你好,欢迎来到《给忙碌者的量子力学课》,我是李剑龙。
我想从一开始就直奔主题,说一下你为什么应该学习量子力学。我们搞科学的都是这性格,直截了当,不绕弯子。
我给你的答案就是一句话,跟上这个世界的变化,升级你的世界观。
1905年,爱因斯坦提出光具有波粒二象性。从那以后,量子力学经过了100多年的发展。到今天,它已经重新解释了这个世界,完全改变了这个世界,也彻底地重塑了我们人类的精神世界。
如果在未来,人类社会再次出现革命性的突破,我负责任地告诉你,这个突破有很大可能还是从量子力学开始的。
学量子力学,就是这么一个简单的理由,能帮你跟上世界的变化。
为什么学量子力学一个理由就够了?
我展开说说这个理由的含义。
第一,目前科学家已经发现的全部自然科学知识,除了广义相对论,其他的所有都汇集在了量子力学这里。
我说的汇集,就是说在物质世界,你从任何一个自然现象出发,层层追问下去,就一定会问到量子力学的领域来,然后量子力学会给你一个最终答案。
举个例子。开车时,你一加速,就会感到座椅在使劲推你的后背,你也就享受到了加速的快感。注意啊,问题来了:这个推背感是从哪里来的?
答案在课程里有,我先不剧透了。这里我只说一句,如果要搞清楚推背感的所有来源,没有量子力学是不可能的。
我再举一个例子。物体的质量从哪里来?是从秤上称出来的吗?不是,那只是重力。进入太空以后,你就会飘起来,体重秤的读数也会变成零,但那个时候你的质量肯定还是存在的。
这个问题看起来简单,人类之前却一直没有解决。量子力学发展到今天,这个问题也有答案了。
所以说啊,量子力学已经解决了宇宙万物的绝大部分秘密。这些让人类好奇了几千年的终极问题,咱们生活在今天的人能知道答案,是何其幸运。
当然,量子力学没有回答全部的终极问题,比如时间和空间的本质是什么。不过,不管最后的答案是什么,这个世界的解释权,一定是由量子力学主导的。这是我说学量子力学,就能跟上世界变化的第二个含义。
我们对世界的理解,必须依靠科学,必须依靠科学的最新进展。
比如,量子纠缠。几个纠缠的粒子,就算相隔无限远,仍然能瞬间联动,好像无视光速的限制。于是,量子力学发现,它有时候确实可以不受光速的限制。
再比如,实在性。实在性本来是说,你不看月亮,月亮也在那里。这本来就是天经地义的,没有人怀疑。结果,量子力学发现,这事儿可能不成立。
听我说到这里,你是不是有些困惑?这很正常,量子力学的创始人之一,大名鼎鼎的玻尔曾经说过一句名言:如果你听了量子力学没有感到困惑,那你一定是一句都没有听懂。
我说学量子力学,就能跟上世界变化的第三个含义是,量子力学还在重新塑造人类的精神世界。
世界是什么样子,世界为什么是这个样子,我们的世界从哪里来,到哪里去,等等。一句话,回答这类问题的,就是所谓的世界观。
关于这些问题,不管其他学科怎么说,我可以告诉你,主导了绝大部分答案的,一定还是量子力学。
爱因斯坦曾经说,上帝不掷色子。他的意思是说,世界应该是确定性的。但是他错了。
量子力学告诉我们,这个世界有概率性的一面。
做实验的时候,当你还没用屏幕拦截到一个光子时,光子就存在于屏幕前的所有地方。
如果你拦截到光子时,光子就只出现在屏幕的一个地方。
你反复这样拦截很多次以后,光子就在屏幕上形成一个图案,这次在这里,下次在那里。你知道,光子一定出现在这个图案当中,但是就是不知道,它会出现在这个图案的哪一点上。
这就说明,从这个角度看,世界就是不确定性的,人类根本没有办法。
这样的例子还有很多。我们人类再也不能心安理得地活在过去的观念中了,我们必须坦然面对科学的新发现,学会承受它对我们精神世界的冲击。
爱因斯坦说过的一句话我很赞同,他说:理论决定了你能观察到什么。没有理论,很多现象,你就算想破脑袋,也得不到正确的答案。
这个时候,能帮你提升境界,给你大格局洞察,让你透过表象看本质的最好工具,还是量子力学。
总而言之,每一个人都应该学习量子力学。
为什么由我来讲?
