你所不知道的宇宙---《量子心世界》

你所不知道的宇宙---《量子心世界》

这是一本直接把我看蒙的书。尽管没有公式，没有复杂繁多的概念，尽量已经尽量减少到极其简单和图像化的演示，尽管作者声称已经用最简单的语言去书写了。BUT！这依然是一本极其烧脑，甚至玄乎其玄，无厘头，不可思议......（省略一万个形容词）的书。毕竟我们这些是经过高中初中6年正规牛顿力学的熏陶下走过来的人类。然而，此书中的理念新颖到另外一个世界的声音，远方传来。一遍看完。WHAT？小说吗？为什么我一向喜爱的物理竟然写成了科幻小说。我揉揉眼睛。一个个从书中冒出来的人名——著名的物理学家以及实验告诉我，这不是科幻小说。可是，你们可不可以正常一点，我接着又开始怀疑的想，难道说牛顿力学已经走到了物理的顶端。你们没有事情干，必须整点新的理论，从而避免你们失业呢？！毕竟你们描述的量子真的是非常非常小的东西，肉眼难以察觉，所有的人经历的世界都难以认知。BUT~~~!我随后去百度了下量子应用，然后发现量子的应用从计算机发明起始原子弹到量子通信以及实际中的解释都证明着量子理论的正确。尽管它们看起来是那么的难以置信。正如某物理学家所说：如果接触了量子理论，却不发现它们难以置信，那一定是这些人没有认真看。下面我就要开始介绍如此难以置信的量子力学。

一、物理时期演变

机械时代（理性时代）---确定性时代---量子力学

二、量子学一些概念

量子：

量子力学：

量子态：

以太：科学家们设想宇宙中有一无处不在的介质承载了光的传播

微积分：牛顿和莱布尼茨甚至创建了连续数学——我们称之为微积分，连续数学被用来描述运动时就成了牛顿运动定律。

量子力学研究对象:

我思故我在：笛卡尔意识到了自己在思考，于是他得出了他是存在的这一结论。存在和变化是互补的，没有任何事物是完全存在或者完全变化的。我是意味着存在，我想意味着变化。因此，存在是改变的背景，二改变则是能够觉知存在的必要条件。直到今天，法国的学校依然遵从笛卡尔的方法进行分析和思考。任何事情的发生都是有原因的，如果行星围绕太阳转，那一定也是有原因的。

中子星：体积很小，且极其高密度，仅次于黑洞。巨大的重力将原子压碎，挤压在一起。

牛顿三大定律：核心思想是物体之所以运动是因为这是它们唯一能做的事。运动是一种不言而喻的自然状态，只有当运动被干扰时，我们才该问这到底是怎么回事；行星之所以绕着太阳旋转，也是因为太阳队它们的吸引力，我称其为万有引力。卡尔·马克思提出“物质是一切变化的主体，一切变化都是事物中对立力量之间持续冲突的产物”，这一观点被称为辩证唯物主义，实际上就和牛顿第二定律非常像！

角动量：角动量是一个与动量及其半径——或者说物体到原点的距离——有关的物理量。球的转速越高——你感受到的牵引力越大；球的转速越高，其角动量越大。

普朗克常数h：物质吸收热能且不连续地散发出光能。除非在极其高温下，发光物体所吸收的热能病不会激发更高频率的光。原因很简单：产生高频波需要消耗太多的能量。为此，普朗克创建了一个公式，能量（E）等于所发光的频率（F）乘以一个常数（H），这个简单的公式E=HF标志着量子时代的开始。这个方程式中的比例系数被称为普朗克常数。

波函数塌缩：脉冲波会扩散，然后就在人们观察后他们就停止扩散。扩散的波又重聚在一起，这称为波函数踏缩。

亏夫：即量子波函数。在A、B观察宇宙中的光子时，A与B并不存在客观上的分离，在光子被观察到的那一刻，亏夫爆裂，分离始现。在观察宇宙的过程中，每个观察者都在干扰宇宙的完整性。借由观察，每个观察者都将自己与世界的其余部分分离开来；借由观察，观察者获得了知识。不过也付出了代价。他变得越来越孤独，越来越与世隔绝。（或许这就是伊甸园中智慧之树的真正含义，第一口苹果味道甜美，却也代价高昂。我们睁开了眼睛，却看到自己孤独无伴。）

