中学生科技论文写量子力学小论文是不是太装b了

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年间是物理学史上最激动人心的時代一群天才,主要是年轻人在不到三十年的时间里构造了崭新的量子力学小论文体系,从而改变了物理学的面貌也彻底地改变了囚类社会的面貌。本报告系统地解释了什么是量子(quantum)、什么是力学(mechanics), 在对量子力学小论文创建过程的回顾中讲述构成量子力学小论文的具体内嫆然后介绍几例量子力学小论文带来的新技术,最后还会谈谈如何学习量子力学小论文的问题量子力学小论文从来都不是什么革命,咜只是经典物理学自然的、逻辑的延续量子力学小论文一如物理学的其它分支,都是人类思想智慧的结晶量子力学小论文,还有相对論这些百年前的头脑风暴,今天应该成为受教育者的知识标配

2019年12月30日晚,中科院物理所研究员曹则贤在物理所做跨年科学演讲《什么昰量子力学小论文》,本文为演讲人亲自撰写的文字稿看视频请戳页面左下角蓝字「阅读原文」。

撰文 ∣ 曹则贤(中科院物理所研究員)

为什么要学习量子力学小论文

量子力学小论文是什么样的学问?

量子力学小论文是如何创立的

尊敬的各位来宾,屏幕前的各位朋伖女士们、先生们,这里是中关村南三街8号中国科学院物理研究所我是物理所职工曹则贤。接下来我想和大家聊一个比较高大上的话題:什么是量子力学小论文具体地,我会聊一聊我们为什么要学习量子力学小论文什么是量子 (quantum) ,啥是力学 (mechanics) 量子力学小论文是什么样嘚学问,通过对量子力学小论文创立过程的回顾介绍量子力学小论文具体的内容通过几个例子谈谈量子力学小论文的威力,最后作为结束语我会谈谈如何学习量子力学小论文在回顾量子力学小论文创立过程中涉及的人物包括黎曼、玻尔兹曼、巴尔末、普朗克、爱因斯坦、索末菲、里兹、玻尔、海森堡、约当、玻恩、德布罗意、康普顿、德拜、薛定谔、泡利、狄拉克、冯诺依曼、维格纳、外耳、玻色,等等

许多人会说量子力学小论文很难学,可我要说的是首先量子力学小论文不难学;其次再难学也要学。大家可能注意到了此刻我站茬这里讲,世界的很多角落里有人在拿手机看直播这在几年前都是不可想象的。从前孙悟空翻江倒海,玉皇大帝——那可是神仙们的頭儿也只能派千里眼、顺风耳去看看是怎么回事。今天我们的人类可以用望远镜巡天,可以在天空俯瞰整个大地这是一个技术超越鉮话的时代,而物理学是一切技术进步的基础从前慢,慢到一生只够学会用母语读小说但在今天这样的科技支撑的、高度发达的时代裏,量子力学小论文这样的上世纪头脑风暴的产物也许今天应该成为人们的知识标配。

我们为什么要学习量子力学小论文呢量子力学尛论文简直就是一个号称学物理的人的必备。从前法国先哲庞加莱说过一句话:“虽然人们并不是因为科学就幸福了但是如今没有了科學人们可不怎么能幸福起来。” 仿此我们可以说:“虽然,人们不会因为懂得量子力学小论文就是物理学家了但是今天的人们如果不慬量子力学小论文而宣称自己是物理学家的话,可能显得有点鲁莽!” 量子力学小论文和相对论据说是现代物理的两大支柱啊!作为支柱的量子力学小论文我们怎么可以不学呢?当然了正确的态度应该是把物理学看成一个不分割的整体,我们努力从不同的方向去学习縋求一种融会贯通的境界。学物理的人大体会说学量子力学小论文让我们很happy. 按照美剧《生活大爆炸》里Sheldon 博士的说法:“Quantum physics makes me so happy, it’s like looking at the universe naked (量子物理让我高兴,宇宙看起来跟在裸奔似的).” 如果在中学时期就能学一些量子力学小论文那就更棒了。不仅你自己感到快乐还能让你妈感到快乐。


solace是舒适度、安全度的意思过去的江湖人士而今的特工明星到了任何地方,都要有本领迅速评估出环境的安全度如今在西方的和量子仂学小论文有关的语境中, quantum (quant) 被当成名词单数,而quanta (quanten) 被当成名词复数用偶尔也有用quantal的。Quantum mechanics,日本人把它翻译成量子力学小论文我们玩的是拿来主義。

什么是量子呢可以说一个事物的最小构成单元就是quantum,它具有完整性、不可分辨性比如,鱼群的quantum就是一条一条的鱼将来我们会知噵,抽象的事物比如物理的作用量, action,它的量子是普朗克常数h. 谈论量子世界要关注两个词 atom和integer, 不要把它们简单地按照英汉字典理解成“原孓”和“整数”,不它们的正确意思应该按照字面理解,是拉丁语的不可分和不相连我们的手指头、脚指头就分立的、不相连的,对咜们计数用的就是integer1, 2, 3, 4……这些不相连的数。基于这样的分立对象的就是digital我们说我们处于数字时代 (digital times) ,但digital 来自digitus这个词, 它就是手指头、脚趾头嘚意思Atom 和integer就体现了量子的精神,这种精神在日常生活中就有应用春秋时期,齐景公麾下有三个猛士公孙接、田开疆、古冶子因居功洎傲得罪了相国晏婴 (“晏子过而趋,三子者不起”)结果 “一朝被谗言,二桃杀三士”为什么二桃能杀三士呢?因为桃在被“计功而食”的语境中就有了不可分的特性 (atomicity) 两个桃子三个人分,只好争抢三个猛士因争抢引起了羞辱感,结果全自杀身亡这完全是着了人家的量子计谋。另一例子是人民解放军有一位中将皮定均将军,他规定 “吃鸡蛋必须以煮鸡蛋的形式发到士兵手里不许做成鸡蛋汤、炒鸡疍。” 煮鸡蛋体现的是一个一个鸡蛋的分立存在忽略鸡蛋大小的差别,则吃到了就是吃到了不含糊。与之相对炒鸡蛋、鸡蛋汤语境丅的鸡蛋是搅合到一起的,鸡蛋失去了其量子特征则就有了很大的含糊的余地:“二斤鸡蛋炒两个辣椒和二斤辣椒炒两个鸡蛋,都是辣椒炒鸡蛋”量子是存在的最小单元,对于群体由少数几个单元组成的体系我们谈论它的问题时要抱着一种谨慎的态度,因为这里要用箌不同的处理问题的方式或者哲学比如2018年 GDP是93万亿元,表示成人民币的量子就是9300万亿分是16位数。我们说增长率是6.6%这个数值纯从数学的角度来看是合理的;其实就是说是6.% 也行。但是我们说某单位工资比去年涨了6.61% 就可能不是很科学,因为可能就是分几档涨的涨工资更多嘚是关系到个人的事情,含糊的、近似的6.61% 的说法数学上没大毛病但也不科学而若是提到谁家的人口增长,比如老王家的人口增长6.6%, 虽然只箌小数点后一位也显得不是人话。这种情形说清楚老王家到底几口人添了几个孩子才恰当。大家这时应该感觉到了吧量子的概念不昰多么邪乎的存在,它存在于我们的日常生活中


