描述
开 本: 32开纸 张: 纯质纸包 装: 精装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787508683638
1.前沿与创新。量子理论*为前沿学科，让我们从不同角度认识世界和构建一种全新的思维模式，同时作者结合概率论提出了“量子贝叶斯理论”，开创性的解释了量子理论和量子理论的未来。2.科普性。随着人们对科普世界越来越关注，比如量子、引力波、外星球是否有生物等，量子理论作为重要的重新认识世界的理论，对我们了解和构建新的认知模式具有重要作用。3.通俗易懂，深入浅出，大量配图。4.量子理论界的大咖和重量级期刊隆重推荐
因为精确预测以及在科技领域的广泛应用，量子力学被认为是*成功的科学理论之一，但也是*被误解的理论之一。在被创立后的近一个世纪，量子力学仍旧充满了争议。通过量子贝叶斯理论（QBism）解释量子理论中的悖论和谜题，本书为非专业的读者阐述了量子力学深远的含义、如何理解量子力学和量子力学如何与这个世界相互作用。QBism用对概率的全新理解去改造量子力学中的传统特征。贝叶斯概率与标准的“频率概率”不同的是，它是观察者对未来将要发生的一个事件或者一个命题的信任程度的数值测量。相比于频率主义，量子贝叶斯理论的优势在于它能够处理单个事件，它的概率估计可以根据获得的新信息去更新，并且可以包含“频率概率”的结果。但*重要的还是与量子理论相关的奇怪之处——如两个原子可以同时在不同的位置，信号可以传播得比光更快，以及薛定谔的猫可以同时处于死和活的状态的想法。
用直白的语言而不是方程，贝耶尔用一种通俗的方式，揭示了量子力学的意义，发现了认识物理学的新途径。
部分 量子力学 /001
第1节 量子力学是如何诞生的 /003
第2节 光的粒子 /012
第3节 波粒二象性 /020
第4节 波函数 /028
第5节 “美的物理实验 ” /037
第6节 见证奇迹的时刻 /045
第7节 量子不确定性 /053
第8节 简单地波函数 /060
第二部分 概率 /071
第9节 概率的烦恼 /073
第10节 贝叶斯牧师的概率 /086
第三部分 量子贝叶斯主义 /099
第11节 量子贝叶斯主义使事情明晰 /101
第12节 量子贝叶斯主义拯救薛定谔的猫 /107
第14节 实验室中的量子怪异 /122
第15节 物理现象都是定域的 /134
第16节 信念与必然 /140
第四部分 量子贝叶斯者的世界观 /147
第17节 物理和人类经验 /149
第18节 自然定律 /156
第19节 石头反踢一脚 /161
第20节 现在的问题 /168
第21节 一张完美的地图？ /176
第22节 未来之路 /179
附 录 量子力学四种其他的解释 /188
汉斯•冯•贝耶尔在本书中为向读者揭示量子力学做出了令人惊叹的工作。我很幸运在有生之年能够两次学习量子贝叶斯理论。*次学习犹如行走在崎岖坎坷的路上，我和我的同事在形成这个理论的过程中就每个细节反复争论，测试，再测试；推倒，再重建—
—我们为了到达彼岸，不得不颠倒我们的世界观。第二次学习则是从冯•贝耶尔教授那巧妙的描述中重新学习它，这次学习使我心情愉悦。冯•贝耶尔教授措辞富有洞见，而我从来没有意识到。现在我真正知道自己该如何去教授这门课程。
——克里斯托弗•A.福克斯 麻省理工学院波士顿分校物理学教授
物理学家在如何用量子力学去计算上保持着一致，但是在这些计算的意义上各执一词。在他惯有的幽默和优雅中，冯•贝耶尔教授带我们尝试着去理解原子内的神秘世界。
——詹姆斯•特勒菲尔（James Trefil） 乔治梅森大学物理学教授，《世界史中的科学》作者
