諾貝爾獎得主、著名物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼曾說:雙縫實(shí)驗包含了量子世界的全部奧秘。
我們在中學(xué)物理課都會學(xué)到,一道光穿過兩道狹縫后將會發(fā)生干涉形成明暗條紋,這就是眾所周知的雙縫實(shí)驗。如果只讓單個光子進(jìn)入設(shè)備,光子竟然也會自己與自己發(fā)生干涉,在多次實(shí)驗后同樣形成明暗條紋。更神奇的是,一旦研究者試圖探測光子到底通過了哪道狹縫,干涉條紋即刻就消失了,仿佛能感知到我們的意識一般。
托馬斯·楊在19世紀(jì)早期設(shè)計了這個模型,以證明光像波一樣運(yùn)動,這與艾薩克·牛頓的粒子觀點(diǎn)形成了鮮明的對比。近一個世紀(jì)后,阿爾伯特·愛因斯坦證明了光以量子或粒子的形式存在,這個實(shí)驗成為愛因斯坦和尼爾斯·玻爾之間關(guān)于現(xiàn)實(shí)本質(zhì)的激烈辯論的關(guān)鍵。可以說,雙縫實(shí)驗串起了人類對物質(zhì)世界規(guī)律,乃至現(xiàn)實(shí)本質(zhì)的探索。十年又十年,一個又一個假設(shè),科學(xué)家們以這個實(shí)驗為藍(lán)本,回答了關(guān)于宇宙結(jié)構(gòu)的越來越深的問題,它也催生了2022年諾貝爾物理學(xué)獎。
在這本書中,作者周游世界,穿越歷史,深入探索了我們尚未了解的物質(zhì)現(xiàn)實(shí)的最小尺度,為讀者展現(xiàn)了一幅兼具科學(xué)與美感的畫卷。
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☆這本書講述了圍繞雙縫實(shí)驗的歷史、人和事,它不僅是量子力學(xué)中最經(jīng)典的實(shí)驗之一,也是貫穿量子力學(xué)發(fā)展的一個重要的線索,更催生出2022年諾貝爾物理學(xué)獎。
☆以這個實(shí)驗為藍(lán)本,我們可以追溯在量子力學(xué)這條探索之路上出現(xiàn)的閃閃發(fā)光的人和事,更加深對量子力學(xué)的前沿研究的了解。
阿尼爾·阿南塔斯瓦米,《新科學(xué)家》雜志的前任副主編和現(xiàn)任顧問,加利福尼亞大學(xué)圣克魯斯分校科學(xué)寫作項目客座編輯。他為《國家地理新聞》《探索》等雜志撰稿,并且是美國公共廣播公司(PBS)新星紀(jì)錄片頻道開設(shè)的博客現(xiàn)實(shí)的本性的專欄作者。他曾獲得英國物理學(xué)會物理新聞獎和英國科學(xué)作家協(xié)會最佳調(diào)查新聞獎。他的shou部著作《濕婆之舞》被評為《物理世界》2010年年度圖書獎。
序言 大自然對我們的嘲弄 III
第1章 回顧雙孔實(shí)驗 001
理查德·費(fèi)曼對中心謎題的解釋
第2章 存在的意義是什么? 017
通向現(xiàn)實(shí)的道路:從哥本哈根到布魯塞爾
第3章 現(xiàn)實(shí)與知覺 047
如何只用一個光子做雙縫實(shí)驗
第4章 神圣經(jīng)文的啟示 075
揭秘幽靈般的超距作用
第5章 擦除,還是不擦除 089
山頂實(shí)驗帶我們逼近真相
第6章 博姆狂想曲 121
顯而易見的本體以顯而易見的方式演化
第7章 找到最大的薛定諤的貓 155
將時空引入量子理論
第8章 修復(fù)丑陋的傷疤 181
名為多重世界的藥方
后記 用不同的方式看待相同的事物? 213
注釋 223
致謝 243
作者介紹 247