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神奇的量子力学,如此高水准的烧脑课来重庆,怎么能错过?

神奇的量子力学,如此高水准的烧脑课来重庆,怎么能错过?

作者: 程谦 | 来源:发表于2016-06-25 18:00 被阅读1552次

    你有死瞌自己的自虐倾向吗?

    你有刨根问底、喜欢探究底层代码的可贵精神吗?

    你够博学、够爱思考、够有逼格吗?

    如果有,这里有一场你绝对不可错过的烧脑课。

    报名前,先来看一个长篇八卦。(如果着急可以直接看第七条)

    这是人类世界物理学史上最著名的八卦,没有之一。这部关于量子力学的历史,对于人们的日常神经而言,是个极大挑战。



    一、贵族子弟求学路


        故事发生在二十世纪初的法国——巴黎。 

          一样延续着千百年的灯红酒绿,香榭丽舍大道上散发着繁华和暧昧,红磨坊里弥漫着躁动与彷徨。 

          路上走着一个年轻人,名叫德布罗意(De Broglie)。在当时,这名字屌得就跟你在中国说你姓爱新觉罗一样。德布罗意家族自17世纪以来在法国军队、政治、外交方面颇具盛名,数百年来在战场上和外交上为法国各朝国王服务,德布罗意正是一个典型的富二代、官二代。 

          这样一个不愁吃、不愁穿、不愁房只是成天愁着如何打发时光的豪门子弟自然要找一个能消耗精力的东西来度过那些寂寞的日子。(PS:老编觉得这一点至今未变。) 
          而他选择了……研究中世纪欧洲史, 据说这倒也不仅是为了装B——中世纪史中有着很多神奇的东西吸引着他,据说。 
          时间转眼到了1919,这个科学界骚动的年代。 
          俗话说得好,豪门多怪癖。比如, 就在这一年,德布罗意突然萌生了转系的念头。他发现,原来物理学中有着更多神奇的东西吸引着他,尤其是感兴趣于当时正流行的: 量子论。 
          简言之,他就是迷恋于当时一个很潮的观点:光是粒子。  
          按说这本该不值个烂钱,因为几百年前一个大咖牛顿就曰过:光是粒子。不过后来这个观点被菲涅尔、泊松一群做光学的搞得很久不流行了。几百年来,科学界正统的观点是:光是波。十几年前的一天,某君普朗克突然说:原来光还是粒子啊~~!大家本来不想鸟他,结果爱因斯坦用他的理论做着做着就做出了光电效应!这本来是物理学里的一朵乌云,现在突然没了,于是学界就哗然了。  
          当年的德布罗意倒并不见得对这一观点的物理思想有多么深刻的见地,按他的理解,光是粒子就是在说原来牛顿是对的,我们被后人忽悠了。 
          或许闲着无聊一时冲动,年轻人告别了中世纪欧洲史,告别了奢侈糜烂的生活,来到了一派宗师朗之万(Paul Langevin)门下,说:请您收我念PhD吧。(PS:老编科普,Ph.D,指哲学博士学位,现泛指学术研究型博士学位,源自拉丁语Philosophic Doctor。) 
          一个文科生去学物理这TM不是扯淡吗?当时的物理学家都这样说,不过著名物理学家朗先生还是收下了这样一个奇葩的徒弟。



    二、只有一页纸的博士论文

         历史上,郎之万为什么给德布罗意offer已经很难说清,德布罗意到底花了多少精力去读他的PhD也已经很难说清。 白驹过隙,五年说过就过了。作为历史系中世纪欧洲史专业的本科生德布罗意,发现转到物理系以后的确力不从心。 

          读了5年物理博士,当下,很现实的问题就是如何搞定那篇令他蛋疼的毕业论文,算是对青春一个交代。 

          这个问题让他辗转反侧。毕不了业,烦! 德布罗意只听爱因斯坦那帮家伙一直念什么光是粒子还是波……普朗克早不念了,他不坚定,已经完全抛弃自己当初的量子假设,转回去做经典了。波呢,还是粒子?粒子呢,还是波?还是是粒子又是波呢?毕不了业啊,烦! 

