重构对世界的认知孙昌璞院士抖音导读《我这一代的物理学

量子力学是现代物理学的基础。它听上去有点神秘、有点高冷,其实在生活中有大量应用,比如手机、电脑、激光以及备受关注的量子计算。近期,孙昌璞院士现身抖音@高山科学经典 直播间,为网友导读创建和发展量子力学的领军人物波恩的经典名著《我这一代的物理学》,带大家一探量子力学的世界。

孙昌璞是我国著名理论物理学家、中国科学院院士、发展中国家科学院院士、中国工程物理研究院研究生院院长、北京计算科学研究中心教授。他长期从事量子物理、数学物理、量子信息方面的基础理论研究,不仅在科研上做出了巨大的贡献,还为国家培养出很多优秀人才。

导读中,孙昌璞将波恩形容为一位“被忽视的第二次量子革命的领军人”。波恩是一位犹太科学家,出生于1882年的德国,于1921年和另一位教授一起创立了哥廷根学派,这一学派是量子力学的主要推动力量。不幸的是在希特勒时代,他被纳粹解职。波恩为人正直、努力工作,为人忍让,常常把科研功劳归功于他的学生,包括泡利、海森堡等,以至于后者纷纷先于他获得诺贝尔奖。直到1954年,波恩才因提出波函数的统计解释而获得诺贝尔物理学奖。

对于《我这一代的物理学》这部书,孙昌璞介绍,这是一部杂文集,集合了波恩从1921年到1955年创作的文章。书中呈现了波恩不同时期的大量讨论,如量子世界的客观性具有随机特征、量子力学的诠释、物理概念的现状及其未来发展等。对于二战时期美国发射,他认为物理学发展对社会影响是一把双刃剑。在一篇1926年的文章中他提出,牛顿力学可以用统计的方式来定义,也就是当今“熵力”的概念,在当下仍在不断产生影响。

该书除了对物理学的发展非常重要,对当代哲学也提出了挑战。在经典世界,所有观测和测量是不影响结果的,比如在经典世界的一场足球比赛,在禁止喝彩与嘘声等影响下,是能够展现球队的真实水平的。而量子测量和观察会内禀地影响被观察对象。拿电子来讲,它有可能出现在原子核周围空间任何一点,但完全是随机的。这挑战了先验哲学的旧有认知。

导读中,孙昌璞特别提到波恩有很多优秀的学生,特别是很多中国学生。例如我国“两弹一星”元勋彭桓武、程开甲,著名的核物理学家、中国科学院院士杨立铭等,因此波恩对中国物理学近代的发展也有非常重要的贡献。对于为什么要向网友推荐这部书,他引用了波恩在导言中的一句话,“希望读者会从这本集子里感受到物理学这个伟大时期的某些探险精神。”

本期导读由北京大学教授何琼毅主持,山西大学科技史研究所教授厚宇德受邀参与节目讨论。厚宇德对波恩深有研究,曾著《波恩研究》《波恩与哥廷根物理学派》等书。他认为《我这一代的物理学》这部书有着相当深刻的思想性,他试图用量子力学重构对世界本质的认知。他认同波恩所讲,量子力学的很多理论是抽象难懂的,但人们在应用的过程中,会自然而然地习惯和接受。

孙昌璞认为,量子力学作为一门科学,它最主要的创新时代已经过去,波恩这一代人已经解决了量子力学中最基本的科学问题。量子力学现在发展的最主要问题不是关于它概念的诠释,而是要走向应用,包括在信息、能源、生命科学上的应用,这是当下量子力学的发展方向。

据了解,高山科学经典致力于邀请100位知名学者来做导读者、200位知名人士做嘉宾,共同解析科学名著,引领大众科学地阅读,增长对科学的兴趣,提升科学文化素养,让科学成为现代人的生活方式。节目于每周六晚20:00播出,网友可关注抖音账号@高山科学经典 预约及观看回放。

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