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多者异也

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多者异也

雪花又一年 2018-05-04 15:17:00 浏览157 评论0

摘要: 由于这学期少了一个月的课程,我们的教学进度慢于预期。因此我们迄今只涉及到单个量子比特的诸多量子力学特性,例如量子化,波粒二象性,态叠加(薛定谔猫),测不准等。我们迄今还未讨论两个量子比特的量子特性,比如量子纠缠。

由于这学期少了一个月的课程,我们的教学进度慢于预期。因此我们迄今只涉及到单个量子比特的诸多量子力学特性,例如量子化,波粒二象性,态叠加(薛定谔猫),测不准等。我们迄今还未讨论两个量子比特的量子特性,比如量子纠缠。什么是量子纠缠,下面一图就展示了一个宏观纠缠态的例子,前面的小女孩看了一眼(进行观测),导致后面处于纠缠态的两个小孩,同时滑倒,纠缠态崩塌。

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上图请勿当真。有兴趣的同学可以参考2015年12月13日 的历史旧文。此处我们就不展开阐述。


我们这里想谈的是一个如何看待科学的世界观。我们很多同学从中学走过来,都会有一种看法,数学是最基础,物理其次,化学再其次,用下图表示:

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甚至认为宇宙是存在最终极理论的,也许一张纸巾上就能写的下。所以有一种看法荼毒了不少青少年,“学好数理化,走遍天下都不怕”。等到大学毕业了才发现,purity越高的专业,只能去搬砖,而不纯洁的同学则去了金融界,迅速走上人生巅峰。


其实,大多数科学家认为这种看法是不正确的,典型人物就是大名鼎鼎的安德森(Philip W. Anderson, 1923-)提出的演生论。考虑到他的岁数,他最近在Arxiv贴出了关于高温超导体的last word,特意分享他在1972年的文章: 《More is Different》,这是影响深远的一篇文章。同时,我们也要分享中科院院士于禄老是的一个演讲。我当年就是听于老师的演讲才接触到这个概念。谢谢。


总结来说,传统的这种看法叫还原论:


了解我们世界本质的一个自然而然的方法,是找到组成所有物质的基本构 件。

就像我们高中里认为如果我们知道每个东西的牛顿方程,我们就可以预测世界的一切。后来非线性物理告诉我们,如果东西多,相互作用会引起混沌现象。即使我们知道了很多信息,据此来解牛顿方程产生的预测不一定是靠谱的。


简单说来,一加一并不见得等于二,往往是大于二的。就像你和你女朋友认为以后,生活中的乐趣绝对不是你们各自的乐趣相加,相互作用下会产生很多新的现象,而一个村,一个县,一个城市,一个国家则会产生更多复杂的现象,这种现象离不开两个字“集体”。这种集体现象往往不是可以通过单个体可以理解的,否则我们就能在股市无往而不胜了。


同样,在物理领域,什么是最基本的个体?DNA,分子,原子,还是夸克?也就是所谓的基本粒子。另外自然界有更多的个体,数目之大,远甚于人类社会。我们今天想阐述的就是一种新的思路——演生的思路。虽然我们客观世界的确可以分成不同的层次,迄今我们取得了巨大成功。但是我们发现,现在自然界,人类试验中发现千奇百怪的相变现象却不能从个别粒子所遵从的运动规律“推导”出来。甚至,今年引力波的发现说明了真空并不空,那么真空中的基本粒子是什么?希望你看完下面两篇文章对自然界有着更深的认识。


原文发布时间为:2017-03-23
本文作者: Avery
本文来源:量子趣谈,如需转载请联系原作者。

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