当然,学习量子力学,本身是有门槛的。不说别的,微积分、线性代数这样的数学工具就是必须掌握的。所以,普通人学习起来肯定是有难度的。
但是这正好发挥了我的长处。由我来给你介绍量子力学,是很有优势的。我的优势有三点。
第一,我是经过专业训练的。2011年,我博士毕业于浙江大学近代物理中心。毕业以后,我仍然在跟踪量子力学的最新进展。
你可能不知道,现在市面上介绍量子力学的科普,绝大多数说的还是50年前的研究成果,远远没有跟上量子力学的发展,而且好多还都是二手知识。
而我可以骄傲地说,我介绍的量子力学知识,都是最新的进展,而且都是一手信息,是我直接从论文原文里读到的。
第二,我秉承这么一种科普的理念,虽然在知识上,没法让你达到专家的懂,但是我不能就这么放过自己,我一定要让你在认知上和业内专家齐平。
所以,这门课程没有公式,不讲历史,我将会直面最硬核的知识。让你像业内专家一样,真正搞清楚量子隧穿、量子纠缠、不确定性、互补性原理、退相干等等,你可能经常听到、但又一直不太理解的名词的物理意义。
这门课程体量很小,只有14讲。但是这14讲内容,已经涉及量子力学里所有不能绕开的知识点。
我负责任地告诉你,学完这个课程,你对量子力学的认知,肯定是超过薛定谔本人的。你没有听错,就是提出大名鼎鼎的薛定谔猫的那个物理学家,薛定谔。
第三,量子力学如此烧脑,想要讲清楚确实不容易。但是把一件烧脑的事儿捋清楚、说明白,本来就是我的本职工作。现在我在运营一家自己的工作室,叫Sheldon科学漫画工作室。Sheldon是我的笔名。
我的工作是,在一个星期之内,把一篇我原先一无所知的研究论文,改编成一篇漫画,让读者通过看漫画,了解论文的研究内容。
我的客户包括《Nature》自然科研、诺贝尔物理学奖得主、中国科学院院士、资深物理学教授,以及他们所在的顶级的科研、科普机构。
为了给你更好的服务,我还邀请了王一老师来当我课程的科学顾问,他是香港科技大学物理学系助理教授,博士生导师。在这里,特别感谢他的帮助。
现在,我邀请你来接受科学世界观的重新洗礼,像婴儿一样,重新认识这个由量子力学主宰的世界。我们课程里见。
网友互动
有真正的概率性的东西吗?我表示怀疑,只是你不知道那一刻的机理罢了。如果知道了概率存在的原理,不就可以确定那一刻粒子的位置了吗?
作者
回复
第四节和第五节可以回答你的问题
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赞美这门课和剑龙老师。和剑龙老师在科普圈早有交集,天文学课也在筹备时得到剑龙老师帮助很多。量子力学,你感受一下,这四个打字说出口的一瞬间,你这个人气质都不一样了。但是我推荐你学的理由不是气质问题,而是三观问题。今天对世界的解释权几乎完全属于量子力学。没有量子力学,你可能以外自己还是感性的小可爱。但如果有了量子力学,你就有了一套和世界对话的力量。
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量子力学从理论上解释了为什么我们要建立概率化的思维,这对我们非常重要。以前我们认为,如果我们不能准确的预测结果,肯定是知识掌握还不够,肯定还有什么规律是我们没有搞清楚的。
然而,量子力学告诉我们,别枉费心机了,本来就不可能提前预知结果,我们能知道的只是结果出现的范围,以及出现在不同地方的概率。对于天生就追求确定性的人类来说,这是一个很大的挑战。
因为我们的安全感,很大程度上是来自于对确定性的认知。我们得知道未来发生什么,才能义无反顾的去做手头的事,我们每个人或多或少都是活在对未来的预期之中。然而,这一切都因为量子力学而改变。
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《量子力学》这门课上线,触动了我两种情绪。
1)熟悉而陌生
2)期待而敬畏
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什么是熟悉而陌生?
在周围朋友里,我算是能解释量子力学一些名词的人。比如量子纠缠,比如量子态,薛定谔的猫,量子计算机。但要说真的,我始终无法真正搞明白:我的生活与量子力学有什么关系?量子力学到底是什么?
什么是期待而敬畏?
