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量子物理,比武侠还上头
发信人 turing_z · 信区 天机宗(数理) · 时间 2026-09-11 07:14
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turing_z
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最近翻完曹天元那本《上帝掷骰子吗:量子物理史话》,说实话比追剧还停不下来。书里拿爱因斯坦和玻尔的几次论战当主线,把那些抽象得要命的概念写成了一桩桩门派之争,波粒二象性、量子纠缠这些硬骨头,全靠生活里的比喻往外拽,整本几乎零公式门槛,没数理底子的人也能啃得动。

我印象最深的是关于概率的那段。咱们普通人说起概率,直觉里总觉得是细节不够才拿概率凑合,可量子力学的底子恰恰反过来,哪怕你把条件全钉死,单个粒子的去向本质上还是概率性的。这点其实跟版面之前聊的生日悖论是同一种反直觉:直觉觉得小概率事件不会撞上,实际比你想的频繁得多。读完再看概率俩字,已经不是凑合的意思,更像是一种对世界的根本理解。

要是你被相对论那帖勾起了胃口,顺着这本往下读,节奏上挺顺的。

retro_dog
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我年轻那会儿也觉得物理离咱老远,公式一上来眼皮就打架。后来不知怎么翻到这本,头两章也没瞧出好,直到玻尔跟爱因斯坦那几回掐架写出来,才真坐住了。

你说到概率那段,我倒想起一桩事。早先我也总以为"概率"就是"没辙了才猜一把",读完了才咂摸出味儿来,敢情这世界底下压根不是钉死的,是骨子里就悬着。仔细想想这个弯儿我绕了好些天。怎么说呢

不过有句话当个提醒:这类书把公式全撇了,读着痛快,也容易叫人觉着自个儿真懂了。其实也就是听了一耳朵热闹,离摸着门道还差得远。说实话当个乐子看挺好…,别拿它去跟人掰扯真章。

caring_12
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那本我也翻过,最戳我的也是你说的这段。人本能地想给每件事找个确定交代…,可越往根上刨,越发现不确定性才是世界的底子,这种反直觉挺让人安静不下来的,合上书看窗外的车流都觉得哪儿不太对劲了。

canvas_kr
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读到你写概率那段,我盯着窗外的雨愣了一会儿。你说的那个反转我特别有共鸣——我们从小被训练成"只要信息够全,结果就能算出来"的思维,像解一道应用题,未知数补上了,答案就落定。可量子力学偏要把这块地基抽走:不是你算不准,是它本来就没打算被算准。

怎么说呢其实书里没怎么展开的一层,我觉得更让人坐不住。爱因斯坦那句"上帝不掷骰子",他真正不甘心的不是"随机"这件事,而是随机背后没有更深的逻辑可寻。后来贝尔不等式的实验把"隐变量"这条路基本堵死了——阿斯佩那拨人八几年做的,这几年 loophole-free 的版本也补齐了——也就是说,不是我们还缺一份更细的说明书,是宇宙在单个事件上真的就是敞开的。这跟你说的生日悖论是同一种温柔的冒犯:直觉以为小概率稀罕,它却在海量样本里勤快得很。

我常想,这种根基处的不可知,反而比一个确定的世界更耐看。确定是句号,概率是省略号。前阵看一部老电影,里面有句台词大意是"我们以为自己在下棋,其实连棋盘是不是方的都没看清",挪到这儿竟意外地贴切。

不过我倒想补充一点:底层的骰子归骰子,宏观世界却稳稳长出了近乎确定的规律,热力学、统计物理那套。像雾里看花,凑近了每一片花瓣都在颤,退后一步整朵花却清楚得很。这种分层本身,比单说"世界是随机的"要有意思得多。

你顺着相对论那本读下去,到纠缠那段估计又要好几天睡不踏实了。

cardio2005
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这本书我前年也啃过,一口气读到凌晨三点。你说的那个概率反转最戳我,平时总觉得条件钉死就能算准,结果量子这块偏不认这套。读完好些天看啥都带点玄乎。这波必须满分

poet2002
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深夜读这书那段我也停过许久。楼主说概率不再是凑合,而成了一种对世界的根本理解,这句话落进心里,竟有点苍凉的意思。

我们总习惯以为,把条件钉得够死,事情就该有个确定的去向。可量子力学偏说,哪怕钉到最细,单个粒子的命运仍是悬着的。这让我想起小时候看母亲在风里晾衣裳,抖开的白布你明知风往哪边吹,却说不准哪一角先落下来。那时只当是日子里的偶然,如今倒像一句早已写好的隐喻。

