打字猴:1.70096168e+09
1700961680
1700961681 从宇宙诞生以来,已经进行过无数次这样的分裂,它的数量以几何级数增长,很快趋于无穷。我们现在处于的这个宇宙只不过是其中的一个,在它之外,还有非常多的其他的宇宙。有些和我们很接近,那是在家谱树上最近刚刚分离出来的,而那些从遥远的古代就同我们分道扬镳的宇宙则可能非常不同。也许在某个宇宙中,小行星并未撞击地球,恐龙仍是世界的主宰者。在某个宇宙中,埃及艳后克娄帕特拉的鼻子稍短了一点,没有让恺撒和安东尼怦然心动。那些反对历史决定论的“鼻子派历史学家”一定会对后来的发展大感兴趣,看看是不是真的存在“历史蝴蝶效应”。在某个宇宙中,格鲁希没有在滑铁卢迟到,而希特勒没有在敦刻尔克前下达停止进攻的命令。而在更多的宇宙里,因为物理常数的不适合,根本就没有生命和行星的存在。
1700961682
1700961683 事实上,历史和将来一切可能发生的事情,都已经实际上发生了,或者将要发生。只不过它们在另外一些宇宙里,和我们所在的这个没有任何物理接触。这些宇宙和我们的世界互相平行,没有联系,根据奥卡姆剃刀原理,这些奇妙的宇宙对我们都是没有意义的。多世界理论有时也称为“平行宇宙”(Parallel Universes)理论,就是因为这个道理。
1700961684
1700961685 宇宙的“分裂”严格来说应该算是一种误解,不过直到现在,大多数人,包括许多物理学家仍然是这样理解埃弗莱特的!这样一来,这个理论就显得太大惊小怪了,为了一个小小的电子从左边还是右边通过的问题,我们竟然要兴师动众地牵涉到整个宇宙的分裂!许多人对此的评论是“杀鸡用牛刀”。爱因斯坦曾经有一次说:“我不能相信,仅仅是因为看了它一眼,一只老鼠就使得宇宙发生剧烈的改变。”这话他本来是对着哥本哈根派说的,不过的确代表了许多人的想法:用牺牲宇宙的代价来迎合电子的随机选择,未免太不经济廉价,还产生了那么多不可观察的“平行宇宙”的废料。MWI后来最为积极的鼓吹者之一,得克萨斯大学的布莱斯·德威特(Bryce S. DeWitt)在描述他第一次听说MWI的时候说:“我仍然清晰地记得,当我第一次遇到多世界概念时所受到的震动。100个略微不同的自我拷贝都在不停地分裂成进一步的拷贝,而最后面目全非。这个想法是很难符合常识的。这是一种彻头彻尾的精神分裂症……”对于我们来说,也许接受“意识”,还要比相信“宇宙分裂”来得容易一些!
1700961686
1700961687 不难想象,埃弗莱特的MWI在1957年作为博士论文发表后,虽然有惠勒的推荐和修改,在物理界仍然反应冷淡。埃弗莱特曾经在1959年特地飞去哥本哈根见到玻尔,但玻尔根本就不想讨论任何对于量子论新的解释,也不想对此作什么评论,这使他心灰意冷。作为玻尔来说,他当然一生都坚定地维护着哥本哈根理论,对于50年代兴起的一些别的解释,比如玻姆的隐函数理论(我们后面要谈到),他的评论是“这就好比我们希望以后能证明2×2=5一样。”在玻尔临死前的最后访谈中,他还在批评一些哲学家,声称:“他们不知道它(互补原理)是一种客观描述,而且是唯一可能的客观描述。”
1700961688
1700961689 受到冷落的埃弗莱特逐渐退出物理界,他先供职于国防部,后来又成为著名的Lambda公司的创建人之一和主席,这使他很快成为百万富翁。但他的见解―后来被人称为“20世纪隐藏得最深的秘密之一”―却长期不为人们所重视。直到70年代,德威特重新发掘了他的多世界解释并在物理学家中大力宣传,MWI才开始为人所知,并迅速成为热门的话题之一。如今,这种解释已经拥有大量支持者,坐稳哥本哈根解释之后的第二把交椅,并大有后来者居上之势。为此,埃弗莱特本人曾计划复出,重返物理界去做一些量子力学方面的研究工作,但他不幸在1982年因为心脏病去世了。