我期待真正的弄明白量子力学的相关知识。但我的认知告诉我,不去实验,不从事相关行业,我永远无法真正的理解其原理。油然而生的敬畏感:对于一个理解都这么困难的知识,发现他有多么不容易可想而知。
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对这个世界充满好奇,现有认知不足以解释心中对事物的认识,那就让这门课升级我的世界观。
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我是文科生,但毫不犹豫的订阅了本课程。
现代社会不确定性激增,黑天鹅扑啦啦满天飞,灰犀牛到处乱撞。在这种时候,概率思维是我辈中人继续掌握的底层技能。而量子学知识能够很好的起到提高概率思维的作用。
期望有所得。
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新年第一课,秒订表示支持。
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遇事不决,量子力学。
这还真不是段子,是实实在在的科学。
期待课程让我能理解这们科学,也让我能讲给我5岁大的女儿听。
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目前被两个概念所迷倒,分别是熵增定律和量子力学。前期在得到搜索将量子力学看了个遍,还是不懂,今天看到这个课程毫不犹豫买买买。
底层思维可以击穿很多现象,比如熵增定律,假如宇宙大爆炸理论成立,在这个宇宙内所有物质都是膨胀的,这个给了我投资无限的力量。我相信量子力学也有这种力量,期待,????
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跟上这个世界的变化,升级你的世界观 我对量子力学的认知马上就要超越薛定谔了,想想就激动????
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又一门前沿科技课程上线了。提到量子科学,对大多数人来说,可以说是既熟悉、又陌生。说到熟悉,如今的信息时代,我们可以在各大媒体上看到关于量子计算机等前沿科技成果的报道,量子力学这个名词可以说已是耳熟能详了。但是,对于大多数人来说,到底什么是量子力学,却很少有人能说清楚;量子力学对于我们的社会、我们的生活会带来怎样的改变,知者更是寥寥。不过,我们身处的这个世界确实是在快速而迅猛的发生变化的,对于我们每个人来说,想要跟上时代发展的脚步,量子力学必然是一个绕不过去的话题,是必须直面的一面前沿科学。希望通过这门新课,重新认知量子力学,掌握量子力学的发展趋势,再次思考该如何运用量子力学,为自己的人生成长提供新的动力。
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我曾经看科幻小说,发现这些小说遇到无法解释或解释不清的科学问题,就喜欢将问题抛给量子力学,而不懂量子力学的我们,只有徒呼奈何?
现在有了这门课,既可以提升认知,又可以解决疑惑,故果断订阅。
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已经果断入手,扩展认知边界。
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量子力学是我最感兴趣的学科之一,从小到大一直喜欢物理学,初高中多次参加物理竞赛并获奖,高中时期在浙江大学现场听了霍金的演讲并深受震撼,虽然大学专业和工作都跟物理不相关了,但是现在有空仍然喜欢看物理学方面的书,特别是广义相对论和量子力学,得到太专业了居然还有量子力学课程,感谢得到可以让我继续探索物理学的奥秘!
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终于等到你,李松鼠
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我给女儿的量子力学启蒙从问她一个问题开始:如果有一天,你获得了光速奔跑的能力,你最应该做什么?
答案是绝对不要跑,不然在你启动的一瞬间,会把我们所有人都炸死的,包括自己光速撞击空气中的分子会引发剧烈核爆炸。
我觉得小孩子是适合学量子力学的。引导学习最好的老师,除了好奇心,还有冲击感。量子力学内生的世界观处处反直觉,没有比这个更适合小孩子的了。
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生活,不只是眼前的苟且,更要关注这个世界,关注前沿的物理知识。看了发刊词,赶紧订阅一份。
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遇事不决,量子力学。今天终于在得到上面圆梦了。先买了,马上进入听课模式。
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非常喜欢科普类课程,小时候老师问:小金,你将来长大想做什么工作呢?,老师,我要做科学家,这个是我们那个年代大多数人的回答,对科学的敬畏,和对于自己好奇心的感知是造成这个答案的两个主要原因。
长大后,工作其实和科学不算相关,如果非要说相关,那也就是拥有了一点科学的方法吧,但打心底里还是对科学充满了好奇心,这也是我特别喜欢看纪录片的原因。
跟上世界的变化,升级我的世界观,学完课程,除了广义相对论,量子力学可以解释全部的自然科学知识,世界的解释权就在量子力学的手中,那我还能说什么好呢,跟定老师您了呗????
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理论决定了我们能够看见什么东西。
从前有一位小孩,天生眼睛就看不见。直到多年后,医院才有能力为TA做手术。可是,当TA重见光明后却根本不知道眼前的东西是什么!对TA来说眼前的一切只是一堆杂乱无章的色彩罢了。我们之所以能够看清、分辨一个事物,不仅仅因为我们的视力,还因为我们后天学习了如何识别色彩之间的联系。看到,不等于看见。
同样的,学习理论的目的也是这样。新闻谁都看得到,但是想要看见新闻背后的逻辑,需要学习理论。
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