量子世界巡游记：来自宇宙的洪荒之力

量子世界是被人们惊呼“颠覆”了传统物质观的世界。惊呼之后通常是过度渲染，于是很多人以为对于量子世界的认识实际上否定了我们以往对于宏观经典世界的认识。其实在这里“颠覆”的含义更接近于“引申”的含义，我们的宏观认识并没有错，只是不那么精确罢了。量子理论所展示的是一个更为精准的物质世界，而我们在日常生活中所认识的世界不过是量子世界的宏观引申罢了。经典世界理论是量子世界理论的宏观近似。 

本书以钟子丹、远山、远见、任紫欣等人物为主线，用生活故事连载小说的形式将读者引进量子世界，循序渐进地直观介绍了量子力学、量子纠缠、引力波等量子理论的知识。本书线索紧密，文字风趣不生涩，而且对读者的物理基础要求不高。书中*引人入胜的是所配的插图均是具有专业量子物理背景的画家手绘，所以能深入浅出，让读者一目了然。
本书特别适合于中学生和对量子理论感兴趣的广大读者入门阅读。期待读者们能从本书中开启新思维，产生新见识，悟出新乐趣。

目
录

一、
寻“霸道”总裁拜良师验书稿教授谈量子//001

二、
钟子丹初会兴趣班少男女喜悟新观念//009

三、
教授解波粒二象性总裁悟天然测不准//024

四、
凭经典连续成自然析量子分立是真观//044

五、  好奇心真能害死猫？南北辙同是此车道？//056

六、  一“粒”才子测错平行世界一“波”巨星照亮哥本

哈根//070

七、  何为快？真空中光速啥是小？普朗克常数//082

八、
百家诸子撑起一方文化三户量子构成万物芳华//093

九、
解粒子众生分课题谈光子张冉初试啼//102

十、
远邢宴两代结挚友μτ会三家电子缘//114

十一、
觅无踪科学家神伤凭质量中微子振荡//124

十二、
亘古穿越引力波发声由彼及此引力子现形？//137

十三、
粗检验远山霸气有成细勾勒婷婷弱力图清//145

十四、
似情深正负电荷相吸如化蝶正反粒子光熠//155

十五、
依自旋粒子划分单元寻质量希氏觅得源泉//162

十六、
顺电子周期表排座序谢泡利创不相容原理//174

十七、
求接缝贯连经典微观追本质普氏常数关键//186目录量子世界巡游记：
来自宇宙的洪荒之力

VISTA

OF THE QUANTUM WORLD十八、 量子跳淘孩子蹦台阶出奇招彪氦核穿隧道//192

十九、
电离子皆是无形杀手？光量子究竟几多伤害？//206

二十、
孪生子远离互有所感微量子跨距彼此纠缠//220

参考文献//232

后记//233

自序

有故事，有知识，还有新思想

 我不找名家写序是因为我想看看这本书推出以后，自身的“净重”到底有多大。

量子世界是被人们惊呼“颠覆”了传统物质观的世界。惊呼之后通常是过度渲染，于是很多人以为对于量子世界的认识实际上否定了我们以往对于宏观经典世界的认识。其实在这里“颠覆”的含义更接近于“引申”的含义，我们的宏观认识并没有错，只是不那么精确罢了。量子理论所展示的是一个更为精准的物质世界，而我们在日常生活中所认识的世界不过是量子世界的宏观引申罢了。经典世界理论是量子世界理论的宏观近似。

也正是因为这种颠覆，普罗大众对于量子世界常常连“知其然”都谈不上。所以在阅读这本书的时候，走出步，知其然，已经多少有些“惊心”了。追求完美的读者会忧虑书读了以后会有“难知其所以然”的挫折感。我想说的是，其实您走出步，仅仅是了解了书中介绍的量子现象，即便还不明就里，就会有豁然开朗的感觉了。因为量子世界的现象已经足以启发您开启一种新的思维方式，一种以前在胡思乱想里都难以找到相类似的，哪怕是蛛丝马迹的思维方式。

这就是阅读本书的乐趣。即便是初步阅读以后略显肤浅的了解，因为见识了那些匪夷所思的现象，您也能开启一个全新的思想起点。在这个基础上的重复阅读会逐渐解决探索“所以然”时遇到的困惑。这多少有点像探险，先观察到了新地貌，产生了新见识，悟出了新乐趣，然后再去细致钻研地貌的形成机理也不晚。

有时候，认知的困难来源于根深蒂固的思维习惯，当您在反复的阅读中渐渐摆脱了旧的思考习惯，“知其所以然”就是水到渠成的事情了。

这本书是以生活故事的形式出现的，所以有故事，有知识。更重要的是，还有新思想。

感谢本书责任编辑汪操，他为本书的成稿和运作提出了许多卓有见识的意见和建议。同时，要特别感谢许治军女士，她是这本书的推荐者，并参与了本书的编辑工作，还组织了和书中插画相关的工作，在此我对许治军女士和插画师张靖涵女士、律睿慜先生一并表示衷心的感谢。

 