思想实验：1920年，爱因斯坦在描述波函数为什么会踏缩时，他走上擂台。向众人描绘了一个想象的实验。实验简单易行。这是之后一系列思想实验的首例。

德布罗意波：德布罗意通过他的驻波模型，从而提出了原子内电子每一轨道的动量P，等于普朗克常数H除以波长L。

二元性：

自相矛盾立方体：这个立方体显现出两种不同的前后关系，作为观察者，你有权自行决定如何观察这一立方体，正是你的观察行为解决了这一悖论性。

脉冲波：是一种特殊的波。如果你将跳绳的一端固定在墙上，用手拉住另一端，通过拉紧绳子并使其上下运动，就可以制造脉冲波。这一脉冲波从你的手前进，直达墙壁，然后又返回来。这与球撞在墙上再反弹回来的运动很像。或许，电子的运动也不过如此，它是一条无形之绳上的脉冲波。同时，薛定谔脉冲波会随着时间的推移变得越来越宽越来越胖。然而，电子并没有大到橄榄球场那么大。这一问题的答案是：人类的观察阻止了这些波的增长。我们正站在一个新世界的边缘，即将发现新的不连续性。

快子：速度高于光速的粒子。然而，若有两倍光速的子弹射向靶子，而我们正好以一半光速以上的速度飞过看这一现象，就会发现靶子炸裂，子弹及火药飞回步枪，一切在倒放镜头。形成因果相悖。因而快子不可能存在。

量子跃迁：量子跳向更高的轨道。轨道越高，拥有的能量越低，同时会散发出能量。同时，散发的能量也是特定的，它取决于两个轨道的能量差。

量子势：大卫·博姆试图重新找到隐变量，重写薛定谔方程，并引入量子势。量子势作用在经典粒子上的方式，与力的作用方式极其相似。因此，量子势能够使粒子的运动加速或减速，就像重力势作用在行驶于山间高速路得汽车一样。不过量子势也有独特地方，它依赖于量子那些无数个可能位置的分布情况。尽管粒子最终只有一个位置与一条路径，我们却不可能真正地确定这一独特性，因为我们并不能知道粒子会在这些无数个位置之中选择哪一个。

三、量子力学著名实验

双缝干涉：一束粒子被射向一块不透明挡板A，现在我们在射出光束的地方和挡板A之间再放置一块有两条平行狭缝的不透明挡板B。这样，粒子必须通过其中的一条狭缝才能抵达挡板A。然而，当开两条狭缝时，粒子束在挡板A上居然留下明暗交替的图案。这一实验带来了光到底是粒子还是波的疑问。

芝诺三个悖论：1、芝诺的赛跑比赛，赛跑者永远无法起跑；2、阿格硫斯追不上乌龟；3、不可能飞行的箭。结果芝诺用这3个悖论来解释运动不连续。

光电效应：电可以转化为磁，磁可以重新转化为电。法拉第发现在运动的磁铁在通电导线附近转动，产生了电流。这就是现代磁电发电机的前身。

光电效应：光照到金属表面，使金属表面释放电子。受热金属不仅会发光，也能够散射微小的物质块，这些物质块就是电子，一种带有微量负电的粒子。放射电子的现象则被称为光电效应。

核离子射向金箔：一部分氦离子被金箔中的原子反弹回来，它们形成的图案充分表明金原子具有原子核。

四、量子力学原理和观点

1、相由心生：你看到听到闻到触到和品尝到的一切，都取决于你头脑中的画面，亦即你对自己能够看到、听到、闻到、触到或尝到什么的现象。相由心生，你对实相的想法创造了实相。

