云”则是关于黑体辐射实验和理论不一致,并引发了量子论革命。这两个不起眼的问题让当时看似坚不可摧的物理学高楼大厦分崩离析,让科学家们又回到了起点,重新经历痛苦的探索过程,但这又是一个创造出现代物理学不可或缺的过程。在我只读了这本书几十页的时候,作者就提到的科学探索过程中有非常多的伟大发现都是一些“意外”。比如,物理学家通过实验测试“以太风”后发现以太不存在就是当时的一种意外。而量子理论的基础也是建立在“不可意料的因素”之上的。量子叠加原理讲述的就是当一个不确定因素存在而且你不能观测这个因素的时候,那么他的可能性就是叠加的(多种可能性同时存在)。平行宇宙理论也是因此被提出的;科学家认为当一件事情有不同可能性的时候宇宙就会分裂,在每个宇宙不同的可能性成为了真实发生的事情。《上帝掷骰子吗?》不仅仅是一本很好的科普读物,同时作者也非常好地加强了量子理论被发掘的故事的戏剧性,使得甚至一些对科学或物理不感兴趣的人也能读得津津入味。这本书能够让你了解到历史上大部分的著名科学家而且很好地普及了基本的一些物理定律和理论。这本书的故事性也很强;作者创作了一个非常清晰的故事线,然后细微入致地描述了物理学理论更新迭代的过程,并最后引至发掘量子理论。相信对大多数人来说,量子物理这四个字无疑听起来就让人头大,一开始对我来说也是如此。 量子理论本身就代表着科学的边界,以及人类可以观察到和知晓的极限。就以作者给这本书的题目来讲,量子理论是涉及到“上帝”的层次的,而我们是没法知道上帝掷不掷骰子的。对我来说,这本书的意义就是让我了解到了自然是如此冷血地认定了人类是无法探知到所有事情的规律的。不过,同时这也让我更加好奇人类的局限到底在哪里,科学技术的指数式增长到底能持续到什么时候?

精彩短评 (总计50条)

  •     毕设启蒙,等做完了还要看一遍
  •     只差最后一个番外篇,先标了吧。哎,科学史内容多于科普。想展露文笔的地方写的像中学生作文,想平易近人的地方像小学生应用题。作者对量子理论脉络了解以我的水平不可置评,但本书预设的物理知识水平很低,像我一样想读点科普的理科生就不要读了。
  •     停停看看,也看完了,关于意识,关于死亡,有了另外的认识。
  •     可读性很强的科普书,颠覆对世界的认识
  •     想吐
  •     爱因斯坦说,上帝不掷骰子,玻尔笑笑说,别去指挥上帝怎么做,而霍金说,量子力学显示,上帝不仅掷骰子,有时还把骰子掷到我们看不见的地方去。那么我能做些什么呢,看看手里的继电保护,我大概可以去给索尔维会议架电线吧
  •     头都大了(ಥ_ಥ)果然我不适合物理
  •     上帝掷骰子吗?物理界中的确定论对不确定论的质疑,由百分之百到只能断定某一概率,现在看来也是对物理领域的一种进步。物理小白也能看到最后,不难理解,大部分都是对大师及理论的普及,很精彩,高智商涉及的领域,只能望其项背。。
  •     决定论
  •     嗯 量子史话要比量子力学好玩有趣的多。我现在觉得课堂里的物理课无聊,或许是我未能真正的理解它。又或许物理课不应该是那样被讲授 或许,一提到物理想到的应该是有趣而不是难,才是合理的
  •     读到后面越来越读不懂了。
  •     虽然作者用尽可能通俗的语言和很多精彩有趣的类比来解释量子力学,但我以前学的大概是假的物理
  •     写的很好,如果有新版补充最近的相关结果就更好了。
  •     补标。简直棒极了,阅读中脑中频繁闪现“幸好我曾认真学习过高中物理”。
  •     很好的科普读物,让我有了兴趣,去探讨量子理论这个神奇的理论。
  •     深入浅出,非常好的一本书。豆瓣能评的9分,算是实至名归。
  •     时常拿出来看看,越到后面越难懂(╥ω╥`)
  •     逻辑性稍差,但可读性很强,当年为我打开了一扇理解物理世界的门
  •     我可能是没救了,上过高中物理,但还是觉的这一点也不科普…
  •     读过,脑子承受不了
  •     量子力学发展史
  •     多宇宙和退相干有点理解了,不过就算没看懂,也算是一种奇妙的体验了。
  •     对小白来说蛮有趣的
  •     有一种“当年的物理老师要是能这么教的话可以上清北”的强烈读后感
  •     中学就学过波粒二象性,看完这本书才明白这样一个概念的诞生经历怎样的惊涛骇浪,基本上写到20世纪后理论方面的东西就不太懂了,但仍然是一本很好的科普读物,不是文章深,是我们知识浅。
  •     本书的评分之高,除了确实把整个量子力学的历史阐述的非常精彩之外,有很大一部分是很多人并不懂量子力学,不像一些普通书籍,可以根据自己的个人经验形成合适各样的观点
  •     很棒,把看似枯燥的量子力学史写得趣味十足
  •     懒得费脑筋。
  •     很好的科学历史科普,了解科学发展是件很酷的事情。推荐下。通俗易懂!
  •     终于明白了什么是德布罗意波、平行宇宙理论是怎么来的、薛定谔的猫是个什么东西等等知识。原来世间万物都具有波粒二象性,在一定条件下,人也可以既是波又是粒子!
  •     绝对好科普,貌似作者22岁时写的,向大牛致敬!有必要搞清书中的每个概念.
  •     经典物理科普书,似乎整个世界都是随机的呢
  •     看不懂,感觉对不起这本书的小学生科普文风。
  •     不错的史话与差强人意的科普。
  •     我觉得读起来很吃时间啊,作者观点很中立,这很重要
  •     因为它我现在yy要成为科学家。
  •     非常有意思
  •     上帝是个艺术家
  •     高考物理不及格,24k纯物理白痴居然看完了这本书。真佩服曹天元老师的学识素养、文笔与脑洞,可读性强,全书前三分之二还能读懂一些,到后三分之一我只能仰望意会,只感叹造物者精深莫测,不是吾等凡夫俗子所能探究一二。
  •     一口气读完的书,原来量子力学史如此精彩纷呈!
  •     虽然大部分内容已经在大学物理里面学过,但作者讲故事的能力和把高深的物理知识形象化的能力都很值得肯定。现在也终于理解数学系的老师们为什么那么喜欢在上课的时候讲些什么牛顿莱布尼兹之类的啦,因为这些搞研究的人都太可爱了。
  •     应该在学量子力学相关内容之前看的,挺有意思,偏向发展史。
  •     读完第二遍 对于科学史科普来说 这是一次很好的尝试 必须承认 中国的大部分科学史研究者倾向于追求专业化 但是请不要忽略了科学传播的重要功能
  •     给个及格,科普矫枉过正了。
  •     好看的科普书
  •     这么高水平的科学史话作品,完全可以跟《从一到无穷大》媲美。真没想到国人也能写岀这样水平的科普书。量子论对我们的影响真不是只有科学领域,量子论也并没有发展到像牛顿经典体系,广义相对论那样成熟,这八十多年它怎么在经典物理里掀起滔天巨浪?未来它又会走向何方?这本书将告诉你答案!
  •     自己也觉得好
  •     超棒
  •     不错的物理史书,一本看不懂的书,但不影响对历史上的物理学家们的敬意
  •     网文。
 

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