書單|量子科技火了,究竟什麼是量子?如何用量子理論重新定義世界?

2020-11-22 澎湃新聞

量子科技發展突飛猛進，成為新一輪科技革命和產業變革的前沿領域。加快發展量子科技，對促進高質量發展、保障國家安全具有非常重要的作用。

量子科技的基本原理也就是量子力學，從薛丁格的貓到去年風靡某教育機構的「量子波動速讀」，聽上去一套一套的，但是不理解真的很容易被人輕易收割一波智商稅。

那什麼是量子？我們生活中的可以見到的、感知到的事物，包括光和能量的最小單位都能稱之為量子。簡單來說，就是我們遠處看魚群是烏央烏央的一大片，但放大了看就是一隻一隻的魚，這就可以說是魚群的量子。

如何用量子理論重新定義我們所處的世界？史丹福大學教授、美國國家科學院成員麥可·D.菲爾在《啤酒與肥皂》裡寫道：你早上起來，上班、吃飯、睡覺、回家，不知道月亮是什麼，但也還是很開心。你可能不知道是什麼構成了我們日常生活中的事物，也不知道它們的屬性。我們生活在物理現象的海洋中，它可以像海浪一樣把我們掀起。可能我們無法控制周圍的世界，但是對它一無所知真的合理嗎？我們像個學步的孩子一樣，或者更甚，想做個對月亮不理解的人嗎？我們真的不想知道為什麼電爐子裡的器件會發熱嗎？我相信，當我們對周圍事物的性質有欣賞能力時，世界會變得更加有意思。如果我們漂在量子物理的海洋上，那麼掌握一些量子理論知識會使我們更好地欣賞自然奇觀。

以下是中信出版集團旗下品牌「灰犀牛」官方澎湃號推薦的一些與量子有關的圖書，推薦大家讀一讀：

入門級通俗讀物，為非專業讀者闡述量子力學

《概率的煩惱：量子貝葉斯拯救薛丁格的貓》

【美】漢斯·克裡斯蒂安·馮·貝耶爾

因為精確預測以及在科技領域的廣泛應用，量子力學被認為是最成功的科學理論之一，但也是最被誤解的理論之一。在被創立後的近一個世紀，量子力學仍舊充滿了爭議。通過量子貝葉斯理論（QBism）解釋量子理論中的悖論和謎題，本書為非專業的讀者闡述了量子力學深遠的含義、如何理解量子力學和量子力學如何與這個世界相互作用。QBism用對概率的全新理解去改造量子力學中的傳統特徵。貝葉斯概率與標準的「頻率概率」不同的是，它是觀察者對未來將要發生的一個事件或者一個命題的信任程度的數值測量。相比於頻率主義，量子貝葉斯理論的優勢在於它能夠處理單個事件，它的概率估計可以根據獲得的新信息去更新，並且可以包含「頻率概率」的結果。但最重要的還是與量子理論相關的奇怪之處——如兩個原子可以同時在不同的位置，信號可以傳播得比光更快，以及薛丁格的貓可以同時處於死和活的狀態的想法。

用直白的語言而不是方程，貝耶爾用一種通俗的方式，揭示了量子力學的意義，發現了認識物理學的新途徑。

豆瓣高評圖書，讀懂反直覺的量子科學

《啤酒與肥皂：用量子理論重新定義世界》

【美】麥可·D.菲爾

在日常生活中，我們的直覺通常都是對的。我們看到棒球飛到空中，劃出一道弧線、然後下落，最後在地面靜止。根據我們利用感官收集到的數據以及基本的經典力學定律，球的運動完全合情合理。

然而，一旦涉及電子運動、分子形狀等關於世界上最小粒子的問題，我們自詡已經知曉的事物就徹底發生了改變。真正理解周遭的事情，讀懂關於絕對小事物背後神秘、反直覺的科學，我們需要以量子力學理論的視角看待世界和自然。

《啤酒與肥皂》首開先河，不涉及複雜的數學，以科學小白就能夠讀懂的方式講述了十分具有挑戰性的量子力學理論。全書闡述清晰，以實例和圖表取代密集的公式幫助讀者理解：

為什麼草莓是紅的，藍莓是藍的？

為什麼粒子僅僅會因為被觀察而從「混合」狀態變成「純態」？

為什麼一個光子能同時位於兩個地方？

為什麼量子物質有時像粒子，有時又具有波的性質？

為什麼一塊金屬加熱後會發紅，溫度升得更高后反而會變藍？

為什麼鹽能溶於水而油卻不能？

《啤酒與肥皂》遵循了史蒂芬•霍金（Stephen Hawking）和劉易斯•託馬斯（Lewis Thomas）的傳統，帶你探討光子、原子、分子等跟人類量級的世界截然不同的最小粒子的反直覺世界，揭開量子力學的神秘面紗，並生動介紹了一些為當代量子物質學說作出貢獻的科學家以及相應的實驗。

用量子力學改善思考、生活和愛的方式

《可能性法則：量子力學如何改善思考、生活和愛的方式》

【美】梅爾·施瓦茨

你想選擇怎樣一種人生？這是一個有趣的發問。一直以來，我們習慣於認為選定的生活願景往往難以實現，卻沒有意識到有時候我們才是自己最大的敵人。我們有意或無意中做的事情，會阻撓自己而不是促進成功。擺脫這種狀態，第一步是要改變認知。在本書中，梅爾·施瓦茨提供了一種變革性的認知方式，幫助我們過上自己想要的人生。

近代科學曾使我們拓寬認知邊界，但它也用一套世界觀束縛了每個人。17世紀以來，宇宙被描繪成機械時鐘，我們是其中微不足道的個體。量子力學誕生後重新解釋了世界：在量子時代，宇宙充滿無限潛能，萬物連通，共同參與塑造整體。這種全新的認知觀鼓勵我們擺脫舊有的局限，擁抱不確定性帶來的無限潛能。

書中講述了3個核心理念——不可分割性、不確定性和潛能。從這3個理念延伸出更多生活法則，比如理解量子糾纏，重新獲得與自我、與他人的連通感；透過波粒二象性發現無限潛能，在量子波塌縮的一刻給自己更多選擇；從非此即彼的二元思維躍升到量子思維；從「存在」到「成為」，參與對現實的營造，自我賦能，從而掌控真正想要的人生。

將量子理論引入現代經濟學和管理學

《軟價值：量子時代的財富創造新範式》

滕泰

量子時代寶貴的資源，是人的創造性思維，這是一次新的財富大發現。本書是全球首部建立在量子理論基礎上的經濟學著作，探究如何為人類的思維活動定價，軟價值如何開啟未來財富的新起點——

為什麼很多製造業為我們的生活提供各種產品卻面臨虧損或倒閉的命運，而哈利•波特的作者J.K.羅琳幾乎不消耗任何地球資源卻創造出億萬財富？

為什麼奔馳的前主設計師認為，他們賣的不是汽車，而是藝術品，只是碰巧它會跑？

為什麼明星寧可閒著，也不能參加打折的演出？

為什麼電影拍攝完成，只是價值開發的起步？

有哪些軟產業一直向公眾提供直接、免費的服務，股東卻通過立體、彎曲的路徑賺得盆滿缽滿？

正如萬博軟價值方程V=C•Nm，軟價值既不取決於要素成本，也不取決於需求，甚至也不取決於供求關係，軟價值是由投入因子C、傳播群體廣度N，以及軟價值乘數m共同創造的。

本文轉自：澎湃新聞

亞洲浪潮，博鰲視野