然而，自从高中开始，在我发现乔治•加莫夫的经典故事集《汤普金先生》中所描绘的量子撞球和量子林丛林的魔幻世界之后，我备受量子力学带来的不安情绪的折磨。到目前为止，它行之有效，且从未让我抑或是其他人失望。然而，尽管使用它并且在大学里教授它，我在内心深处却觉得自己并没有真的理解它！我感觉自己不过是在重复着量子先哲们精心设计的步骤。像所有物理学家一样，我熟悉牛顿物理，也即经典物理，且当情势需要时，我可以如同传道者一样引经据典，对答如流，飞快说出它的教令、篇章，口若悬河地去描述它，然而我却从未能这样熟悉量子力学。量子力学的古怪之处并不源于它的数学复杂，而在于与生俱来的的悖论和难解之谜。
其中著名的谜题莫过于薛定谔的那只倒霉的猫的故事—根据量子力学的假设，这只猫同时处于既生又死的状态。其他的难解之谜包含了这样一条论断，即一个量子粒子可以在不同的位置上被同时观测到，这意味着粒子表现得像波一样，波则像粒子一样，而信息则似乎可以瞬时传输。总而言之，这些谜被称为量子奇异。
诺贝尔奖桂冠获得者——理查德•费曼给予了我安慰。尽管他是二十世纪的量子物理学家，但是仍旧抱怨“没有人真的懂量子力学”，包括他自己! 然而他这个极其悲痛的自嘲并未给予我太多的安慰。
随后，意外的事出现了。就在我计划着退休且从自己不会与量子力学相处愉快的那种悲伤论断中撤退时，量子信息前沿领域专家克里斯托弗.福克斯（Fuchs）的文章让我犹豫不决。尽管我并不是很懂他的文章，但是这篇文章看上去很鼓舞人心。按照科学圈子的传统，我邀请他来到我的学术之家——弗吉尼亚州的威廉•玛丽学院做了一个报告。他接受了邀请，因而我开始在他帮助下寻找量子力学的新解释。
它被称为量子贝叶斯理论，一语双关地简写成QBism，这么做的原因，我将在这本书中解释。量子力学这些年使我受益匪浅，且它激发了许多设备的发明，这些发明逐步衍生出改变我们生活的整个工业，而
量子贝叶斯理论与量子力学的这些技术方面的应用无关。取而代之的是，量子贝叶斯理论不过是在重新解释该理论的基本部分并赋予他们新的含义。
当我和克里斯成为朋友之后，他很耐心地教导我如何驱散量子奇异的迷雾。在一段时间里，我们相遇在一些国外的会议和研讨会上，诸如在瑞典古堡、加拿大高科技智囊团、瑞士山巅酒店以及巴黎的某个阴郁的礼堂——每个地方，物理学家聚在一起争论着量子贝叶斯理论的是与非。克里斯和我联系密切，交换着无数的电子邮件以及一起饮空了许多酒瓶。对它的理解如同晨曦般慢慢洒在我的身上。
尽管量子贝叶斯理论是激进而又意义非凡，但它并不难懂。我如此缓慢地才将它拥入怀中，是因为传统的量子力学的成功，尽管存在着各种奇怪之处，但是却令人震惊地解释了自然现象以及给出了可靠的预测。如同我这一代人一样，我在一个传统的被笑称为“闭嘴吧，快去计算”的物理学院接收教育。我们被告知去接受量子力学是一个事实，使用它去解释实验和设计小物件，而不必担忧它的深层含义。
“运用它”是“闭嘴吧，快计算”的更礼貌的表述方式。我们被鼓励着先搁置哲学上的顾虑，取而代之去成功解决实际问题。这种心态需要一点时间去适应。
我们这种自负的态度在千禧年之际伴随着量子信息理论的成熟而开始改变，这个理论揭示了量子力学未知的魔力。这些被用于一些非常炫酷的应用中，诸如量子加密（创造一种牢不可破的密码）和量子计算（解决曾经被认为不可解决的问题）。前者已经有商业上的实现，而后者据信不远的将来会成为现实。受科技上巨大进步的鼓舞，物理学界开始用新的视角去审视量子力学的真正的含义。年轻的研究者将不会因为表达出对它的基础的研究兴趣而被当作白日梦者嗤之以鼻。赞扬克里斯和他的合作者的引起新的成果卓著的在已接受的智慧的检验的荣誉是他们应得的，如同搅拌着一个长久以来在炉眼上炆火慢炖的锅。
当我看到量子贝叶斯理论的思想只是缓慢地在物理学界中传播时，我意识到是时候去为那些并不能轻易理解数学公式和方程的人写这本书了。
大约25年前，在一本关于单个原子壮观的新图像对物理学的影响的书中，我并非确信而只是非常期待地写到：“当前我们正在建立的对原子理解的纽带…将赋予它更深的意义，直到某天一个意义深远而简单地想法解开量子的所有谜团。”当然，那一天还未到来，但是毫无疑问，正如二十世纪显微镜学的进展使我们对原子有了更多了解，意义深远而简单的量子贝叶斯理论将在二十一世纪促使我们对量子更进一步的理解。