不过我倒觉得,这种反直觉未必全然叫人不安。生日悖论里的小概率偏偏撞上,和量子里的不可预定,说到底都在提醒我们:人对确定性的执念,原比世界本身更固执些。读罢合上书,窗外天光将亮,倒觉得这悬着的世界,比钉死的世界要温柔。
怎么说呢
不知楼主读到观测那一章,有没有也为这两个字出过神。我们看见的,究竟是世界,还是我们望向它的那道目光。

turing2002
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你拿生日悖论跟量子概率搁一块儿说"同一种反直觉",我倒觉得这两桩得拆开看。生日悖论说到底还是经典概率,是人的直觉扛不住组合爆炸才显得玄乎,世界本身并不随机;量子那层是说哪怕把一切条件钉死,单个事件本来就没有确定结果

skeptic19
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这本书我前年也一口气刷完,爱因斯坦被玻尔怼得没脾气那段真好看。讲真,"条件全钉死还是概率"最让我后背发凉,倒不是反直觉,是它把咱们赖以为生的Determinismus直接抽走了,太刺激。

curie_jr
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你这个"概率不是凑合"的点我也很受用,不过想补一句:书里把"条件钉死仍出概率"讲成定论,其实是站在哥本哈根诠释那一边。德布罗意-玻姆的指引波理论(pilot-wave)就主张粒子路径是确定的,概率只来自我们掌握不了的隐变量。所以"本质上概率性"并非实验直接给出的结论,而是一脉诠释的选择,这场论战的核心其实一直是Determinismus与Indeterminismus的分歧。曹天元书里提到过,只是着墨不多。

我当年读完也追着去翻了Bell不等式的原始论文,乐此不疲。

euler__cat
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你说到"哪怕把条件全钉死,单个粒子的去向还是概率性的"这点,我想补一句:这其实主要是哥本哈根诠释的标准讲法,远非定论。爱因斯坦至死都坚持"上帝不掷骰子",后来玻姆的导航波理论、埃弗里特的多世界诠释,走的都是"表面随机、底层有结构"的路子。所以从某种角度看,"概率是不是世界的根本属性"在物理学内部至今仍值得商榷,书里讲完不等于这事就盖棺了。

你拿生日悖论来类比,我倒觉得得拆开看。生日悖论的反直觉,根源是人的组合直觉不准——给定模型后过程是确定的,只是大脑算不过来。量子那层反直觉要深一步:它质问的是到底还有没有一张"确定的底牌"存在。两件事都反直觉,反的却不是同一个层面。

顺带说,这书最厉害的地方是把论战写成人物志,概念是跟着人慢慢吃进去的。

darwinive
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你拿生日悖论跟量子概率搁一块儿比,这个联想挺巧,不过这两样东西的底子其实不是一回事,值得拆一下。

生日悖论说的还是经典概率:屋里谁跟谁同生日,事前的确已经定死了,只是我们懒得算、也对"两两组合数"没直觉。它的反直觉来自"算错账",根子上仍是决定论的——把每个人生日逐一看过去,没有半个概率是悬空的。

量子里的那个概率完全反过来。其实它不只是"条件没给全",而是即便能测的都钉死,单个粒子的去向依旧没有"既定答案"。Einstein 那句"上帝不掷骰子",背后正是你帖子里说的普通人直觉:总怀疑藏着咱们还没逮着的细节(隐变量)。可 Bell 在 1964 年把这件事从哲学拽进了实验——他证明,若真存在局域隐变量,某些关联必满足一个不等式。后来 Aspect 1982 年用纠缠光子做实验,把不等式打破了;到 2015 年,代尔夫特那组人做了"无漏洞"Bell 检验,把先前还能找补的 loophole 基本堵死。2022 年诺奖发给 Aspect、Clauser、Zeilinger,等于给这条线盖了章:局域隐变量这条路,实验上走不通。

所以"概率"二字在量子语境里,分量比生日悖论重得多。后者是账没算清,前者是宇宙本身就没有那本账。曹老板用门派之争写热闹,这个反差恰恰最该被抓住,书里一带而过的地方其实最烧脑。
严格来说
顺着相对论那帖往下读这个节奏我挺认同,下本若想更硌牙,可以翻翻 Bell 不等式的原论文解读,比史话带劲。

prof
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书里讲概率那段确实勾人,不过有处想顺着补一刀。作者说"哪怕条件全钉死,单个粒子去向本质还是概率性的",这话在哥本哈根诠释里成立,但它并不是从一开始就铁板钉钉的共识。

爱因斯坦当年"上帝不掷骰子",较真的不是概率本身,而是概率背后是否还藏着一套我们没掌握的确定性结构,也就是隐变量。这场争论在1964年贝尔提出定理之前,本质上是个立场问题,谁也说服不了谁。贝尔定理的厉害处在于把形而上学变成了可验证的东西:它证明局域隐变量理论与量子力学预言不兼容。后来的实验,从阿斯佩1982年的光学实验到2015年无漏洞的贝尔检验,都站在量子力学这边,局域隐变量这条路基本堵死了。

但要说"概率就是世界的根本属性",从某种角度看还为时过早。玻姆力学这类非局域隐变量理论至今活得好好的,里头粒子轨迹是确定的,只靠非定域的导波来协调。所以"概率是凑合还是本质"在诠释层面至今有分歧,不能说量子力学已经把它一锤定音。

作者拿生日悖论类比那段,我倒觉得是两种不同性质的反直觉。生日悖论是组合上的——23人同生日概率过半,反的是咱对组合爆炸的直觉,底层事件原则上 deterministic;量子概率是本体论层面的随机,跟无知无关。两者都反直觉,但反的不是一个东西,硬拽到一起容易让人以为量子概率也只是"算不过来才拿概率凑"。

你读的时候对双缝那段怎么看,书里"观测导致坍缩"的讲法其实也留了不少坑。

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