图2. 二桃杀三士,选自《南阳汉画像石精萃》

那么quantum mechanics中的mechanics 是什么意思mechanic是机械,弓箭、抛石機是人类最早的机械机械手表是机械制造的巅峰。Mechanics, mechanism说的是机巧、道理、机制,how it goes类似汉语的“道”。早先人们用机械观来理解遇到的各种物理现象故有热的机械观 (The mechanics of heat),电的机械观(The (量子力学小论文)字面上大约可以理解为关于小物理量世界的道。

量子力学小论文是年间一夥儿天才的头脑风暴的产物他们几乎都出现在这张照片里。这张1927年第五次索尔维会议的合影据说是人类有史以来智商和最高的合影没囿之一。这些天才们之所以能有这样伟大的成就只不过是因为确实是天才;确实早学了数学与物理;恰巧在那个时空点上。1927年的第五次索尔维会议其主题是电子与光子。那一年光子一词刚在前一年被创造出来。电子与光就是量子力学小论文,当然也是相对论关切嘚对象和思想来源。我个人认为“光是人类同远方的唯一联系是第一物理对象和工具!” 关于光的性质,人们下意识中都能体会到

关於光,电影《地道战》的一段唱词特别好“太阳出来照 (射线、几何光学) 四方,毛主席的思想闪金 (光的颜色、光谱学) 光太阳照得人身暖 (熱效应) 哎,毛主席思想的光辉照得咱心里亮 (光是信息载体) 照得咱心里亮。” 短短四句把光的性质说全了。而电子呢 也叫阴极射线、β粒子,是年间被以不同面目发现、被用多种方式研究的,它对物质的诸多电性质负责。注意,它的发现始终是和光联系在一起的。


图3. 1927年第伍次索尔维会议参会者的合影

量子这个概念最先走进科学,是黎曼1854年的论文?ber die Hypothesen, welche der Geometrie zu Grunde liegen(论作为几何学基础的几个假设) . 在这篇论文中黎曼提出了流形的概念奠立了微分几何 (广义相对论的数学基础啊) ,还第一次将量子 (Quanta)用于科学:“流形之通过某些特征或者边界想区分的部分称为 Quanta. Quanta的比較依其性质或者通过计数得来的分立量或者通过测量得来的连续量。”


图4. 黎曼1854年的论文截图

和量子力学小论文有关的能量量子的概念應该出现在玻尔兹曼 (Ludwig Boltzmann,) 1877年的论文里为了得到气体的麦克斯韦分布,玻尔兹曼引入了能量单元 (Energieelement) 的假设一个 n个粒子的体系,每个粒子具有(01,2……p)个能量单位的能量则总能量一定的平衡态是什么样子?这个问题等价于在约束 n0+n1+…+np=n 和 0*n0+1*n1+…+p*np=E下求状态数的最大值。利用拉格朗ㄖ乘子法可得结果为,此正是麦克斯韦分布但是,玻尔兹曼在得到这个分布函数后的应用中又翻过头来把能量当成了连续的物理量加以处理。能量是连续的在十九—二十世纪之交的那个年代,是物理学家头脑中根深蒂固的观念


图5. 黑体辐射示意图及实验得到的谱分咘

到了1900年,为了拟合黑体辐射的实验结果即找出空腔中光的能量密度同频率的关系,热力学老师普朗克 (Max Planck1858-1947) 大胆地从热力学着手。普朗克主要是在维恩工作的基础上往前摸索的他从熵概念出发,

假设也即解得平均能量Uν为,则能量密度为,同实验结果符合得非常好。几天以后得到其中的常数 h=6.55x 10-34Js。

这个公式的巨大成功带来了极大的困惑于是,普朗克另辟蹊径普朗克假设 P=Uν/ hν 是个整数 (不是整数就取近似整数。普朗克一点也不激进) 这P 个能量单元来自N个频率为ν的谐振子 (作业题1:此处内能被当成了能量,怎么回事2. 黑体辐射的谐振子模型昰怎么回事?)则平衡体相当于求的最大值。利用 S = k logW 得,进一步地可得这样普朗克从两种不同路径得到了黑体辐射公式,这个公式从此僦叫普朗克规律 (Plancks Gesetz)他现在必须认真对待他的假设了 (M. Planck, Annalen der Physik, 4, 553(1901)) 。 P=Uν/ hν 是整数这意味着 hν 是光的能量单元?光的能量真有单元还和频率成正比,啥意思啊普朗克觉得很难接受。

1905年爱因斯坦 (Albert Einstein,) 利用辐射的基本能量单位的假说成功解释了光电效应。他进一步假设固体吸收光也是以吸收整个能量单位方式进行的这样出射的光电子动能为,就能很好地解释光电效应的测量结果至此,光有能量单位尘埃落定!后来愛因斯坦还提出光的能量单元还有动量单元 hν/c。


量子力学小论文的另一个起源是光谱学的研究氢气的液化温度是20.28 K,氢是倒数第二个被液囮的气体有了液化氢就有了纯净的氢气。氢气放电的光谱那时可见四条线波长为6562.10,4860.744340.10 和4101.2 ?。这四个波长包含什么秘密呢?1885年巴尔莫老师(Johann Balmer,)發现这四个数是3645.6的 9/5,16/12,25/21和36/32 倍写成公式就是正比于,n=3, 4, 5, 6. 那么n=7呢?代进去果然发现有第五条谱线。这说明氢的光谱线还真是有规律的里兹 (Walter Ritz) 建議把公式倒过来,写成的形式这引导人们猜测也许对应的波长处都有谱线,实验发现果然如此那么如何解释这个的规律呢?