本书的章“量子力学”，主要以非数学的术语介绍传统的量子理论。为了让读者对量子理论有更直观的感受，我通过人们熟悉的事物或者日常经历这样的隐喻和类比方式来传达理论直观的意义。高中水平课程将有助于你理解，但也不是必须的。
第二章“概率”，在这章中我将转向讨论对概率的解释，比较我们中学学习的“频率论”的方式解释概率与不太熟悉的贝叶斯概率之间的差别。这些讨论的核心就是形式化的数学概率理论与其在现实世界应
用之间的基本的但也是常常被人们忽略的差别。
在做好这些铺垫之后，本书的核心部分将描述如何将量子力学和贝叶斯概率结合成量子贝叶斯理论，以及如何用这种新的观念来解决量子
奇异。
后，“量子贝叶斯理论的世界观”这一章稍微有些偏哲学，主要涉及我们从量子贝叶斯理论中获得的有意义的教训，或者说它的更深层的意义，这是本书的重点。量子贝叶斯理论意味着一直以来的对世界的科学观的支柱（另一支柱是相对论，译者按）看法的改变。基于量子贝叶斯理论的观点，我们将在本章中接触到下面这些问题：什么是“自然规律”的本质；这些规律又能完全决定宇宙的演化吗；或者我们有自由意识去影响演化吗；在物质世界中，我们既是其中的一部分又是观察者，我们与物质世界的关系又是如何；什么是时间；人类认知的极限又在哪里。我们也展望了量子贝叶斯理论发展的前景。
量子贝叶斯理论并非旧酒装新瓶，也不仅仅是量子力学的另一种解释。量子力学装饰了我的世界观，而量子贝叶斯理论改变了它。
退休后，我成为了一名量子力学补锅匠。在大学里教授了五十年的量子力学，研究生涯中玩弄着数学的奇技淫巧，挣扎着通过各式各样的报告、文章、书籍以及电视节目将量子物理福音带给普罗大众之后，量子力学给我的人生留下了深深的印迹。它点缀了我思考宇宙的方式。
然而，自从高中开始，在我发现乔治•加莫夫的经典故事集《汤普金先生》中所描绘的量子撞球和量子林丛林的魔幻世界之后，我备受量子力学带来的不安情绪的折磨。到目前为止，它行之有效，且从未让我抑或是其他人失望。然而，尽管使用它并且在大学里教授它，我在内心深处却觉得自己并没有真的理解它！我感觉自己不过是在重复着量子先哲们精心设计的步骤。像所有物理学家一样，我熟悉牛顿物理，也即经典物理，且当情势需要时，我可以如同传道者一样引经据典，对答如流，飞快说出它的教令、篇章，口若悬河地去描述它，然而我却从未能这样熟悉量子力学。量子力学的古怪之处并不源于它的数学复杂，而在于与生俱来的的悖论和难解之谜。
其中著名的谜题莫过于薛定谔的那只倒霉的猫的故事—根据量子力学的假设，这只猫同时处于既生又死的状态。其他的难解之谜包含了这样一条论断，即一个量子粒子可以在不同的位置上被同时观测到，这意味着粒子表现得像波一样，波则像粒子一样，而信息则似乎可以瞬时传输。总而言之，这些谜被称为量子奇异。
诺贝尔奖桂冠获得者——理查德•费曼给予了我安慰。尽管他是二十世纪的量子物理学家，但是仍旧抱怨“没有人真的懂量子力学”，包括他自己! 然而他这个极其悲痛的自嘲并未给予我太多的安慰。
随后，意外的事出现了。就在我计划着退休且从自己不会与量子力学相处愉快的那种悲伤论断中撤退时，量子信息前沿领域专家克里斯托弗.福克斯（Fuchs）的文章让我犹豫不决。尽管我并不是很懂他的文章，但是这篇文章看上去很鼓舞人心。按照科学圈子的传统，我邀请他来到我的学术之家——弗吉尼亚州的威廉•玛丽学院做了一个报告。他接受了邀请，因而我开始在他帮助下寻找量子力学的新解释。
它被称为量子贝叶斯理论，一语双关地简写成QBism，这么做的原因，我将在这本书中解释。量子力学这些年使我受益匪浅，且它激发了许多设备的发明，这些发明逐步衍生出改变我们生活的整个工业，而
量子贝叶斯理论与量子力学的这些技术方面的应用无关。取而代之的是，量子贝叶斯理论不过是在重新解释该理论的基本部分并赋予他们新的含义。
