无意中看到了这个书名，不由自主的去思考这个问题，yes or no似乎可以不假思索的回答，但是再一想，如果答案真的如理想中的那样，也不会有这本书了，所以我决定深入的走进书中的世界，并和大家分享所见所闻。因为我不是专业的物理学者，书中难免有描述不当的地方请大家见谅。
为了更方便大家理解，我作为通读者，可以通过概论让大家先了解一下书的轮廓，整部书是按照时间的顺序通过历史中的各路大神各显神通来串起整部书的主线，主线分为两个部分，可以用两个问题概况，第一个问题是：“光是粒子还是波？”第二个问题是：“上帝真的掷骰子吗？”
读完整书之后，大家可以当做是一段有趣的历史，不过细想后或多或少会改变我们对自我对世界基础的认知和理解。触动我的还有另外一点，就是书中包含严谨的的论证思想，一代又一代的伟人孜孜不倦的追求真理，一砖一瓦为我们搭起了科学的高墙，现在我们站在高墙之上，能看到什么呢？
第一个主线，关于光是粒子还是波的问题，自古就有两种论调，一种认为光是由微粒组成，这能很好的解释光的折射反射现象，但又有一些事情解释不清楚，比如既然是粒子，为啥两束光碰撞不会相互弹开呢？另外一种说法，因为声音被证实为一种波动，所以人们关联性的想到光是不是也是一种波动，也是一种由于介质振动而产生的一种波，这种假设解决了光碰撞互不干涉，也可以解释光投影实验中的明暗波纹，但是也有一个问题，我们都知道真空是没有介质的，所以为了迎合这种假设，人们设想光的传播介质是一个大家都应该有所耳闻的东西：以太。
这个能够揭示物理终极规律的论战，正式开始。
最先登场的是伟大的牛顿同志，从色散实验开始加入了这场世纪争斗，1704年发表《光学》，从粒子角度论证了光，比如如果光是波的话，为什么不能像声波一样绕开障碍物前进。注意此时的牛顿可不是初出茅庐的喽啰，他此时已经是科学泰斗，出版《数学原理》，发明微积分，任职国会议员，造币局局长，皇家学会主席，已经算得上科学界的领军人物。
那我们可以在主线光是粒子还是波的问题上，为粒子添加宝贵的一票，光从此以粒子的身份延续了百年之久。
100年后，托马斯·杨同志出现了，我们都知道波有一个基本的特质，两个波峰相叠加会加强，波峰波谷叠加会削弱，杨同志作了一个光的双缝干涉实验，波动理论计算和双缝干涉实验结果丝毫不差，证明明暗变化中，亮是波峰的叠加，暗是波峰波谷的叠加；
菲涅尔采用光是波动的基础假设，经过严密的数学推理，圆满解释了光衍射问题，并预言了圆盘衍射中会有一个亮点，人们无法相信，但是实验结果与他的计算分毫不差。
这俩人一个从实验出发理论验证，一个从理论出发预言实验结果，都得到了切合的验证，这时光是波的说法已经越来越强。
历史继续，电磁波因为赫兹的一个小球实验而被发现，证实了电磁波的存在，并且计算出了相关的数据，和光的速度相同，这个结论加上那个之前光是波的证实，让人们不难推断，光是电磁波的一种；
到了此时，我们不得不在主线光是粒子还是波的问题上，为波添上宝贵的一票，光从此以粒子变成了波！
至此，19世纪末，经典力学，经典电动力学，经典热力学形成了物理学三大支柱，宏观中几乎所有的物理现象，几乎都可以在理论中得到解释，力热声光电磁在一套理论中被统一，理论建设已经完美。
如果现在结束就是小说里面的完美结局了，但历史从来不会像小说一样完美，还要不断地朝真理前进。
时间不等人，19世纪末20世纪初，对于经典物理不太友好的东西接连被发现，首先一个是电磁波实验中，发现一个现象，接收器火花所能跨越距离随着光照而改变，有光照距离可以比较远，但是没有光照跨越距离就会变得很小，赫兹没能解释这个现象，傻子都知道，都放在这儿了铁定就是伏笔了，既然是伏笔肯定是要后表的。
接二连三，发现X射线，发现电子，这些小事不足以挪动大家眼球的话，就得搞出点大事，有两个实验失败了，让大家很慌：第一个大家应该还没忘了以太吧，光是波的结论被肯定以后，以太又登上了舞台，当时以太还是一个绝对静止的参考系，大家理想中宇宙充满以太，电磁波依靠其传播，这个理论推导出地球不同位置测量的光速应该是有偏差的，然而这个实验打脸了，两个地方的光速都一样；第二个实验室黑体辐射实验和理论不一致，黑体就是无法反射电磁波的物体，所以黑体释放的电磁波都来自于辐射，所以黑体的辐射能量和电磁波长的关系应该符合一个公式，这时候主线就出现了，从粒子角度出发推导，得到适用于短波的维恩公式，如果从电磁波角度推导得到适用于长波的瑞利-金斯公式，不得以，历史需要引进了下一位主角来解决这个难题。