图7. 氢光谱嘚示意图

1913年玻尔提出了氢原子的行星模型,他认为光是电子从高能量轨道向低能量轨道跳跃 (Jump, Sprung) 后发出的这解释了公式里的减号。可是荇星体系的能量是连续的啊,为什么在氢原子体系里变成了玻尔假设电子的轨道角动量是量子化的,在这个前提下去解平方反比力下的兩体问题得,氢原子光谱线的频率或者谱线出现的位置,问题得到完美解决

然而,注意光谱线谱线的特征除了位置,还有亮度、寬度、精细结构、简并度等诸多问题12年后的1925年,在哥廷恩给玻恩当助手的海森堡 (Werner Heisenberg1901-1976) 试图回答谱线的强度问题,引出了矩阵力学注意,谱线和两个轨道有关系那谱线强度也应该和两个轨道有关系。如果把一组能量横排然后竖着排,看它们之间的能量跃迁会得到了┅个矩阵。海森堡试着从轨道的傅里叶展开中引入频率将之表示为两项之差的方式。如果认定谱线是来自振荡的话其强度应该是和振幅的平方成正比。注意此时爱因斯坦已经指出:“辐射强度的概念应该用经典的跃迁几率的概念替代。”海森堡将他的这一套思想试着茬谐振子上寻找思路得到了x(0)和p(0)


然后呢,然后他也不知道怎么办好了就把结果写了下来,放到玻恩教授 (Max Born, ) 的办公桌上自己度假去了。玻恩教授认出海森堡写成的东西是数学里的矩阵玻恩计算矩阵形式的xp,发现这是有别于玻尔量子化条件的量子化条件。注意除了爱因斯坦的辐射强度的概念应该用经典的跃迁几率的概念替代思想以外,还要注意经典概率的算法比如从A 经过一些中间步骤到B的概率计算,僦是矩阵的乘法!玻恩将海森堡的这些内容整理后以海森堡的名义发表玻恩的助手约当 (Pascual Jordan, 1902 – 1980) 发现如接受,则这意味着即动量是关于坐标的微分算符后来,玻恩和约当一起发了一篇文章玻恩和约当、海森堡一起发了一篇文章,这就是关于量子力学小论文的一种形式矩阵仂学,的三部曲即

同时期,英国的狄拉克独立地发展了跃迁概率理论在另外的方向上,1923年康普顿(Arthur Compton,)研究X-射线的电子散射, 发现散射后散射角越大X-射线变得越长。康普顿接受光的量子有能量和动量的说法利用经典的弹球碰撞模型,求得散射后X射线波长同散射角之间的關系即康普顿散射公式。这是光有粒子性的一个证据1923年德布罗意 (Louis de Broglie, )提出了物质波的概念,粒子的波长为频率

,他早就对经典力学-经典咣学之间的类比有深刻研究很快就领会了德布罗意论文的内容。薛定谔于1925年圣诞节上了一个滑雪场在那里待了一周,得到了著名的薛萣谔方程他将这个方程应用到了氢原子上,得到方程形式为复杂得吓人,其解也很吓人其得到的量子化的能量为。但是这个公式與玻尔的结果有大的飞跃,这里的能量是三个变量或曰量子数的函数这样,量子力学小论文就有了第二种形式:波动力学薛定谔的文嶂题目为量子化是本征值问题

用电子束轰击Ni晶体。玻恩认识到那花样是晶体对波的散射的结果至此,电子具有波动性质得到确认

那么,薛定谔方程的主角波函数,的物理意义是什么按照薛定谔的说法,是电子的电荷在空间中的分布而玻恩指出电子是粒子,是电子茬空间体积元出现的几率这就是波函数的几率诠释。这个诠释同波函数作为矢量的性质是相关的对波函数有许多不负责任的诠释。

1924年泡利 (Wolfgang Pauli, ) 推断电子还存在一个二值的自由度并提出了“不相容原理”,指向了电子自旋这一内禀自由度泡利矩阵是描写自旋角动量的数学笁具。1927年泡利针对薛定谔方程给出了

形式的哈密度量,包含电子同电磁场的相互作用将这个哈密顿量用之于薛定谔方程,则必须要求波函数是二分量的这个意义下的薛定谔方程也称为泡利方程。泡利还于1930年预言了中微子的存在

在这段时期,英国的狄拉克 (P.A.M. Dirac) 在量子力學小论文创立方面不断取得进展。他发展了跃迁概率理论从经典泊松括号得到了一般意义下的量子化条件。他还想得到相对论版的量子仂学小论文从相对论质能关系 E2=p2c2+m2c4 出发,得到的后来发现只能描述自旋为0的粒子不适用于电子。于是狄拉克尝试把二次型 E2=p2c2+m2c4 降解到线性的層次,即尝试做因式分解 x2+y2=(αx+βy)2 狄拉克发现若 α2=β2=1 ,αβ+βα=0则完成所需的因式分解。对于二次型 E2=p2c2+m2c4 这样的分解要求α,β至少是 4×4 的反對称矩阵。狄拉克构造了这样的矩阵写出了相对论量子力学小论文方程,这里的波函数ψ是四分量的。狄拉克为了解释他的量子力学小论文方程的解,不得已于1931年提出了反电子的概念反电子随于1932年被发现。


图8. 光子轰击原子核产生电子-正电子对过程的气泡室内粒子径迹照爿

关于量子力学小论文维格纳 (Eugene Wigner, 1902 – 1995) 也是要提的,他和外尔(Hermann Weyl1885-1955) 一起将群论引入了量子力学小论文,有了群论的量子力学小论文才能理解光譜的各种特征包括谱线在电场下和磁场下的分裂 (Stark效应, Zeeman效应)年间,维格纳在其博士论文中首次提到分子激发态有能量展宽Δε, 它同平均寿命Δt 通过关系式Δε·Δt ~h相联系而海森堡提出Δx·Δp ~h的不确定性关系是在1927年。当然了不存在什么不确定性原理所宣称的那些问题,仳如什么粒子位置测量得越准确、动量就越不准确如果大家拿一维方势阱和谐振子的精确解计算一下的话,会发现位置和动量的不确定性是正相关的!

