【文魁大脑读书会2016】 薛莲 第41本/100《量子宇宙》3

《量子宇宙》,整书阅完

阅读时间:2016年4月10日,21:00-22:30,1.5小时;

阅读书本:《量子宇宙》,作者:【英】布莱恩·考克思、杰夫·福修;重庆出版集团,重庆出版社P43-P202;

阅读目标:了解有关量子力量的基础知识,扩充我的物理学认知

阅读方法:泛读

整书阅读感想:

前面两天看得很慢,试图一点点地理解量子物理的基础,但今天发现内容越来越不容易理解,时间有限,于是改变了策略,采用泛读快速将这本书读完。

我之所以对量子物理感兴趣是因为我对潜意识、直觉、意识场感兴趣。因为我认为量子物理的核心就是:不确定性!只有概率能解释。它不像牛顿定律解释的世界那样直观,它是一个完全颠覆的世界,没有确定性,它现在在这儿,下一刻又瞬间跃迁至宇宙的任何一个点。它也可能同时存在宇宙的很多地方,所能确定只有存在那里的概率。因此,它所引出的“万物一体”,即为我想了解的潜意识、直觉、意识场之基础。我隐约觉得,在潜意识与意识中其实有主导它们的一个统一准绳—万物一体(“宇宙中的每一个原子都和其他每一个原子紧密联系”)。解释么,可能就是神秘的量子力学了。虽然不懂,但并不妨碍我们想象,不是么?

因此,我个人以为无论是现代科技,还是吸引力法则,量子力学分分秒秒都在影响我们的生活。

阅读笔记:

一个粒子位置的不确定性和它动量的不确定性的乘积大约等于普朗克常数。这意味着确定一个粒子的位置越精确,那么我们知道它的动量就越不精确,反之亦然。

比红色光线波长还要长的光叫做“红外线”,可以用作夜视镜。更长波长的光相应于无线电波。同样,波长比蓝色光短的光叫做紫外线,波长更短的光通常叫做“伽马射线”。物体越热,它发出的光波长越短。

普朗克常数太小了,任何日常的数字除这个数都会导致大量的时钟转动和大量的干涉,结果为我们的一粒沙子穿越宇宙的异国之旅都彼此抵消了,我们发觉在无限的空间中旅行的这粒无聊的小尘埃,一动不动的坐在沙滩上。

如果初始时一个粒子被局限的区域越来越小,那么它倾向于跳离这个区域越来越远。这是非常重要的,值得再说第三次:如果知道一个粒子在某一个时刻的位置越精确,那么知道它移动的速度就越不精确,因此在稍后的时间它在哪儿越不精确。这正是海森堡不确定性原理的说法,它是量子理论的核心所在。

第五章,运动错觉

德布罗意把方程,在1923年9月由法国物理学家路易斯·德布罗意首次提出的,它将波长与一个已知动量的粒子联系起来动量越大波长越小。

任何量子粒子,无论它做什么,都可以用波函数描述。

第六章,原子的音乐

当我们限制一个波时,就会得到某些量子化的东西。在一根吉他弦的情况下,它显然是波长。

一个原子内的电子的能量是量子化的。

电子可在任何时候吐出一个光子和失去能量,但获得能量和跃迁到更高能级只有一个光子(或其他能量来源)与其碰撞着一种途径。

有可能通过有控制地供给能量不断激发原子。这就是已经普遍存在的激光技术的基础激光的基本思想是向原子泵送能量,激发它们,收集电子能量下降时产生的光子。这些光子对于高精度读取一张CD或DVD表面的数据是非常有用的:量子力学以无限多的方式影响我们的生活。

第七章,一枚针头里的宇宙(我们为什么不从地板上掉下去)

第八章,相互联系

原子内部的电子处于确定的能态,我们称之为“定态“,尽管原子可以处于不同状态的叠加。

一个电子可以从一个能态跃迁到另一个能态,同时发出一个光子。一个原子用这种方式发射光子,使我们可以察觉其能态;我们可以到处看见原子跃迁的独特色彩。

位于两个距离遥远的氢原子中的一个相同电子对,不能具有相同的能量。

宇宙中的每一个原子都和其他每一个原子紧密联系,这种说法好像万金油,怎么样解释都通。

在室温下,在某种材料中,数量足够多的电子可以从价带中跃迁到传导带中,这种材料有它们自己的特殊名称:它们被称为半导体。

第九章,现代世界

晶体管的潜力是无穷无限的,并且我们已经利用它极大地改变了世界。晶体管是过去100年来最重要的发明。半导体技术是构成现代社会的基石,并塑造了世界。这些技术已经拯救了数以百万计的生命。计算设备在医疗机构里的广泛应用就是最好的例证。此外,还包括计算机应用于迅捷可靠的全球化通讯系统,以及用于进行科学研究和控制复杂的工业流程。

第十章,相互作用

从量子跃迁的这种无拘无束、不受管制的状态中,浮现出了我们更为熟悉的日常物体所具有的特性。在某种意义上,你身体内的每个电子、每个质子和每个中子,都在不断地探索这浩瀚的宇宙,只有将所有这些探索的总和相加,我们才能最终得到一个世界。非常幸运的是,在你身体内的原子往往倾向于维持一个合理的稳定结构。

第十一章,空间不空

真空是一个有趣的地方,粒子极有可能在其中四处游移,又无时不刻地遇到阻碍。

弱核力和强核力的描述所采用的量子场论方法,正是我们在描述量子电动力学时使用的方法。

你可以看到和触摸到的一切,都是由4种粒子构成的。你是其中3种粒子的组合:上夸克、下夸克和电子。夸克构成了你的原子核,而且,正如我们已经看到的,电子产生化学作用。

电子中微子,你可能不太熟悉,但每秒钟大约有600亿个电子中微子从太阳进入你身体里每一平方厘米的区域,并且立刻穿过你的身体。正因为这样,你的生活才能继续。

这4种粒子,构成了被称为“第一代物质”的一个组合,连同自然界的4个基本作用力,它们似乎就足够建造一个宇宙了。

认为真空充满了物质这一概念表明,我们以及宇宙万物,都生活在一个巨大的冷凝体中,这个冷凝体是在宇宙冷却的过程中出现的,正如晨露出现于清晨。

从热原子发出的彩虹到恒星内部的融合。把理论投入应用导致了20世纪最重要的技术突破--晶体管--如果没有一个量子世界观,它的原理就无法为人所理解。


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