他就是普朗克，从理论源头推导无论如何都是像上面说的一样，不同角度得出的是不同的公式，但无法系统的说明问题，普朗克同志另辟蹊径，不去想原理，目的就是兼容么，那拿出来一个能够兼容两种情况的公式就好了，他从纯数学的角度，引入一个常量，得出一个公式兼容了上面两种情况，也就是著名的普朗克黑体公式，实验结果也完全印证了这个公式，但是，他还不知道原理，不知道这个公式是如何从理论推导出来的；不过因为他在这个领域浸淫了6年，得到公式后反向思索了一段时间后，他豁然开朗。新的理论必须引入熵和概率，这个假设摧毁了经典世界，一辆直线行驶的车从a到c肯定经过中间的b点，或者说气温从30降到25度，中间的变化是连续的，但普朗克公式要求，能量传输必须有一个最小的衡量单位，以此为基础一份一份的发放，这一份就是量子。
历史继续，伏笔要揭示了，前面我们说过电磁波发现实验有个疑问一直没解开吧，就是电火花产生受到光照的影响，这个就是有名的光电效应，光照射金属，电子从表面跳出。那问题来了，如果光是一种波的话，波的强度代表能量，增加强度应该会产生更高能力激发电子。
根据经典连续性的说法，用弱的光线照射电子要花一定的时间吸收才能获得足够能量跳出表面，然而实验结果是不管增强到什么强度，电子是否跃出只和光的频率有光，和光照强度无关，并且不管是多么弱的光，电子都是立即跳出。
如何解释光电效应呢，大神爱因斯坦入场了，他机智的发现，不是有个公式是E=hv么，如果我们引入光子的概念，那一切就都说得通了，刚刚我们的结论是频率是影响是否发生光电效应的条件，这个频率就是公式中的v，也就是决定量子能量的唯一参数，光的强度只是增加单位区域内光子的数量，数量多并不会提高每一个量子能量，就算有无数的光子到达金属表面，也无法达到激发电子的下限。
so，光又成为粒子了？
如果没有对手的衬托，那在舞台上纵有再多光彩也只是独角戏，爱因斯坦的对手来了。波尔同志，上来一顿操作发布了史称伟大三部曲的著作，如果说普朗克发现量子是开端，三部曲就是量子迈向成熟的关键一步，从此量子成年。我先剧透一下，波尔会和爱因斯坦产生经典的对决，你心目中觉得谁会称为是胜者呢？
继续史话，粒子派表演了半天，秀的另一派一头包，波一派必须上台表现表现了，德布罗意首先发现电子内部含有震动，前进时伴随着一个波，后面戴维逊通过将加速电子投射到晶体上产生的圆环衍射图样，含有波的特性，波动派经过漂亮的反击，又占据了主流；
是不是有点乱，这么吵下去好像也没有个头，不过不用担心，结果很快就有了。
波尔提出来的理论中有个看起来挺完美的原子模型，现在去百度，也还有很多类似的图，就是中间是原子核，电子在周围三个椭圆形轨道上，大家都觉得这个模型从科学美感上来讲，很完美，但椭圆形的轨道是什么，从来没人观测到。我们先说说这个椭圆轨道是怎么来的，因为氢原子光谱每一条光谱线有一定的频率，量子公式E=hv，所以不同光谱之间有一个能级差，所以波尔想象出了不同轨道之间的跃迁产生能级差，所以有了这个模型。总结一下：我们看到的是能级差，能级和轨道是推导出来的，听上去很美，但是无法证明！
海森堡以纯能极差推导这个函数，应该是一个和x，y两个变量相关的函数，二维展开后就是矩阵，举个例子，左边的图表是我们传统一维表格，他假想了站点和坐标，来推导能极差，右边表格以能极差作为基础信息，导出整个可能性表格。
海森堡从矩阵进行演变，推导出了新的量子力学，然后我再补充下，他得出这套东西，是从粒子性出发的。
波动派一看不行，有你就有我，这时候薛定谔他来了，他从德布罗意波出发，种种推导我就不细说了，得出了一个公式，就是大名鼎鼎的薛定谔波动方程，进而推导出波动力学。
现在微粒和波动又有了两个新的代表，矩阵出发点是粒子性，而波动性始终强调波动性。不过虽然两者的理论根基不同，但是推导出的理论公式在数学上是对等的，也即是两者可以相互推导。
然而我们现在还是没法得出光到底是微粒还是波的结论......