外尔首先是个数学家业余时间对量子力学小论文和相对论都有贡献,还创立了规范场论据信是外尔帮助薛定谔求解了氫原子的薛定谔方程。外尔这样的数学家做的物理才更像物理

1924年,印度人玻色 (Satyendra Nath Bose, 1894–1974) 在假设相空间具有体积单元 h3 的前提下也得出了黑体辐射公式爱因斯坦接着玻色的工作发展起了玻色-爱因斯坦统计。自旋为整数的粒子都满足玻色-爱因斯坦统计被称为玻色子。玻色1924年的两篇德语论文 (1. S. N. Bose, Plancks Gesetz und (1924) )都是爱因斯坦翻译的这是科学史上难得的一段佳话。

1926年冯·诺依曼 (John von Neumann, ) 指出,算符的本征态张成一个矢量空间并名之为希尔伯特空间量子态可以看成希尔伯特空间中的一个矢量;1932年,冯·诺依曼撰写了《量子力学小论文的数学基础》一书

这些诺奖得主皆出自其門下。索末菲认为玻尔模型把电子限制在一个平面内简化得太狠了些,电子是在整个三维空间内绕原子核运动的三维空间内绕一点的運动可由距离r和两个角坐标,倾角θ和方位角?,来描述。倾角θ和方位角?分别引入了第二和第三量子数。1916年索末菲引入三维的量子化模型,量子化的条件为解出的能量形式为。也就是说玻尔模型里的那个n,是这里的k索末菲的工作是旧量子力学小论文的关键。

至此我们有了薛定谔方程、泡利方程和狄拉克方程、克莱因-戈登方程,有能量量子化 (hν)、作用量量子化 (h)和相空间量子化 (h3)量子力学小论文的夶框架就算有了。相空间量子化让统计意义的量子力学小论文走向了量子统计如果要问什么是量子力学小论文,量子力学小论文就是由量子力学小论文方程及伴随的概念、观念所构成的一个物理理论体系量子力学小论文是一个集体智慧的结晶,是人类发展史上罕见的头腦风暴爆发因为对发展量子力学小论文的贡献而获得诺贝尔物理学奖者包括普朗克(1918)、爱因斯坦 (1922年获得1921年度的) 、玻尔(1922)、康普顿(1927)、德布罗意(1929) 、海森堡 (1932) 、薛定谔与狄拉克(1933)、泡利 (1945) 、玻恩(1954),等等其中,爱因斯坦获得的是1921年空缺的玻恩则迟至1954年才终于获奖,而偏偏这两位才是奠立量子力学小论文的关键人物人世间的事儿啊,想来令人唏嘘

回顾一下量子力学小论文的创立过程,发现它就是一个靠猜构造量子力學小论文,或者说构造近代物理这是一门艺术。用玻恩的话说 是猜出正确公式的艺术 (The art of guessing correct formulae~ Max Born) 。有人会问量子力学小论文客观吗,量子力学尛论文正确吗关于客观性,我觉得这是个伪问题人类的物理学,取决于人这种存在自身的物理及其与环境间的相互作用必然打上人嘚烙印,而且是特定时代的人的烙印古希腊智者色诺芬尼 (Ξενοφ?νη?) 说,“如果牛有上帝牛的上帝一定长有犄角。” 可以想象螃蟹设计的汽车,注定是横行的怎么可以要求我们人类创造的量子力学小论文是客观的呢?它一定或多或少地带上人类的烙印

量子力学尛论文正确不正确?我不知道我只知道周期势场下薛定谔方程的解告诉我们什么是导体,什么是绝缘体于是有了半导体的概念。半导體可以有n-型和p-型两种载流子电导率可以在十几个数量级范围内变化,可以制成不同的结由此才有了电子学和我们的信息化社会!量子仂学小论文导出的氢原子能量是四个量子数

的函数。ms只取 (?, -?) 两个值而对于给定的自然数n,故对于给定的n, 四个量子数的组合共有 2n2 种可能2n2=2, 8, 18, 32…, 看到2,8,18,32(=18+14) 你想起了什么?对元素周期表。量子力学小论文解释了元素周期表就该长成那个样子普朗克分布律是量子力学小论文的缘起,1917年爱因斯坦利用辐射~物质相互作用处于热平衡的模型重新得到了普朗克分布

量子力学小论文是一伙儿天才们的头脑风暴的产出,如今應该是受教育者的知识标配至少该是中学生的知识标配。那么如何学习量子力学小论文呢?如果你关注创造史可以读读Mehra的The historical development of quantum theory;如果你關注哲学,可以读读Jammer 的The philosophy of quantum mechanics;如果你关注习题集可以读读Flügge 的Practical quantum mechanics,如果你关注最浅显的入门可以读读曹则贤的《量子力学小论文~少年版》。

量子力学小论文量力而学但其实量子力学小论文“说难学,也好学人家咋着咱咋着!”我必须再次强调,量子力学小论文是一门严肃嘚学问是经典物理的自然延续。人们学习量子力学小论文的困难主要在于没有认真学过经典物理在学习量子力学小论文之前,如下的預备知识应该是学过或者至少听说过的这包括但不限于经典力学、经典光学、电磁学、流体力学、热力学、原子物理、场论、相对论……. 微积分、变分法、常微分方程、数理方程、复分析、概率论、傅里叶分析、线性代数、群论、不变量理论,等等


原标题:《曹则贤跨姩演讲:什么是量子力学小论文?∣ 贤说八道》


迟疑不决量子力学小论文!遇倳不断,量子计算!什么是量子薛定谔的猫与量子力学小论文又有什么关系?生活中有哪些量子力学小论文的体现和应用的例子量子計算怎么算,难在哪儿谷歌实现的“量子霸权”又为何物?平行宇宙与量子力学小论文有关吗是否真的存在?关于量子的那些奥秘歡迎在《理性派对 新科技发布厅》第9期揭开真相!

吴宝俊:前一阵子量子波动速读记忆法的广告在网络上引起了热议,在生活当中我们也能够见到各种各样的带量子的产品到底什么是量子?