         纠结五年终于过去了。抓住1924的尾巴,德布罗意终于提交了自己的博士论文。 

         不计封面,博士论文只有一页纸。遥想在那个没有枪手、没有万方的时代,这已经是不容易了。 

         他的一页纸的论文反复而执着地论述粒子是波波是粒子,说来说去就一句话:既然波可以是粒子,那么粒子未必不能是波。光既然可以既是粒子又是波,别的粒子干嘛不行? 

          波的波矢和角频率与粒子动量和能量的关系是: p=h/(2*pi*k), E=hv 

          这是他的论文里出现的唯一两个公式,其他就是议论和感想。 

          其实,就这两个公式也是从爱因斯坦发表于1905年那篇《光电效应》中借用而来的,还涉嫌“抄袭”。 

         很难想象这样一篇博士论文是怎样通过答辩的。 
     
    编成段子就是这样的:

    佛曰:色即是空,空即是色。

    德布罗意曰:你先别曰,先听我曰。

    佛曰:你不能曰。

    德布罗意曰:我能曰。

    佛曰:那你曰。

    德布罗意曰:波即是粒,粒即是波。

    佛曰:善哉,善哉! 
    我CA,德布罗意的论文中居然还有佛学的观点也。


         答辩委员会气得都不想让他答辩,正式表决之前,德布罗意的导师也就是朗之万得知,论文评审委员会的六位教授中的三位表示一定会投反对票。 
         本来在欧洲,一个学生苦读数年都拿不到学位是很正常的事情,更别说一个来混日子的的贵族公子。(PS:在欧洲,这一点至今未变。)  
         然而,偏偏德布罗意的祖父又是一位权高望众的公爵和内阁部长。名门之下,德公子寒窗五年,最后连一个Ph.D都没拿到,作为导师的朗之万又是著名物理学家,双方岂不都很没面子? 
         情急之中,朗之万往他的一个好朋友那里寄了一封信,鼓动他一起帮着求情。
         也许当初的朗之万只是碍于情面想帮德布罗意混得一个PhD,然而事实上,这一封信却改变了科学史。 



    三、“垃圾”博士论文的命运逆转

         这封信的收信人是爱因斯坦(Albert Einstein )。  

    朗之万(左)与爱因斯坦

         信的内容大致如下: 

         尊敬的爱因斯坦阁下: 

         在我这里有一位研究生,已经攻读了五年的博士学位,如今即将毕业。给你看他的毕业论文!当中有一些想法……我觉得很新鲜…… 
         ……请问您怎么看? 
         另,该研究生的家长是弊国的伯爵,内阁的总理…… 
         若您……将来您来法国一定会受到最隆重的接待! 

                                                                                  朗之万敬上 

         用咱中国的白话来说就是:帮我也求个情让这小子过了吧,他家是法国大家族,咱惹不起。如果您不肯给个面子,以后就甭来法国了。 
         不知爱因斯坦是出于知趣呢,还是出于因为自己当年的离经叛道产生的惺惺相惜,对着这满篇色即是空空即是色一样的文字盯了半天,他很客气回了一封信,大意是说:It is interesting. 
         在英语里,interesting一般用于描述一种想说它好却说不出怎么好,所以不知怎么说才好的微妙状态。此时的爱因斯坦已很有威望,既然他都说interesting了,评审委员们也就心领神会了。
          终于,化险为夷。 
          浪荡子弟德布罗意就这样拿到PhD,回去晒朋友圈炫耀去了。 
          按照当时欧洲的学术传统,朗之万需要将德布罗意的博士论文分别寄到欧洲各大学物理系。
          几乎所有人都以为事情会就此了结,以为德布罗意那篇“interesting”的博士论文在档案堆里从此埋没。
          然而历史总喜欢以不确定性原理来开玩笑,而这个玩笑顺带着改变了许多人的命运。
          在朗之万寄出的那篇“垃圾”博士论文中,有一份来到了维也纳大学。 



    四、薛定谔的春天


         1926年春, 维也纳。 

         当时在维也纳大学物理系大牛是德拜(Debye),他收到这份博士论文后,把它交给了他的组里面一位已经年届不惑的老讲师,说:回去看一下,下次组会讲下。

         想一想,一大把年纪了还在讲台上晃荡,其学术生涯多么朦胧而惨淡。德拜将任务交给他时说:“你现在研究的问题不重要,不如给我们讲讲德布罗意的论文吧。” 

         这位讲师的名字叫做:薛定谔(Erwin Schrödinger) 