我们回过头来看看这个波函数，虽然海森堡推导出了这个公式，但其中的波函数具体代表什么，他自己一头雾水，举个形象一些的例子，以往的经验，我们知道F代表力，m代表质量，a代表速度，然后去推导他们的关系得到F=ma，但现在我们直接得到了F=ma，知道m和a分别代表什么却不知道F是什么。
答案该来终究回来，波恩从电子双缝实验中，推导出了波函数代表了一种概率，海森堡也发现，因为观测的存在，在测量微观世界物体的时候，无法同时精确的获得物体的速度和位置，并且计算出了误差值，量级大概是10的负17次方，不确定性理论随之诞生。
综合这些推断，粒子即具有波的特性，也具有粒子的特性得到证实，也就是“波粒二象性”
我们最终的答案拿出来了，但是很奇怪，什么又是粒子又是波呢？你的衣服可能既是绿色也是蓝色么？在这其中，我们其实引入了一个奇怪的概念：“本来你的衣服是什么颜色的”，但其实没有“本来”这个东西，正如H如果是斜着的，那既可以说它是工，也可以说它是H。
不止微观世界中的粒子，宏观世界中的物体一样具有波粒二象性，毕竟我们都是由原子组成的，这些都已被实验所证实，不过现在只能说我们揭开了真理的一角，还有很多东西需要理论的发展来解释。
第一个问题结束了，大家应该还不是特别的清楚，当然爱因斯坦同学也有和你一样的困惑，所以他提出了这个经典的问题：“上帝真的掷骰子吗？”
爱因斯坦是坚定的因果律信徒，认为物理应该简单明确a导致b，b导致c，c导致d，环环相扣，和黄金时代的大一统一样，但是显然量子论否定了这个观点。波尔则是量子论派的中坚力量，正如我前面剧透的，两人的对决开始了。
第一次战役，是在第六届索维尔会议上，爱因斯坦提出了一个假象实验，光箱实验，把量子力学一个基本公式给推翻了，波尔惊得目瞪口呆以为物理学就要完了，经过了一夜的冥思苦想，波尔发现爱因斯坦忽略了他自己广义相对论中的一个原理，加上对应参数后正好和原来公式相符，爱因斯坦完败！他的实验非但没有打败量子理论，反而更加坚实了量子理论。
第二次战役，爱因斯坦提出母粒子分裂成两个自旋转方向相反的子粒子，如果自旋方向在观测的那一刻才决定，则A与B必须同时作出反应，不管其间相距多远，这种信息传递超越了光速，和相对论不符，因为历史条件的局限，这个实验当时无法完成，不过幸运的我们碾过了历史的长轮，见证了实验的结果。
20世纪80年代终于有条件针对这个实验进行实际的测量，最后的结果证明，爱因斯坦完败！纠缠态的量子信息传递，不受光速限制。现在量子通信已经有了实际的应用，大家感兴趣可以自行了解一下。
不过从我自己的角度来看倒是不用讲对错，因为一个理论我们即使有再多的实验证明是相符的预言也是对的，也无法涵盖所有已知和未知情况，过去多少理论被如此被万人景仰，只是有一天，一个现象证明理论本质的错误，理论顷刻崩塌！
再往后面，书中就没有太多可讲的东西了，我们受限于时间之中，无法了解未来的真相，针对量子理论产生的观测论也好，多元宇宙论也好，退相干论也好，谁也无法说谁对谁错，也许你也会像padgett一样，被暴打一顿醒来明白了世界的真理，探索之后来告诉我们也说不定？
网友评论