曹则贤:在科学上量子的西文Quantum这个词最早出现在数学家黎曼《论几何学的基础》,里边用了Quanta也就是Quantum这个词的复数形式。从几何上建立小的单元或者量子的概念

量子概念进入到物理这个学科是在1877年,建立统计物理的箥尔兹曼在一篇论文里面想重新得到麦克斯韦关于气体分布的公式他假设气体分子的动能本身有最小单元,最小能量单元就是Energiequantum 

量子力學小论文这样一门学问首先是一门哲学,或是你看待物理世界的一个态度因为当我们谈论小的事情或少的量的时候,要特别小心比方說谈论人口的时候,一般人家家里有两口人或3口人变成4口人或5口人,你就不能说他们家去年人口增加了8.1%这么说就不恰当。

当我们谈小嘚数目的时候要特别小心处理物理问题的时候,可能要采取完全不同的哲学或者采取完全不同的计数方式。尤其是统计物理要特别尛心和注意Counting Manner——计数的方式。 

吴宝俊:刚才您说量子其实是关于最小单元的哲学,生活当中有什么能体现这个观点的吗

沈洁:比如说,激光怎么产生光呢在原子里,电子从一个能级跳到另外一个能级它会辐射出一个能量,这个能量对应的就是不同频率、不同长度的咣

激光它本身只有一种颜色,它对应的只是从一个能级跳跃到另外一个能级所产生的能量的光所以我们能看到一种颜色的激光。因此这本身就是量子化的一个非常好的标准。

吴宝俊:可以翻译成一个通俗的例子:一个人下楼梯从一阶楼梯迈到另一阶楼梯,不小心摔叻一跤甩出一个手机。

曹则贤:我常说的例子是假如大家在2楼看风景,一不小心就掉下来一个人这个人从高处掉到低处,多出的能量就把他的脚崴了崴脚的时候就会发出一声尖叫,发出的尖叫可用来类比电子从高能级落到低能级的时候发出的光子

如果这个光子本身频率或者颜色都是单一的,方向是一致的并且相互之间形成的相位或者说时空距离有某种内在联系的,这样形成的一束光就是激光

吳宝俊:量子力学小论文到底是怎么诞生出来的?

沈洁:量子力学小论文出现是因为科技已经进展到一定程度经典力学和量子力学小论攵只是适用的尺度不一样。其实量子力学小论文那套也可以适用于宏观物体

这就涉及到波粒二象性,宏观物体它也是有波的但是这个波跟质量、能量是成反比的,所以涉及到到宏观物体人的质量比较高的时候,它的波长是短很短的量子信号太微弱了,所以我们就探測不到

但这个时候,如果我们把一个东西慢慢变小尺度上变小或者说能量上变小,它的波长就越来越大后来我们观测到了。比如说尺度上到纳米级别、微米级别我们称之为微观,它的量子信号就比较强烈

如果想要观察这些信号,有时候得采用一些方式把能量给降低比如说,用量子计算我们就需要降温的一个过程早期通过科技的手段我们只能观察一些宏观的,我们就能看得到摸得到的这些东西嘚数据和实验所以我们有经典力学。后来科技发展到一定程度我们可以去观察原子级别的、电子级别的一些信号,量子力学小论文就誕生了

吴宝俊:你能看到更小的东西,而这些更小的东西的行为和通过原来的规律所了解到的完全不一样这个时候才有新的理论产生。

沈洁:但其实并不是完全不一样它只是一个缓慢的过渡而已。

从“薛定谔的猫”谈量子跃迁与量子纠缠

吴宝俊:刚才聊了量子力学小論文的过程那么自然而然就引出“薛定谔的猫”,一个非常经典的实验首先我们有一个盒子,人在关上盒子的时候外界不可能通过任何的方式探知盒子里面到底发生了什么事情。

紧接着我们往盒子里面丢一个放射性的原子在一小时之内放射性的衰变的概率大概是1/2。 嘫后往里面放一个盖革计数器一旦它衰变了,我们就能探知衰变了盖格计数器下面接一个锤子,锤子底下放一个瓶子瓶子里面装上劇毒的氢氰酸。

这个时候我抓一只猫丢进去盖上盒子的门。过一个小时问你这里面的猫是什么样的状态?很多网民纳闷这能是什么狀态?不是死的就是活的它背后到底有什么物理上的玄机

曹则贤:这个概念出现在薛定谔1935年的文章里原文想表达的是,当量子力学尛论文出来的时候如果相对于经典力学有所谓革命的话,一个关键词就是波函数此前,波函数在经典力学里是不存在的波函数所带來的关于电子从楼上往下跳楼所描述的“量子跃迁”就属于微观世界

那时候大家还并没有完全理解量子力学小论文这里就有一个诠释嘚问题,跃迁的电子什么时候从上往下跳按照量子力学小论文的说法,它是概率性的有可能跳也可能不跳,什么时候跳不知道

沈洁:这就涉及到几个基本概念。比如说为什么猫不能又死又活?因为猫是一个宏观物体它不是在一个量子叠加态上。如果我们要有一只貓能又死又活必须得把猫缩到原子这个级别

为了形象一点就拿宏观世界当中能够有形象的物体猫去做一个比喻,实际上它只对应的昰原子世界里面原子的两个状态的叠加

吴宝俊:原子状态可以是a或者b,但是在测量它之前它可以同时是a或者是b。你不知道只有在测量的时候,你才知道 

沈洁:还有一个概念,假如最后你打开盒子让它变成一种状态——要么是死要么是活的这种状态,它描述的是一個物理的过程我们去测量的时候,一旦这个微小的独立的系统跟外界有有相互作用了它就要塌缩成经典态,专业术语叫做退相干过程

当时开一次可能是只有一种状态,但假设我们现在开100次或者1000次它很有可能一半的数量是活的,一半的数量是死的因为当时在叠加态仩存在几率的问题。所以多次统计以后,还是能够回过来推导它其实是符合量子的叠加态的。

吴宝俊:“纠缠态”这个词在“薛定谔嘚猫”这个实验中到底是什么意思

曹则贤:“纠缠态”也是薛定谔提出来的。

沈洁:简单来说一个“叠加态”就是叠加在两个态状中間,相当于线性代数的加法“纠缠态”就是把这个状态换成两个粒子。这两个粒子有叠加的状态拿薛定谔的猫做对比,现在有两只猫我们就规定一只猫只能有一种状态。所以如果现在有一只猫是死的,另外一只猫就得是活的

吴宝俊:我觉得这两只猫要都在那盒子裏,要死就都死了

曹则贤:就相当于一间屋子里面住两口子。这两口子日常生活一定是由他们俩的状态共同决定的而不是由他们俩的狀态分别决定的。

沈洁:这么说吧现在在一起生活的并不是一对夫妻,因为夫妻是不一样的现在在一起的是一对双胞胎。

曹则贤:或鍺说两人合租房子的两个人可以互相不干扰,这就不叫“纠缠”虽然两个人住在一间屋子里。

沈洁:如果是两个双胞胎只要其中一個到了一种状态,那么另一个就是另外一种状态它有某种强的关联。

物理里的“纠缠”可以大概分类比如说光子的纠缠。因为光子是┅个玻色子光子跟光子之间没有区别。提到它们的纠缠不管光子1成为这个态,还是光子2成为这个态实际上是同一种态。一个是一种態另一个是另外一种态,这是两种态 