跃钢

2017年9月

一、 寻“霸道”总裁拜良师验书稿教授谈量子北新大学物理楼。“铃……”办公桌上的电话响了起来。钟子丹侧身坐在办公桌后，右腿压在左腿上，右膝上摊开着一本书。他的眼睛没有离开书，伸出左手拿起电话听筒。“喂，哪位？”“哦，钟老师，是我，楼建新。抱歉打扰您了。楼门口来了个客人，名字叫远山，说有点事儿要请教您，希望您能见他一面。我打电话问问您的意思。”“远山？我好像不认识这个人啊。”“是是是，他也说了，您不认识他。我问他什么事儿，他说和我一时半会儿也说不清。他说顶多耽误您半个小时。您看可以吗？”“那，您让他进来吧。”钟子丹有些无奈，但也不知道该怎么应付这类情况，只好妥协。放下电话不久，就听见了敲门的声音。钟子丹放下手中的书，站起身走到门前，打开门。来人是个男子，个子高高的，看起来接近一米八，四十多岁。身着一身括一、 寻“霸道”总裁拜良师验书稿教授谈量子量子世界巡游记： 来自宇宙的洪荒之力VISTAOF THE QUANTUM WORLD0000挺的藏青色西装，脚上的皮鞋擦得锃亮。“我叫远山。”男子侧着身子走进门来。上身微微前倾，略显谦卑但并不猥琐。两只手恭恭敬敬地端着一张名片送上前来。钟子丹也礼貌地欠欠身子，伸手接过名片。名片上文字内容很简单，两行。行字迹略小，远健医疗器械公司总裁；第二行两个大字，远山。在下面则是字体更小的通信信息，乍看起来都是数字。钟子丹有些迷惑地抬起头，看着对方，伸出左手指向侧面靠墙的长沙发： “您请坐。您找我是 ……”“有点唐突，有点唐突。怎么说呢，我知道您时间宝贵。我尽快说明来意，尽快。”男子一边侧身向沙发挪过去，一边语无伦次地表白。“不急，您慢慢说。我没那么忙。”钟子丹望着来人笑了笑。这个人看起来不像是个没有分寸、肆意打扰别人的人。对待这样的人，钟子丹反倒不忍让对方感受到太大压力了。“谢谢您，钟老师。我尽快说。”来人似乎有所放松。他上身挺直，在沙发的边缘坐下，形式上仍显得谦恭，但眉宇间释放的却颇有些英气甚至霸气。钟子丹顺手从旁边拖过一把椅子，坐在来人的对面。“长话短说，我儿子在北新大学附中上高二。他说您近写了一部有关量子力学的科普书稿，并且把书稿分发给他们那个物理兴趣组的学生阅读，收集意见。”“是有这么回事儿。怎么，您是不是觉得影响您孩子的学习了？”“没有，没有。”远山急忙摆手，“我理解您是要检验一下书稿所面向的读者群，是吧？”“是。”钟子丹肯定。“我是来毛遂自荐给您做‘实验品’的。”几句话过后，远山似乎放松了许多，话里开始带了一点点谐趣。“我是这么想的，其实我这类人可能比在校高中生更适合做您的试读群。您的科普应该是面向更大的社会群体吧？我儿子他们还是学生，他们的环境还是有比较重的学校氛围的。所以纯粹由他们反馈的信息未必有普遍性。他们能看懂的东西也未必能让社会上更多的人看懂。您说呢？”“您的想法挺好，可如果您儿子在北新大学附中的物理兴趣班，他应该已经有一本书稿复印件了吧？您来的意思是想再要一份？”钟子丹似乎明白了对方的意思。“您说得对，我见到书稿了。但我不是为书稿来的，我是想得寸进尺，做您的学生。您看有没有可能在您方便的时候，以您书稿的内容为蓝本，把那些知识讲给我听听呢？时间可以不定死，随您方便。我交学费。”这倒新鲜。来人的目的勾起了钟子丹的好奇： “您怎么会想要学量子力学？”“为了做个霸道总裁。”远山笑了起来，身子往沙发里挪了挪，“不过不是不讲道理的霸道总裁，是想做一个能讲出更多道理的霸道总裁，在见识上霸道一些。见识多了，发言权总会多一些吧。”他看了看钟子丹，问： “您是不是觉得有点怪异？”“不会。”钟子丹也面带轻松地笑了起来，顺着对方的思路开了句玩笑，“懂量子力学的人对什么事儿都不会觉得怪异。”“漂亮，您的回答真漂亮，我觉得我找对人了！”远山由衷地兴奋起来。“为什么是量子力学？就因为您儿子他们在读我的书稿？”“其实不是。”远山果断地否定，“我这两年多少听说过一点量子力学。您知道吗，”远山又笑了，“现在好多商业总裁聚到一块儿，不聊高尔夫了，改聊量子力学了。不懂点儿量子力学都不好意思在那个圈子里混了。”远山大笑起来，但马上又恢复常态，“您别误会，我不是为了在那个圈子里附庸风雅才来找您的。商圈里有个朋友，学物理出身。他经常有点炫耀地和我们介绍一些量子力学的零碎。时间长了，我还真被他勾起好多好奇来。”钟子丹对面前这个看起来仪表堂堂的男人发生了极大的兴趣： “那您说说看。哦，稍等一下，我能不能先问问您的学历？别误会，我只是想对自己读者的教育背景做一点了解。”“没事儿。我高中毕业。家里穷，毕业就出来挣钱养家了。其实，我念书的时候成绩还行。”“好，您接着说，说说您对量子力学的好奇。”钟子丹重新接起中断的话题。“那朋友说的东西起初听起来真是离谱，颠覆三观啊。他说，在量子力学里粒子和波是一个东西了，波就是粒子，粒子就是波。比如，光其实也可以是粒子。高尔夫球飞起来会像水波一样，也有个波长。他还说，其实我们看到的存在都是测量下的存在，可测量其实是可以影响被测量物的存在状态的，所以我们所说的存在都和测量有关联。我们开始听这些话的时候都觉得他是鬼扯，那实际存在就在那儿，你测量不测量它都在那儿。跟测量有什么关系？但慢慢琢磨起来，发现他说的好像挺有道理，你不测量，怎么知道存在的是什么东西？如果一测量就影响了存在，那对我们有意义的存在可不就是测量影响下的存在了嘛。”说到这儿，远山停下来看了看钟子丹。