爱丽丝带你漫游量子奇境
  • 来源:科普时报
  • 作者:张轩中
  • 2020-10-01 14:08

《爱丽丝漫游量子奇境》,罗伯特·吉尔莫著,程心如译,外语教育与研究出版社出版。


外语教育与研究出版社出版了罗伯特·吉尔莫的科普作品《爱丽丝漫游量子奇境》。此书由中国科学院物理研究所罗会仟副研究员作序。罗会仟在序文中写道:“如果一个人声称他懂了量子力学,那他一定不懂量子力学……”当然这话一开始应该是费曼或者别的大物理学家说的,也基本被物理界的大部分研究人员所接受。

罗会仟是我的大学同学,我们的量子力学老师是同一个人。罗会仟在中国科学院物理研究所做超导物理相关的研究工作,所以如果说他不懂量子力学,那么我肯定也不懂量子力学。但我还是要给大家推荐这本《爱丽丝漫游量子奇境》。

首先,这本书虽然是一本科普书,但它与市场上大部分科普书不一样。这本书是有故事情节的,所以这也是一本小说。在这本书里写了一个小女孩,名叫爱丽丝。全书是通过爱丽丝的视角来理解量子世界。所以,这可以被看成是一本科普小说。科普小说不是一个常见的写作体裁,因为小说必须要虚构,但科学定理不能虚构。科普小说与科幻小说的写作有区别——在科幻小说中,科学定理也是可以虚构的。比如可以构造一个从真空中提取能量的近光速粒子,具有量子纠缠的传递信息的能力,而至于这种粒子是不是真的能在现实中实现,暂时可以不管,这种写法在科幻中是非常合理的。

科普小说也不是说以前没有出现过,在几百年前,就有伽利略写的《关于托勒密与哥白尼两大世界体系的对话》。伽利略的书也可以称得上是科普,但全文只有对话,显得有点枯燥了(当然,伽利略的书是旷世之作,在科学史上具有彪炳千古的地位)。而《爱丽丝漫游量子奇境》里不但有对话描写,还有心理描述、动作描写,比伽利略那样只写对话的小说丰满不少。

其次,该书非常通俗,作者阐释科学原理的方法非常接地气,易于大众读者理解。比如书中的第二章讲到了量子力学思想史上很重要的海森堡不确定性原理。在这书中,作者通过“银行贷款”来解释这一重要原理。在“海森堡银行”,借的钱越多,还款的周期就必须越短。这样才可以符合海森堡的原理(一定程度上也符合银行经理的心理预期)。这是非常形象的生活化描述,很容易让量子力学的外行人深刻了解这一原理。

最后,此书的内容是很前沿的。比如在书中的第九章,还提到了粒子物理中的夸克。书中把夸克之间传递相互作用的胶子看成是一根弦。而且当能量增加的时候,这根弦可以被剪断,产生新的夸克,这是量子场论的思想,这是比量子力学更前沿的学科知识。这些前沿知识在本书中都得到了体现。

国家与民族复兴之命运,与我们国家科学技术的发展是密切相关的。而科技要发展,国民的科学素质必须要提高。科技好像是树木,科普就是土壤,没有好的土壤,参天大树肯定是长不出来的。因此,中国目前迫切需要更多的科学,更多的科普。在这个时代大背景下,作为普通老百姓,包括中小学生,如果能多看一点科普书,多学一点科学知识,对国家民族的未来有益,量子理论的先进性也符合时代发展的要求。了解量子力学的基本思想,对改善我们整个国家与民族科学水平的基本面有很大帮助。

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