但是,因为电子是费米子所以有点区别。我们占据这个能级的时候又得用专业术语。站在这層楼上的时候我们有一个原理,这两个电子如果一个头朝上另一个就得头朝下,这一层不能站两个

两个个体之间的纠缠,一般是用茬量子通信上面比如说,我现在送两个过去要探测到一个是向下的,另外一个肯定是向上的所以用这种方式来传递信息。现在如果囿人中间要去偷取偷听这个信息我一探测那个地方就向下了,所以这个地方已经破坏它的状态了所以保密性就不好了。

生活中有哪些量子力学小论文的应用

吴宝俊:量子力学小论文诞生之后对改变我们这个世界到底有什么用?有什么好玩的东西是以前经典力学做不出來的而有了量子力学小论文就能做出来了?

曹则贤:早先我们对物体的导电性的分法就叫导体和绝缘体到1926年,有了薛定谔方程上世紀40年代、50年代,我们把这一个方程一开始用在氢原子身上然后又把它用到晶体上面。原子像阅兵方阵那样排列的东西叫晶体

把这个方程用到晶体上的时候,得出来里面的电子的能量和动量之间的关系叫色散关系,或者叫能带关系能量是动量的什么函数。 

经典力学里两个弹性小球碰撞的时候,我们说它的能量和动量守恒现在,电子在固体里面也有能量和动量但是能量是动量的什么函数?在固体裏两者是什么关系这个时候就会发现那条关系的线是好多条曲线,当你看这些线条和具体物质对应的时候突然就会明白,为什么有些東西是导体为什么有些东西是绝缘体。

大概是一个区域的一个区域的有点像剧院里椅子,它也是一片一片的但中间会有隔档,票价嘟不一样的如果说在其中一片区域里,每个椅子上都坐一个人坐得满满当当的,而后面隔开了一定距离的、票价更高的区域一个人没囿的这种东西就是绝缘体。就是说你发现你这一片票卖光了,坐满了人人要想挪一下都很费劲,这种东西类似是绝缘体

如果说这昰一大片椅子,这里面的人没完全坐满有相当多的空位置,人挪起来就很轻松挪起来就叫流动,也就是可类比为有电流这就是导电。现在我们就明白了什么是导体什么是绝缘体。

这时候“半导体”的概念就出来了还是拿电影院的座位说事儿。如果有足够多的人跑箌后面去了前面就空了一部分,使得导电率相当的大了而且,最重要的是越是有人起哄,往后面跑的越多相当于温度越高,导电能力越强最绝的是,后面高价位上有几个分散的人是一种导电行为,和我这边只空几个椅子导电行为是不一样子的。在后一种情形大量的人的挪动看起来好像是那几个空椅子在挪似的。

所以这里有几个和导体不一样的概念半导体的导电有两种方式。后面高价位的幾个人跑动了前面有几个空座的也能挪,也能导电是另外一种形式的导电行为。

半导体不仅导电不仅随着温度增加导电率增加,最偅要是它有两种形式的导电的东西分成N型和P型。把一个N型半导体和一个P型半导体凑到一起的时候这叫PN结。

PN结有什么特点呢加上电,楿当于把刚才说的人和空往一起怼电子回到空座上的时候还不情愿,就会“嗷嗷”叫就会发光,这叫发光二极管反过来说,把光照茬中间这个区域相当于把后面的人往远处赶,把这个空缺也往远处赶赶到远处的电极上,这个东西叫太阳能电池

物理过程本身就叫計算,所以能做成PN结、NPN结、PNP结互相焊到一起的时候,可以完成计算的功能于是产生了计算机

沈洁:量子力学小论文是个源头根据量子力学小论文,存在一些能带结构能带结构就是对样品里面晶体的能带,也就是能量和动量的关系是由量子力学小论文导出来的

吴寶俊:正因为有了量子力学小论文,才有了计算机有了手机。 

曹则贤:还有另外一个产业就是激光。玻尔说发光是电子跳楼的行为,但是电子从上面往下跳楼它会发光。反过来电子要吸收光,它能从底下跑到楼上去

爱因斯坦认为,如果还有光它不仅能让底下嘚电子跳到楼上去,光对楼上的电子也有影响比如说2楼站着个人,他本来没打算跳的结果别的地方突然发出“嗷”的一声叫,他吓了┅跳就跌下去了他摔下去,脚崴了于是也发出了“嗷”的一声。

但是这两声“嗷”之间要有关系这两个叫声的频率是一样的,方向┅致而且时间间隔要有讲究。如果这样的喊声或者这样的光子往一个方向多了这就叫激光

吴宝俊:激光其实就是电子集体跳楼的一個行为

曹则贤:集体受刺激跳楼。大自然界没有激光是人类1960年做出来。我们国家是1961年做出来的红宝石的激光器

吴宝俊:就是你要长唍了红宝石晶体,拿好的去做红宝石激光器

曹则贤:对,质量要好

吴宝俊:长了宝石你不卖,你拿去做激光器

曹则贤:做激光器不昰更有用吗,你戴手指头上有什么用

沈洁:在物理学上红宝石只是一种晶体结构。

曹则贤:是掺了杂质的晶体

沈洁:不同的晶体结构嘚排列就会形成不同的东西。

吴宝俊:量子计算机到底是什么意思

沈洁:拿普通的计算机跟量子计算机做一个对比。普通计算机的基本單元叫做比特比特有两个态,0或者1比如电流通或不通,开或关往上或往下。但是它最后完成一个状态一定是一个态它不可能同时處于0或者1。 

量子比特其实是一个比特它不是在0或者1,它可以同时处于0或者1的叠加态把很多个量子比特放在一起,它的运算方式就是2的N佽方是指数增长的一个方式,它不可能处于叠加态所以,经典比特数目越来越多它的计算能力2N是一个线性的关系

吴宝俊:量子计算可以同时处于两个态的其中之一我再放一个并列过来,那就变成4个了

沈洁:对。它是2乘上2乘上2乘上2所以是2的n次方。 

曹则贤:两个態的叠加到底有多少可能实际上等价于一个球面。数学上单位四元素,或者量子力学小论文的归一化的两粒子波函数(是复数)都對应一个球面。

沈洁:它能解决经典计算机不能解决的一个问题到现在这个发展阶段,一台计算机里已经包含了非常多的比特不能再增加了,它的计算能力已经到了顶值

曹则贤:哪怕它没到极限,也不妨碍我们要研究量子计算刚才谈的这些仅仅是存储方式的不同,戓者状态表表示的不同此外,计算方式也不同

沈洁:对,有一个特殊名词叫做并行计算举例来说,我现在在迷宫的这一头要找到洣宫的出口,可迷宫有很多条路如果是经典的计算,我们就得就像人一样挨个试试到后来才能试中。

但是量子计算它要并行计算在┅个路口可以分成两条路,接下去在这两条路下面又可以各自再分成两条路可以同时去试多条路,效率就增加了很多

曹则贤:它的运算方式不一样。相对于经典运算除了更有效以外,它还会带来新的东西

沈洁:如果要计算量子系统,经典计算的计算方式是计算不了嘚 

谷歌实现的“量子霸权”霸在何处?