1700961690
1700961691 在惠勒和德威特所在的得克萨斯大学,埃弗莱特是最受尊崇的人之一。当他应邀去做量子论的演讲时,因为他的烟瘾很重,被特别允许吸烟。这是那个礼堂有史以来唯一的一次例外。
1700961692
1700961693 饭后闲话:科学史上的神话(六)
1700961694
1700961695 不管是阿基米德的浴缸,伽利略的斜塔还是牛顿的苹果,神话的一大特点就是在当时无人提起也无据可查,直到漫长的岁月过去,当主角已经名扬天下的时候,它们才纷纷出炉,而且描述得活灵活现。瓦特的茶壶又是一个例子。
1700961696
1700961697 茶壶故事的最早源头来自瓦特的表姐,坎贝尔夫人。她在回忆录中描写了瓦特的舅妈穆尔海德(Muirhead)夫人如何训斥了瓦特不干正事,盯着一个茶壶出神的情景。问题是,这位表姐当年只有10岁,而她的回忆录则写于1798年,已经是整整50年之后!然而,她却硬是把这个故事讲得细节丰富,栩栩如生,其真实性怎么都令人捏一把汗。不过,故事的真假我们先不论,关键在于,它到底带给了我们什么教育意义?瓦特难道真的是因为茶壶蒸汽的启发而发明了蒸汽机吗?
1700961698
1700961699 今天我们都知道事实远非如此,早在瓦特出生20多年前,纽科门(Thomas Newcomen)就制成了第一台实用的蒸汽机并投入使用。瓦特的杰出贡献在于对其进行了不断地改良,大大提高了它的效率,尤其是使用了分离式冷凝器,而这一切和茶壶里冒出的蒸汽完全风马牛不相及!
1700961700
1700961701 但奇怪的是,瓦特的家人,尤其是他的儿子小瓦特,却极其热衷于推销这个故事。他花了很大的力气说服为瓦特作传的阿拉果,一定要把这个故事写在瓦特的传记里。这究竟是为什么?直到最近,科学史家们才琢磨出其中的道道来。
1700961702
1700961703 原来在瓦特生前,他其实和英国科学家卡文迪许有着另一场争论,就是究竟谁先发现了水的分子结构(也就是H2 O)。在瓦特看来,这可是比改良蒸汽机重要一百倍的发现。按照当时人们的观念,就算你发明了蒸汽机,也无非只是个“工匠”,而如果你发现了水的构造,那不得了,你就是一个“科学家”,要比前者高大上得多。
1700961704
1700961705 当瓦特去世之后,这场争论也达到了高潮。在这个紧要关头,小瓦特决心利用一切舆论力量,为自己的父亲造势。今天我们还可以在档案中找到坎贝尔夫人记录水壶故事的原件,我们可以发现,她的原话是“当瓦特被舅妈责骂时,他正在对水蒸气的力量(power)进行探索”。然而小瓦特亲自提笔,把“力量”这个词划掉,改成“种种性质”(properties),这样一来,就变成了瓦特“正在对水蒸气的种种性质进行探索”。
1700961706
1700961707 可别小看这一词之差,这恰恰是小瓦特煞费苦心想要达到的目的。他对蒸汽机什么的压根儿就不关心,他想说明的是,瓦特从小就对水的“性质”非常感兴趣,所以长大之后就首先发现了水的结构H2 O!
1700961708
1700961709 不幸的是,瓦特终究没能打赢这场“水的战争”,今天,人们多数认为卡文迪许是第一个发现水分子结构的人。然而,水壶的故事却从此流传了下来,而瓦特也“意外地”因为蒸汽机而名垂青史。因此,阴错阳差之下,人们就把水壶的故事和蒸汽机联系在了一起。殊不知,这实际上是完全会错了小瓦特的醉翁之意,如果他在地下有知,不知会不会苦笑一声呢(7) ?