    薛定谔

         在接下来的两周里,薛定谔仔细的读了一下德布罗意的“博士论文”,其实从内容上来讲根本就用不上“仔细”二字,薛定谔的这篇论文只不过一页纸,公式也不过就两个而已,并且是已经在爱因斯坦发表的论文中出现过的。
         然而论文里说的话却让薛定谔一头雾水,薛定谔只知道德布罗意大讲了一通“波即粒子,粒子即波”,除此之外则是两个黄鹂鸣翠柳——不知所云。
         两周之后,薛定谔硬着头皮把这篇论文的内容在seminar上讲了一下,讲完之后,听者也是云里雾里,而老大德拜则做了一个客气的评价:“这个年轻人的观点还是有些新颖之处的,虽然显得很孩子气,当然也许他需要更深入一步,比如既然提到波的概念,那么总该有一个波动方程吧!”
         德拜建议薛定谔做一做这个工作,两周以后seminar的时候再讲一下。 
          多年以后,有人问及德拜是否后悔自己当初作出了这一评论,而没有自己埋头深入,德拜自我解嘲的说:“你不觉得这是一个很好的评论吗?” 
          仅仅两周,世界为之一变。
          薛定谔再次出现在seminar上讲解德布罗意的论文的时候,他宣布,他为德布罗意的“波”找了这样一个方程。
          这个方程就是量子力学里最重要的理论之一“薛定谔方程”!(PS:学文科的老编看到这个方程实在是不解,就此不表)
          当然,在薛定谔方程诞生之初,没人真正把这给德布罗意的“波”生搬硬套上的方程当回事。常识是:德布罗意的那篇论文已经是学界公认的垃圾了,而从垃圾里翻出来的自然如同垃圾,当时还有一首打油诗讽刺薛定谔和他的方程:
        欧文的psi,算来真灵通; 
        psi是个啥,没人看得懂。
     

         psi是薛定谔方程中的波动变量,欧文是薛定谔的昵称。
         “历史系学生转系的论文成果拿来靠谱吗?这货不至于是个鸡肋吧!”他想。
         薛定谔的故事似乎要再一次陷入平庸,然而平庸往往是正酝酿奇迹的缘由,只因人对平庸的不甘。 



    五、差生逆袭 学霸失落


         如果把上世纪初的物理学比作一潭湖水,前面的故事都好比湖水深处的动乱——湖的表面却是风平浪静。 

    索尔维会议

          纵观两年以来的物理学界:哥本哈根已然成为量子理论界的“屠龙”——普朗克和爱因斯坦理论的启发下,哥本哈根学派掌门人一代宗师玻尔提出了著名的“三大核心原理”,成功解释氢光谱。1925年,玻尔的得意大弟子海森堡进一步提出了描述氢原子轨道的理论。那个年代,没有线代,没有数学物理方法,精通数学的物理学家本来屈指可数,就连数学很强的海森堡本人也并未必知道同时代那些数学家在搞什么飞机。在他的理论出炉之后,学弟玻恩悄悄地告诉海森堡大师兄你用的东西在数学里叫:矩阵。
          于是,矩阵力学走上了历史的舞台。
          天下大变,仅一步之遥。
         此时的薛老师正带着他的情妇在阿尔卑斯山滑雪。不知是大自然的唯美风景还是身边的温香软玉,冥冥之某种存在,给予薛定谔灵感。在“那两周”的最后几天里: 
         他从方程中得出玻尔的氢原子的解!薛老师建立这个方程以后,成功的解释了氢原子的全部性质,解释了隧道效应,然后催生了扫描隧道显微镜等一系列量子力学的成果。
         倚天一出,四海皆惊。 
         没人再敢把薛定谔的方程当扯淡了。 
        哥本哈根学派的掌门玻尔大为惊骇,急信至维也纳把薛定谔邀请到哥本哈根,切磋量子之精妙。 
         然而让玻尔遗憾的是,“切磋”了十天,不知因哥本哈根那帮子哥们儿的数学太强了还是薛定谔的数学太挫了,反正两个人根本不知道对方在说什么。在一场令人疲惫不堪又毫无结果的“哥本哈根论剑”之后,玻尔悻悻地目送薛定谔回到维也纳。
         薛定谔坚持努力工作,不久,矩阵力学和他的波动方程在数学上被证明等价。 
         “倚天”“屠龙”,合铸为一。
         在此之后,薛定谔不断试图从更基本的原理和假设出发导出更基本的方程,但始终没有成功。不久他终于对这一切失去了耐性:他也转系了,于1944年出版的《生命是什么》,吸引了一大批物理学家转向生物学研究。其中包括后来双螺旋的发现者沃森和克里克。
         历史继续着它的闹剧,不懂数学的德布罗意和薛定谔秒杀了那一年的炸药奖(诺贝尔奖),成为了闹剧中的主角。
        德布罗意因这篇论文所阐述的观点获得了诺贝尔物理学奖,薛定谔凭借德布罗意的这篇论文对量子力学作出了杰出贡献,从一名普通而不得志的讲师一跃成为了一名伟大的科学家并获得了诺贝尔物理学奖。
         此后,更为基本的物理,薛定谔试图获得而无力企及的,则是由根本哈根学派的另一位少壮派弟子——狄拉克做出的。狄拉克领袖群伦,同克莱默、约尔当,也包括后来的魏扎克和伽莫夫、朗道等几代物理学家的努力,不断对理论进行修缮,最终确立了量子论的正统解释,史称“哥本哈根解释”。量子力学的殿堂终于开始建立起来。
        可以说,一篇1页纸的博士论文成就2个诺贝尔物理学奖可谓前无古人,估计也是后无来者。由此看来,最牛B的论文不必象张五常那样连载,没必要长篇大论,一页A4的纸足以。(PS:老编在想德布罗意要是在中国读博就惨了,论文因为字数太少,根本连答辩的资格都没有。)