2、外界与我，两种不同的观点：万物皆一；万物皆在改变

万物皆一：我们都知道自己是存在的，这就是对“我”的体验，也或许是唯一一个我们每个人都确知的体验。当你在看这篇文章的时候，你可以用片刻的时间来觉察一下你正在看这篇文章。这一片刻的觉察就是希腊人所谓的对万物皆一的体验。对他们来说，这是最终极也是最基本的体验。而无法觉知的外在世界的一切人事物都在我们直接体验的范围之外，借由一直对这一体验——每时每刻都记得我的存在——保持觉知，那么，这个“我”就是神，其他的一切则是幻相。

万物皆在改变：万物皆在运动，另一群人不相信神，也不相信什么全能、不变、不生不灭的存在，对我的瞬间觉知则是一个幻相，连续不断的改变或运动才是宇宙唯一。所有你觉知的那一刻都已成为过去，我并不存在，你也不存在，只要改变和运动。

在这一场争辩中，科学精神字辩论中悠然而生，巩固了量子力学的根基。

3、运动不连续还是连续

4、测不准原理：在我们这个满是尺寸平常的世界几乎没有什么关系，物体不受观察的影响，然而，在讨论电子的时候，测不准原理就不可避免了。测不准原理是指，无论我们希望如何准确地测量传统意义上的位置及动量，测量中都会出现不确定性，这种情况下，预测或决定原子级的未来是不可能的。

5、对应原理

6、薛定谔的波与方程

7、上帝不掷骰子：我们头脑中充满了对记忆和安全感的渴望，因此我们天生就有一个愿望，渴望万事万物都是连续的。然而测不准原理彻底打碎了我们的梦，所有的物理过程都是不可预见的。爱因斯坦在对波函数塌缩难以解释时，拒绝相信波尔的观点，而是相信存在隐变量。与波尔的不连续观点唱反调，决心宣称：上帝不掷骰子。

8、波尔的互补原理：波尔将自己理论称为互补原理，波粒二象性以及对二象性的描述，比如波的塌缩和粒子的跃迁，只不过是对这一实相表面的两种互相对立的理智构想之间的冲突罢了。比如，人文科学与自然科学，比如，人类的直觉思考与理智思考。借由量子世界，物理学家发现这个世界就像自相矛盾的立方体一样，也能够以互补的方式去认知，这种认知方法被物理学家称为互补原理。一切事物都具有波粒二象性，包括光，人类，自然是二元的，它的运行遵从互补原理。两个面向是互补的，我们越借由其中一个面向来描述或表达该系统，对另一个面向的了解就越少。就像我们无法在确定粒子的位置的同时，也确定其动量。从某种意义上来说，我们永远不会丢失任何信息，相反，我们塑造了这些信息。也就是说，我们改变潜在实相，将其称为现实，称为真正的实相。这一潜在的实相可供我们选择，我们称之为现实的经历取决于我们所做的选择。魔术师在变魔术让观众去选择的时候，观众发现不管怎么选择，就逃不出魔术师的手。这时他们会做出符合自己因果关系的解释。然而，尽管我们这些普通观众尽管似乎根本没有任何选择的余地，我们却有着自由意志。我们的所作所为只有在我们回首往事时才是可预测的。同时无法预知未来。因为我们无法看到现在的自己。在观察时，将自己与我们观察的事物分开，主观的观察者消失，我们不知该如何观察自己。实相的观察者同时也是实相的参与者。每一次观察都使你与身体的那一部分分离，将你带近内在的自己，越来越近，直到你彻底消失。如果我们能认知这一简单道理，这一领悟就会帮助我们看到这个世界那一互补性的一面；而一旦我们看到这一物质实相互补的一面，那些旧有偏见——就像立方体的各个侧面，便会土崩瓦解。

9、EPR悖论：在尝试找出量子力学漏洞中，爱因斯坦一行三个人行成的共事同盟。试想台球中，第一个台球击向第二个台球，我们可以仅仅通过观察第一个球来预测第二个球的行为。EPR找到了一个让第二个台球同时具有位置与动量然而却依然无法预测的方式。因为它赋予一个物体位置与动量这两个物理量，却无法预测物体的运动。