当我和克里斯成为朋友之后，他很耐心地教导我如何驱散量子奇异的迷雾。在一段时间里，我们相遇在一些国外的会议和研讨会上，诸如在瑞典古堡、加拿大高科技智囊团、瑞士山巅酒店以及巴黎的某个阴郁的礼堂——每个地方，物理学家聚在一起争论着量子贝叶斯理论的是与非。克里斯和我联系密切，交换着无数的电子邮件以及一起饮空了许多酒瓶。对它的理解如同晨曦般慢慢洒在我的身上。
尽管量子贝叶斯理论是激进而又意义非凡，但它并不难懂。我如此缓慢地才将它拥入怀中，是因为传统的量子力学的成功，尽管存在着各种奇怪之处，但是却令人震惊地解释了自然现象以及给出了可靠的预测。如同我这一代人一样，我在一个传统的被笑称为“闭嘴吧，快去计算”的物理学院接收教育。我们被告知去接受量子力学是一个事实，使用它去解释实验和设计小物件，而不必担忧它的深层含义。
“运用它”是“闭嘴吧，快计算”的更礼貌的表述方式。我们被鼓励着先搁置哲学上的顾虑，取而代之去成功解决实际问题。这种心态需要一点时间去适应。
我们这种自负的态度在千禧年之际伴随着量子信息理论的成熟而开始改变，这个理论揭示了量子力学未知的魔力。这些被用于一些非常炫酷的应用中，诸如量子加密（创造一种牢不可破的密码）和量子计算（解决曾经被认为不可解决的问题）。前者已经有商业上的实现，而后者据信不远的将来会成为现实。受科技上巨大进步的鼓舞，物理学界开始用新的视角去审视量子力学的真正的含义。年轻的研究者将不会因为表达出对它的基础的研究兴趣而被当作白日梦者嗤之以鼻。赞扬克里斯和他的合作者的引起新的成果卓著的在已接受的智慧的检验的荣誉是他们应得的，如同搅拌着一个长久以来在炉眼上炆火慢炖的锅。
当我看到量子贝叶斯理论的思想只是缓慢地在物理学界中传播时，我意识到是时候去为那些并不能轻易理解数学公式和方程的人写这本书了。
大约25年前，在一本关于单个原子壮观的新图像对物理学的影响的书中，我并非确信而只是非常期待地写到：“当前我们正在建立的对原子理解的纽带…将赋予它更深的意义，直到某天一个意义深远而简单地想法解开量子的所有谜团。”当然，那一天还未到来，但是毫无疑问，正如二十世纪显微镜学的进展使我们对原子有了更多了解，意义深远而简单的量子贝叶斯理论将在二十一世纪促使我们对量子更进一步的理解。
本书的章“量子力学”，主要以非数学的术语介绍传统的量子理论。为了让读者对量子理论有更直观的感受，我通过人们熟悉的事物或者日常经历这样的隐喻和类比方式来传达理论直观的意义。高中水平课程将有助于你理解，但也不是必须的。
第二章“概率”，在这章中我将转向讨论对概率的解释，比较我们中学学习的“频率论”的方式解释概率与不太熟悉的贝叶斯概率之间的差别。这些讨论的核心就是形式化的数学概率理论与其在现实世界应
用之间的基本的但也是常常被人们忽略的差别。
在做好这些铺垫之后，本书的核心部分将描述如何将量子力学和贝叶斯概率结合成量子贝叶斯理论，以及如何用这种新的观念来解决量子
奇异。
后，“量子贝叶斯理论的世界观”这一章稍微有些偏哲学，主要涉及我们从量子贝叶斯理论中获得的有意义的教训，或者说它的更深层的意义，这是本书的重点。量子贝叶斯理论意味着一直以来的对世界的科学观的支柱（另一支柱是相对论，译者按）看法的改变。基于量子贝叶斯理论的观点，我们将在本章中接触到下面这些问题：什么是“自然规律”的本质；这些规律又能完全决定宇宙的演化吗；或者我们有自由意识去影响演化吗；在物质世界中，我们既是其中的一部分又是观察者，我们与物质世界的关系又是如何；什么是时间；人类认知的极限又在哪里。我们也展望了量子贝叶斯理论发展的前景。
量子贝叶斯理论并非旧酒装新瓶，也不仅仅是量子力学的另一种解释。量子力学装饰了我的世界观，而量子贝叶斯理论改变了它。
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