    六、薛定谔的猫和撩妹

         按这故事的尿性,该是尾声了。 

         正所谓:牛者恒牛。

         最后再来八一下薛定谔和薛定谔撩妹法。

         关于薛定谔:薛定谔一生多才多艺,会4种语言,出过诗集。薛定谔的女人跟薛定谔的猫一样,充满了不确定性。薛定谔的猫也成为物理学史上最有争议的一只猫。

         薛定谔的猫其实是一个著名的物理学假设,一个理想状态下的关于量子理论的实验,有一只可怜的小猫,既没招谁也没惹谁,被莫名其妙关进了一个密闭且不透明的盒子里,盒子里有一个毒瓶,毒瓶与一个放射性原子核组成一个理想装置,假定该原子核一小时内有50%的可能发生衰变,并且该原子核衰变时会触发装置打开毒瓶,如果瓶子破碎,毒药流出来,小猫死亡;如果瓶子没有碎,小猫可以存活。那么在你不打开盒子的情况下你就不会知道猫是活着还是死了。

        薛定谔说:按照量子力学的解释,瓶子碎不碎的概率都是50%,所以密室里的小猫可能死也可能活。在量子物理世界,如果我们不进行观测,小猫就将永远处于“死-活叠加态”——既死了又活着,要等到打开箱子看猫一眼才决定其生死。
        从薛定谔提出这个概念以来,量子物理界就一直对小猫到底是死还是活讨论不休,但一直以来也没有解决到令大家满意的程度。
        如果老编能解释得通,肯定早就去领诺贝尔了,然后肯定也有不少人跑到我家去拆门框,扯白菜,敬鬼神了(yy中……)
        由此引出的“薛定谔撩妹法”其灵感来自“薛定谔的猫”。“薛定谔撩妹法”中心思想是:事件在被观察以前,一直处在一个所谓“概率云”的状态下,一旦受到观察,则坍缩为实体。通俗一些,就是要给妹子神秘感。
        具体做法如下:“每天早上,你拿出一个硬币抛掷,让伟大的随机性来决定今天是否给妹子送早餐。 这样,当妹子每天打开抽屉之前,都不知道是否有早餐,而早餐的有无乃是一个独立随机事件,完全无法推测。每天的早餐对于妹子都是一个未知的神秘存在,妹子将逐渐为这一神秘的现象所吸引,最终将不可避免地对送餐人产生极大的兴趣,你在她的心中蒙上了神秘的面纱。”