沈洁:谷歌前一段时间说他实现了“量子霸权

曹则贤:我觉得它实际上是一个错误翻译,只昰说他相对于别人具有优势更有能力而已。

沈洁:他用的词是“Quantum Supremacy”就是超越一丁点。

曹则贤:就是比别人强

沈洁:这里有一个误解,因为是美国实现的大家觉得“别人”可能是指不同的国家,但实际上不是“别人”指的是经典计算机。它在某一个计算方式上在某一个例子上,它现在暂时超越了经典计算机

曹则贤:是说从量子力学小论文的角度,具体某一件事上我比你牛说到这点我就特讨厌峩们相当多的科技媒体,什么不懂就上去就忽悠而且是坚持根据自己的想法去忽悠。

吴宝俊:学术界把媒体翻的“量子霸权”翻译成什麼

沈洁:“量子优势”这个词比较中性一些。

曹则贤:但是大家还是愿意用“量子霸权”

吴宝俊:它起到了很好的传播效果。

曹则贤:但是它带来极大的误解和对社会的冲击比方说,你不知道实现什么霸权了会说到底出什么事了?其实没多大事

吴宝俊:您讲一讲“量子霸权”里的技术细节

沈洁:它其实是一个量子比特的数目它设计的是一个6乘9的排序,所以是54个因为有一个坏了,所以就变成53個它是基于超导量子比特,用的是超导结的状态去实现它的0或者1态。这么说有点不专业形象来说就是超导量态,然后它形成0或者1

吴宝俊:美国人实现的所谓“量子霸权”是不是意味着他们已经做出了量子计算机? 

沈洁:他就是只是阶段性的一个进步量子计算机,怎么去定义量子计算出不出来每个人的理解方式都不一样。有些人说几百个量子比特有些人说上千量子比特,目前来看并没有具体嘚定义但是阶段性会产生一个阶段性的标志。这个标志可能得应运而生

比如说之前,第1个量子比特出来已经是一个标志性的东西随著量子比特数量的增加,前几年就有人提出来我们要做多少个量子比特就可以超过经典计算机的计算能力,当时是40多个他把这个称为“量子霸权”。

曹则贤:获得可使用的计算机远远没那么简单

沈洁:路还很长,不是5年、10年就能完成的事情 

我们离量子计算机还有多遠?

吴宝俊:现在还没有量子计算机您乐观地看,10年之内不会有量子计算机

沈洁:我觉得比较困难。

曹则贤:不好说现在是技术集荿的时代。尤其你看机器人我觉得它的进步是超过我们预期,甚至超过研制者自身的预期

吴宝俊:曹老师觉得也许用不了5到10年。

曹则賢:不知道现在你都不知道它的槛儿在什么地方,也不知道新的突破从哪里来

沈洁:超导量子比特里面有一个坎儿。在2007、2008年因为量孓比特的数目一直增加不上去,当时就发现了一种新的量子比特的构造方式一下子就做出来了,于是一下子有了一个跳跃有瓶颈存在,如果这个瓶颈有一些人采用一种新的方式去克服后面发展就比较顺利。超导量子比特已经是工程上的一种设计

吴宝俊:中国人在这方面做的工作多吗?处于前沿什么位置

沈洁:目前来说还是跟随者,但是跟随得比较紧密物理所前一段时间就做出来20个量子比特

曹則贤:是做出了20个量子比特但是第一,你这个量子比特从物理实现的角度来看,是全同的吗第二,20个量子比特能用你所认为的那种耦合方式工作吗第三,你到底能够用它执行什么运算了这个事情这是很难说,都不容易

沈洁:会一些概念上的问题,比如说怎么去萣义它但是我个人认为这个结果还是比较可靠。

吴宝俊:能做出二十个离五、六十也不远了

沈洁:量子比特增加并不像我们想象这样┅个一个增加。举个例子它有时候是一次增加7个。这7个和另外7个耦合起来那么它就7个7个地增加了。所以20到50并没有差30个这种说法。

有公司报道实现了72个量子比特那些都不是真正从实践上证明的但再早之前,真正实现的实验上的量子比特可能也就9个、7个、10个,然后突嘫就20个然后突然五十几个。有一些技术上的进步会导致它数量的突兀增加

吴宝俊:量子计算机如果要实现的话,现在的主要障碍在哪裏

沈洁:现在的重要障碍就在于它测量以及实现量子相干的条件。现在大部分量子比特的方案都是在低温下进行的

曹则贤:而且不是┅般意义上的低温,是极低温

沈洁:对,基本上接近于绝对零度10mk的级别

吴宝俊:零下272度左右 

沈洁:而且它主要用到一种叫氦-3的气體去降温。氦-3是氦-4的一个同位素平常在日常生活当中是没有的,它是一种战略物资它是核反应附加出来的一个东西。我们现在大部分氦-3都是从美国进口

吴宝俊:我们现在在室温实现不了?

沈洁:物理所在80年代其实已经研究出一个机器能够降低到几十mk的级别。它有個特殊的名字叫稀释制冷机现在存在三种量子比特:超导量子比特、自旋量子比特,以及拓扑量子比特都是必须在稀释制冷机里面运荇的。

离子阱金刚石色心这两种是可以在室温下进行的但它们并不是传统意义上电学的器件,不好操控那几种需要在稀释制冷机里媔运行的量子比特是可以操控的。所以说每个量子比特都有它自己的特点、优点和缺点

量子力学小论文能证明平行宇宙的存在?

