科学之魂-爱因斯坦.海森堡.玻尔关于不确定性的辩论

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作者：[美]戴维.林德利著，李永学译

出版社：浙江人民出版社

本类榜单：科普读物

分类：科普读物 > 其他科普知识

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图文详情

ISBN：9787213086717
装帧：简裝本
册数：暂无
重量：暂无
开本：32开
页数：284
出版时间：2018-10-01
条形码：9787213086717 ; 978-7-213-08671-7

本书特色

初出茅庐的德国物理学家海森堡抛出了不确定性理论，动摇了物理学旧体系的根基，引发了一场关于科学之魂的惊心动魄的辩论。顶*物理学大师各自站队，纷纷加入了这场论战。传奇的人物，引人入胜的描写，极具戏剧性的情节，带我们回顾20世纪那场*激烈的量子科学论战，看25岁的海森堡如何携手玻尔赢得了与爱因斯坦的对抗。相比于其他同类著作，本书叙述清晰、简洁，详略得当，篇幅适中，极具可读性。

内容简介

1927年，年仅25岁的海森堡提出了一项科学推理——不确定性，即我们对亚原子粒子的认知存在着物理界限，这种“不确定性”将引申出许多令人震惊的推论。
该理论挑战了几个世纪以来的科学理解，动摇了物理学旧体系的灵魂，使得海森堡与爱因斯坦站在了直接对立的位置上，并把尼尔斯·玻尔置于这一争论的中心。
围绕这一论断，20世纪的*级物理学家各自站队，展开了激烈的辩论。*终，海森堡说“现在我们赢了这场游戏”。
此后，“不确定性”便从理论物理的专业概念演变成了一个流行语，其影响*越了科学的领域，涉及从文艺理论到电视节目等我们生活的的方方面面。
本书以引人入胜的叙述，像讲故事一样呈现了这一事件中的诸多细节。

前言

前言（节选）
如果说科学是人们从混乱中提取有序的尝试，那么，1927年年初，它转向的是一条让人始料未及的道路。是年3月，年仅25岁但已蜚声国际的知名青年物理学家维尔纳·海森堡（Werner Heisenberg）提出了一项科学推理，这项推理简洁、微妙而又发人深省。就连海森堡本人几乎也无法宣称他确切地知道自己到底发现了什么。他绞尽脑汁，试图找到一个能够概括这项推理的含义的词。在大多数情况下，他都使用一个德语词，我们可以将之翻译成“不准确性”（inexactness）。出于一种略微有些不同的目的，他在有些地方尝试用“无法决定性”（indeterminacy）这一术语。但在他的导师、有时身兼老板的尼尔斯·玻尔（Niels Bohr）无法抗拒的压力下，海森堡不情不愿地加上了一个尾注，让一个新词粉墨登场，这就是“不确定性”（uncertainty）。于是，海森堡的发现也就此被人称为“不确定性”原理。
…………
海森堡并没有对自然定律的完备性进行攻击。相反，正是在自然事实中，他发现了奇特又令人惊恐的难题。他的不确定性原理涉及基本的科学行为：我们如何才能得到有关世界的知识，即那种可以用科学方法进行检验的知识？在海森堡举出的特定例子中，我们如何才能知道某一物体的位置及其运动速度呢？这是一个曾经让海森堡的前辈们备感困惑的问题。无论何时，某个运动物体都具有特定的速度和位置。人们可以用多种方法对它们进行测量或者观察。人们的观察做得越好，得到的结果就越准确。除此之外，还有别的什么可说的吗？
…………
但海森堡发现，可说的东西着实不少。他的结论如此深奥，其革命性意义如此深刻，但用文字表述出来却让人觉得如同老生常谈。人们可以准确地测量某个粒子的速度，或者准确地测量其位置，但无法同时准确地测量二者。换言之，对粒子位置的测量越准确，对该粒子速度的测量便越不那么精确。或许可以更加委婉地说：观察的过程会改变被观察的对象。
说来说去，他的学说的概要不外是：观察到的事实其实并不像大家想象的那么简单，那么一目了然。在对自然世界的传统描述中，自然界这个庞大机器的所有工作部件理所当然地被认为可以在无限准确的程度下加以定义，而且它们之间的一切相互作用都可以被准确理解。每个物体都有其位置，人们可以确定它的所在地。这一点似乎是基础，也是至关重要的一点。要想理解宇宙，人们就必须首先假定，他们能够逐一确定组成宇宙的所有部件是什么，这些部件在做些什么。但海森堡似乎在说，人们无法弄清楚他们想要知道的情况，甚至就连他们描述自然世界的能力都是受到限制的。如果人们无法如他们希望的那样描述自然世界，又怎能希望推导出自然世界的定律呢？
海森堡的发现的意义令人难以捉摸。而在他推出这一发现两年前，他还发表了另一项同样引人注目、令人困惑的见解。在灵感萌动之间，他明白了应该如何建立一门后来被人称为量子力学的学科。当物理学界的其他人还在挣扎着努力跟上他的思路时，海森堡怀着一个青年科学工作者的纯洁愿望，锐意进取，以一种深奥晦涩的新理论语言重写了物理学的基本规则，而这种语言就连海森堡本人都声称尚无法完全掌握。然而，尽管尼尔斯·玻尔有着反应迟缓的名声，其深思熟虑往往令人恼火，他却敏锐地看出了融合新老体系的必要性。他发现，艰难而又至关重要的任务是在不抛弃过去来之不易的成果的同时弄懂新的量子物理。就如何才能*好地描述这门仍然存有争议的新学科，他与海森堡发生了激烈的争论。
另一个声音也加入了争论。海森堡公布他的原理的时候，阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）已经年近五旬。他是科学界的老人，受人崇敬，但不再总是那么引人注目。更年轻一些的科学家正在进行重要的工作。爱因斯坦充当了高层评论员的角色。在其辉煌时代，他也曾经是位革命者。1905年对他来说是伟大的一年。在这一年，他以相对论推翻了牛顿有关绝对速度和绝对时间的旧有理念。在一个观察者看来是同时发生的事件，对于另一个观察者来说可能是依次相继发生的，而在第三个观察者看来，事件发生的次序可能又是相反的。海森堡随手援引了爱因斯坦的革命性原理来支持自己的原理：不同的观察者看到的世界是不同的。
但在爱因斯坦看来，这是对他的*伟大成就的极大曲解。当然，人们可以从不同的角度看待相对论，但爱因斯坦理论的要点是，它以一种所有观察者都能接受的方式使表面上相悖的观察得到统一。根据爱因斯坦的理解，在海森堡的世界中，有关真正事实的想法似乎崩溃了，变成了各种互不相容的观点。而爱因斯坦认为，如果科学意味着任何可靠的事物，那么海森堡的那种看法就是无法接受的。这又是一次尖锐的思想交锋。这一次，海森堡与玻尔携手作战，对抗年长的大师。

作者简介

戴维·林德利（David Lindley）
美国理论物理学家、科普作家，剑桥大学博士后。
曾是费米国家加速器实验室研究员，后在《自然》和《科学》《科学通讯》等权*杂志任编辑，1996年获斐陶荣誉学会（Phi Beta Kappa）科学写作奖，2000年后成为自由科普作家。
擅长用生动的语言，将深奥的物理学以富有戏剧性的历史事件的形式呈现给读者。著述颇丰，影响甚广，本书是他*受好评的著作之一。

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