         对“薛定谔撩妹法”的总结是:“这个谜一样的男子,这一刻薛定谔附体,带着量子论般深沉的哀愁,让她从此不能自拔。
         由此衍生出来的撩妹理论:在向你心仪的女神表白之前,你不知道她到底是喜欢你还是不喜欢你,也许连她自己都不是很明确,这时候她对你的感情就处于“喜欢+不喜欢”状态,或者叫薛定谔猫态。在你表白之后,这个状态就坍缩成“我也喜欢你”和“你是个好人”两种确定的不同的状态,其概率取决于你是高帅富还是矮穷矬等诸多因素。在一个宇宙中,你们俩幸福地抱在了一起;而在另一个平行宇宙中,你回家看了个爱情动作片撸了一串。
         双子座的老编把以上文字编辑成文科生看得懂的话,可以这么理解:用我们常人的思维来说,就是培养习惯、慢火熬煮,逐步攻城。科学家的智慧在于:适当的时候忽然消失,让妹子明白你的存在感,她心中一定会产生深深的疑惑及失落,同时会满怀兴趣与疑问找到你询问,这时再一鼓作气将其拿下。



    七、一起来烧一次脑吧

          2016年6月29日,重庆傅筹者联盟请来了甲骨文教育基金会中国项目合伙人、清华大学iCenter导师韩锋博士,来一场量子物理、区块链与互联网金融的烧脑课。想了解量子物理,来这场分享正好,韩锋博士与你深入浅出剖析互联网时代的本质规律和底层代码,一起来烧一次脑吧!

    1、量子力学、区块链、比特币、分布式账本到底是个什么鬼?

    2、世纪之争:“薛定谔猫”,“麦克斯韦妖”,爱因斯坦的量子纠缠

    3、大数据、人工智能和全网公证信用对金融市场的影响有哪些?

    4、量子力学的应用——金融证券可以稳赚不赔吗?

    5、技术革命——你可能创造的未来商业模式有哪些?

    6、比特币的疯涨的思考?“屌丝”南瓜张与他的三十亿买卖...

    7、未来世界的货币是不是数字货币?虚拟货币会不会再次改变世界?

        虐脑程度大概是这样的:

        量子物理世界才是最牛逼最精彩的科幻电影好么!真正看懂了(一般都看不懂)就可以对那些烧脑大片,像《星际穿越》、《地心引力》、《星际迷航》之类的报之以这样的表情:

        这一场,各位小伙伴看完别哭晕在厕所:尼玛再看50遍也还是看不懂啊!

        不过,没看懂也没关系(基本是这种情况),女生们一定要来看噢,追男生时(追女生时就还是不要了)不时冒出几个专业的物理词汇,如时间旅行、哥本哈根解释、反物质等等,也会让他小心脏乱跳得不要不要的!

        千万不要一看到像《天才在左,疯子在右》这样跟量子物理沾点点边的作品,就沦陷得一塌糊涂,神志不清的,行行好,来傅联烧脑课堂长点心吧。

        对了,来参课之前,如果想对量子物理进行更深一步的了解,可以温习一下《星际穿越》,看一看刘慈欣的《球状闪电》,阿西莫夫的基地系列等等,当然还有一本《寻找薛定谔的猫》的书,完全读懂这本书是不容易的,但却非常值得一读。最后,千万不要以为看懂了薛定谔的猫,就了解了量子物理,那是一个你想象不到的广阔的世界。


    本次烧脑课适合什么样的人?

    •有自虐倾向,不把现象背后的本质搞清楚就不罢休的人

    •对互联网世界的底层逻辑,对物理、数学、哲学有浓厚兴趣和基础的人

    •听过中欧李善友课程并且很感兴趣的人

    本次烧脑课不适合什么样的人?

    •希望一堂课就学到可操作性方法的人

    •毫无理科和哲学基础,习惯灌输型教育的人

    •仅仅为了装B前来的人

    门票免费!门票免费!门票免费!重要的事情说三遍!!!

    作为傅联超级福利,本次课程面向所有粉丝免费,开场前还有韩锋先生书籍签赠活动。

    如果你够博学,如果你够爱思考,如果你够有逼格,如此高水准的烧脑课,怎么能错过?

    报名须知

    活动将于6月29日(周三)晚19点准时开始,报名链接请扫本二维码。

    报名链接

    先到先得,额满自动关闭报名,如报名后不能参加,请务必提前向公众号(CQFCZLM)消息回复,否则将被列入黑名单。

    *课程最终解释权在法律范围内归重庆傅筹者联盟所有



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