吴宝俊:拍科幻片的流行一句话:遇事不决量子力学小论文;实力不济,万有引力;解释不通穿越时空;逻辑不够,平行宇宙平行宇宙到底是什么意思?

沈洁:我说一种科幻电影里面经常出现的平行宇宙的来源我们刚才说到量子力学小论文有叠加态,一去观察它就塌缩┅个态平行宇宙这个概念其实就是说它塌缩成几个态每个态都有它独自的平行宇宙的展开,这样就出现了很多平行宇宙

吴宝俊:观察它一次,它在我们这个世界里塌缩到了这个状态但其实就会同时衍生出另外一个世界是塌缩到那个状态的。

沈洁:对有一部叫做《Coherence》的电影就是描述这个事情的,中文翻译叫《慧星来的那一夜》但我想特别强调,这只是一个想法对我们来说,就是一个科幻故事而巳作者也只是从科幻的角度提出来而已

吴宝俊:有人觉得“薛定谔的猫”当中提到这种半死不活或者又死又活的猫还涉及到你打开箱子,他就觉得这个事情和人的意志也许有关系所以大家就觉得量子力学小论文很玄学,又有人觉得它跟人的意识有关系可能跟宗教吔有关系。有人就提出各种各样的理论把量子力学小论文和宗教联系在一起,用来解释人的灵魂和意识二位老师怎么看?

沈洁:跟人嘚意识没有关系说是用人去观测,把人换成机器也是一样的道理意思就是跟外界发生一个非常客观的相互作用,只是把门打开跟外界發生作用而已跟人完全没有关系。所以我觉得把量子力学小论文和佛学与人的意识的产生相联系完全是无稽之谈,断章取义

警惕!這些“量子产品”是骗局

吴宝俊:到底“量子波动速读”为什么不靠谱? 

沈洁:我简单地看了那个视频他提到了波粒二象性。但他只用叻一个概念没有讲本质。这就是我们现在存在最大的问题:只引用这个概念但是没有讲到本质。这就是对这个词的一种盲目崇拜而已然后引导家长愿意用。

曹则贤:这个词成功地在你的心里引起了相信或者说因为焦虑而产生的相信。

沈洁:从量子的角度来说人或鍺脑子这么大的东西的波长已经特别短了,就没有波动这回事了 

曹则贤:我倒想说,大家对一个东西的记忆很大程度上是要有关联一個知识如果是孤立的,有时候很难把它记住当你知识足够多的时候,你就能有能力自己把它补齐

比如说,我当年上大学学量子力学小論文的时候我根本不懂,就是想记住去把考试考过了老师别让我挂科就完了。但是等到我自己去写量子力学小论文文章,我教这么哆年量子力学小论文以后我对量子力学小论文的记忆本身是一个结构性的东西

我脑子里关于量子力学小论文有一个框架这个框架该囿什么东西。今天让我去讲量子力学小论文我的记忆力远远不如从前,但是我敢很自信地拎着粉笔到黑板前去给你讲量子力学小论文講相对论。

我不是记住那些东西记住的是那些东西一个特别强的结构。我觉得某个阶段你因为记忆力不够记不住某些东西那是另外一囙事。你记不住还可能因为你的知识是孤立的你真不理解

吴宝俊:曹老师的意思是学习理科是要了解它背后的逻辑线和框架的,而鈈是死记硬背

曹则贤:你要有一块有联络的知识。中国教育有一个最恶劣的词叫知识点其实文科更要讲究逻辑结构。

沈洁:语言其实昰很有逻辑的一门学问

吴宝俊:最后,二位老师表达一下个人的感受吧 

曹则贤:我说一下关于量子力学小论文以及相对论的感受。大镓一定要记住量子力学小论文、相对论和统计物理几乎是同时期产生的,几乎是在同一个地方产生的几乎是由同一拨人产生的。这些囚包括爱因斯坦、普朗克、普朗克的助手劳厄、薛定谔、狄拉克、泡利这几个大神还有意大利的费米、荷兰的统计物理的奠基人埃伦费斯特这些人。

这些人是同时对量子力学小论文、相对论和统计物理都有贡献的这三门学问本质上是紧密联系在一起的。我们一定要清楚把它分成不同的学科实际上是为了图书馆的方便,而不是为了你掌握知识的方便

结合我自己读书和教学的经历,我想告诉大家一定偠能静下心来,有一个扎实的厚底子将来我们能够有什么出息,能做出什么东西就看命运了

沈洁:我的想法就是,首先量子力学小论攵并不是那么神秘的一门学科可以说我们的日常生活是建立在量子力学小论文的基础上的,量子力学小论文可以是现在科技的基础所鉯说,我们千万不要质疑量子力学小论文的本身的正确性

其次,千万也不要对量子力学小论文有盲目的崇拜感听到“量子”或“纠缠”就都相信了。如果去从本源上去理解这些东西就会知道它适用于什么尺度、什么范围。希望大家理解一个东西的时候多去学学踏踏實实地学东西,然后再去应用它

曹则贤:量子力学小论文创立100年了。100年前人家创立的这个知识体系在今天应该成为一般中学生的知识标配

早在我们小时候上学的时候,80年代由于我们国家比较落后,老师也没这个水平但是在今天,技术进步了有网络,而且我们的社會上多少懂些量子力学小论文的老师并不少

沈洁:从科技的角度来看,现在操控原子级别的的器件去探测一些量子信号也是比较普遍的

曹则贤:而且量子力学小论文所带来的产品也充斥你的生活了。对于今天的中学生来说理解量子力学小论文不是特别困难。

吴宝俊:蓸老师成功地把那句“量子力学小论文量力学”改成了“量子力学小论文中学就得学”

沈洁:但是曹老师你之前说,要学会充分地学会經典力学才能学量子力学小论文这是不是矛盾了?那不就引起教育焦虑了吗

曹则贤:这是两个概念。其实是说你学了一定高度的知识回头并不妨碍你还必须学看起来简单的知识。这种东西要反复学才能达到一个不同层次的理解

沈洁:在九年制义务教育里面可以适当哋引入量子力学小论文的概念,让大家知道所谓的“纠缠态”、“叠加态”并没有那么神秘。

吴宝俊:最后给大家推荐曹则贤老师著的這本书——《量子力学小论文少年版》曹则贤老师这本书是写给他儿子的。他在开始写这本书的时候他儿子10岁,写成这本书的时候怹儿子已经大学快毕业了。他儿子也是学物理的

建议大家打好基础,学好物理这门非常有用的科学学科。

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