1700961710
1700961711 借“故事”来宣扬自己的成就,这种情况在科学界一点也不罕见,另一个类似的例子就是凯库勒(August Kekulé)的蛇。据凯库勒自称,他因为当年做梦梦见一条蛇咬住了它自己的尾巴,从而灵机一动,发现了苯的环状分子结构。同样,这个声明是他临死前几年才提出的,之前并没有任何旁证。详查他的笔记和资料,人们并没有发现有这样一个忽然获得“突破”的日子。有一种说法认为,凯库勒在晚年存心编造了这样一个神话,以掩盖他实际上是从别的化学家工作中获得启发的事实(8) 。
1700961712
1700961713 不管怎么说,以上的所有故事至少都还能查到准确的来源,而所谓爱因斯坦的小板凳就令人一头雾水了。没有任何原始材料可以证明存在着这个可爱的故事,而爱因斯坦也似乎并未留下手工方面的不良记录(正相反,他在小提琴上的天赋说明他是一个双手灵活的人)。另一种说法是爱因斯坦小时候是一个很笨、学习很差的孩子,靠日后的不懈努力而成才,这也完全没有根据,从爱因斯坦的成绩单中可以看出他的成绩极为优秀(9) 。当然,根据爱因斯坦本人的自述,他直到3岁才学会说话,普遍怀疑他患有诵读困难症(dyslexia),在语言和表达上存在着学习困难,但这却和小板凳毫无关系!而且,他在语文上的成绩也并不差。1929年,爱因斯坦母校的校长为了证明学校的教育水平良好,特地翻阅了爱因斯坦的学习记录,发现他在拉丁文课上总是拿1分,在希腊文课上也拿到2分(10) 。
1700961714
1700961715 事实上,小板凳的故事似乎只在国内流行,大概是哪位中国人的一时创造吧。类似的“名人逸事”还有达·芬奇,他原本只是学习用蛋彩(eggtempera)作画,不知何时便被某个好事之徒附会成了“学着画鸡蛋”的感人故事。
1700961716
1700961717 还有许许多多别的神话,由于篇幅原因,无法一一详述。我们这样走马观花地简单剖析一些科学史上的传奇,并非有意去贬低任何一位科学巨人在历史上的地位。如果说可以达到什么目的的话,那么除了起到娱乐、八卦的效果之外,还是把历史从晕轮效应中还原出来,更准确地刻画出科学发展的详细历程,打破对于历史人物模式化的构建才是富有意义的行为。当然,从另一个角度来看,这些富有寓言色彩的故事在教育和宣传上仍然有着难以取代的效果,甚至我们的史话本身为了增强可读性,也会偶尔有意无意地向戏剧化方面稍稍靠拢。只不过,我们终究是要长大的,总不能老用孩子的天真眼光反复地读着同样的童话吧?
1700961718
1700961719 上帝掷骰子吗?:量子物理史话(升级版) [:1700958644]
1700961720 Part. 5
1700961721
1700961722 针对人们对MWI普遍存在的误解,近来一些科学家也试图为其正名,澄清宇宙本身实际并未在物理上真的“分裂”,而只是一个比喻而已,这并非MWI和埃弗莱特的本意(11) ,我们在这里也不妨稍微讲一讲。当然我们的史话以史为本,在理论上尽量试图表达得浅显通俗,所以用到的比喻可能不太准确。真正准确地描述这个理论要用到非常复杂的数学工具和数学表达,希望各位看官对此心中有数。
1700961723
1700961724
1700961725
1700961726
1700961727 不同维数空间中的坐标
1700961728
1700961729 首先,我们要谈谈所谓“相空间”的概念。读过中学数学的人都应该知道,2维平面中的一个点可以用含有两个数字的坐标来表达它的位置,而3维空间中的点就需要3个数字。我们现在需要扩展一下思维:假如有一个4维空间中的点,我们又应该如何去描述它呢?显然,我们要使用含有4个变量的坐标,比如(1, 2, 3, 4)。如果我们用的是直角坐标系统,那么这4个数字便代表该点在4个互相垂直的维度方向的投影,推广到n维空间,也是一样。诸位大可不必费神在脑海中努力想象4维空间是个什么样的东西,这只是我们在数学上的构造而已,关键是我们必须清楚:n维空间中的一个点可以用n个变量来唯一描述,而反过来,n个变量也可以用一个n维空间中的点来涵盖。
[ 上一页 ]  [ :1.70096168e+09 ]  [ 下一页 ]