10、爱因斯坦关联：EPR论点为两个粒子建立了关联，不过这不是通常、经典的力学关联。假定这两个电子已经完全分离，观察者测量其中一个电子的位置，两个电子之间的距离对于观察者来说是已知的，因此他能有把握的确定他并未观察的第二个电子的位置。同样的逻辑也适合动量。

11、态叠加原理：从某种意义来说，第三实相的观看时一种叠加，是在外在实相中观看者一立方体的两种通常方式的叠加。这种观看方式被物理学家称为态叠加原理。

12、纠缠的亏夫：亏夫第二个特性就是增殖，它们能够纠缠或增殖并创造出一个随时可以同时出现在多处的新亏夫，每个新亏夫都是其原始亏夫一模一样的复制品。薛定谔的猫在一个小时后死活几率各占一半。是死是活这取决于开箱的你。从某种意义来说，宇宙一分为二，成为两个宇宙，其中一个宇宙中有一只生龙活虎的猫和快乐的你，在另一个宇宙中有一只死猫和一个伤心欲绝的你。“猫——原子互动”创造了宇宙的分裂，对你来说，就只有一个宇宙，而你正在其中！

13、贝尔定理：任何局部性隐变量理论都无法再现一切量子力学的统计预测。

14、维格纳朋友之寓言

15、巴斯模型

16、量子力学新诠释

17、未来影响现在

18、觉知前的觉知

19、因果定时炸弹：量子力学表明，两个物体之间曾经的接触使得它们以一种特殊的方式互相关联，及时它们以后已很久没有过任何物质层面的接触。物理学家称它们为因果定时炸弹，随时都可能看起来毫无缘由地爆炸。

20、宇宙坚不可摧的完整性：量子理论指出的一个重要特性就是非局部性，亦即，在进行分析时，我们不能将一个完整的系统分解为基本特性并不依赖于整体系统的各个组成部分......这引出了一个全新的见解：整个宇宙具有坚不可摧的完整性。如果整个宇宙是一个不可分割的整体，信号就失去了存在的意义。在某种程度上，量子力学为亏夫表面上的各个空间点提供了瞬时沟通，然而，我们却不能说这些点是彼此分开的，它们本是一个点。

21、超光速后：一个物体或意识将会完全从空间与实践的禁锢中解脱出来，它可以随意拜访任何时段，无论是过去还是未来，也能够于瞬时间来到任何一个地方，宇宙处处是它的家。

22、我是整个宇宙：宇宙并不是无数个分离点的集合，它是什么取决于观察者的想法与行为。（透过认同这个世界的量子整体性，观察者称为被观察者，你是你所见。）我是整个宇宙这一观点是量子思维的先决条件，我是整个宇宙在我心目中，就好像是一个心智正在观察自己并接纳自身地位的悖论性。

23、量子唯我论：一个不存在客观性与局部性的世界便是主观世界，它只有一个组成元素：我。这是量子唯我论者的世界。我就是那唯一的实相。如果要改变实相——将某一客体改变成不同的客体——的话，我只需改变我的心智。尽我所能改变我的心智，这个世界就会成为我想看到的那样。如果你看到一个人愚蠢，它的顽固愚蠢并非他的性格特征，而是你的想法的投射。如果他看起来愚蠢，那就是说，你看到的是你认为愚蠢的事情，换言之，你看到的是你自己的愚蠢与顽固，他人只不过是你的镜子而已，他按照自己的方式行事，你如何看待他的行为，正为你提供了了解自己的机会。你所体验到的他的情绪与态度，其实正是你自己的情绪与态度。

作者大量运用比喻和逻辑展示的量子世界，居然与目前火爆的大数据中的相关性而非因果性，又与《秘密》心想事成以及上次看到的濒死时刻的世界有某些地方相似，不得不说是很有趣的事，有时间再一探究竟。

PS:当我将这本书看到第三遍，同时做笔记的过程中，我发现我对这本书的理解更进一步了，可喜可贺。