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量子糾纏:黑爾戈蘭島的奇幻旅程

量子糾纏:黑爾戈蘭島的奇幻旅程

HELGOLAND: Making Sense of the Quantum Revolution

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內容簡介

一百年前,
一場奇幻的旅程
從此改變人類科學、歷史的命運

  1925年夏天,年方23歲的海森堡來到位於北海上一座光禿禿的小島——黑爾戈蘭島。在強烈海風的吹撫下,他在黑爾戈蘭島孕育出劃時代的突破:創建出量子力學,從此開啟100多年的科學革命。

  本書為讀者解開了量子理論的永恆謎題。作者筆下描繪出一個美麗無比、令人著迷,但另一方面又使人感到些許不安的量子世界。

  作者以流暢的散文,在書中呈現了量子物理世界裡使人驚異的概念,包含遠端物體神秘地彼此連結、幽靈般的機率波、同時活著又死了的貓咪等。

  雖然量子理論對世人來說,往往顯得無比神秘又難解,但作者在書中指出,只要把這個世界視為「基本上是由『關係』所組成,而非由『物質』所組成的」,那就可以解開量子理論令人不安的矛盾了。

  今日我們所知的世界,就建立在量子物理的理論上,量子物理也帶出了後世無數的新發現及科技的進步。本書告訴我們,我們和我們周圍的萬事萬物,唯有在彼此互動的時候,才會存在。這個大膽的概念為人類指出了一個全新的方向,從此可以去思考現實到底是怎麼構成的,以及意識的本質為何。

  透過本書,作者改變了世人的觀點,帶領我們走上一段迷人的旅程,穿越宇宙時空,最終使我們理解了我們在宇宙中的地位。

本書特色

  ★獨特:一流專業科學家以淺顯易懂的文字與故事針對「量子力學」撰寫的科普作品,內容深入淺出、具高度可讀性
  ★權威:作者、譯者、推薦者皆具高度學術專業;章節清晰簡潔,主題明確、解釋清楚,亦附有圖表幫助理解
  ★議題:量子力學話題方興未艾,包含最近的「三體」等,搭上近期物理科普風潮

得獎紀錄

  2024 Lewis Thomas Prize, 洛克菲勒大學
  2021《前景雜誌Prospect Magazine》全球50大思想家
  2021《金融時報》年度最佳圖書
  2021《衛報》年度最佳科普書
  2019《外交政策Foreign Policy》全球百大思想家
  Basilis Xanthopoulos國際獎:傑出重力物理學家

好評推薦

  ★ 國立臺灣師範大學校長吳正己博士專文推薦
  ★ 東海大學校長張國恩博士專文推薦
  ★ 國立臺灣師範大學理學院副院長傅祖怡博士專文導讀
  ★ 國立臺灣師範大學理學院副院長、永續所所長方偉達博士專文導讀

 
 

作者介紹

作者簡介

卡羅.羅維理博士(Carlo Rovelli)


  全球當代最知名的義大利理論物理學家之一,在時空物理學具有重大的貢獻,也曾參與創建迴圈量子重力理論。

  獲義大利波隆那大學碩士、帕多瓦大學博士學位,大學時代就曾因學運而入獄,取得博士後又因拒服兵役而遭拘留。後於羅馬大學、耶魯大學擔任博士後研究,並在1990年至2000年間於匹茲堡大學歷史與科學哲學系任教。自2000年之後,擔任法國艾克斯-馬賽大學物理理論中心教授。目前任職於加拿大普里美特理論物理研究所首席講座。

  著有多部暢銷科普書,包含《時間的秩序》、《七堂簡單物理課》等。

譯者簡介

方偉達


  國立臺灣師範大學理學院副院長、永續所所長。國內重量級研究學者,獲美國亞利桑納州立大學及哈佛大學的碩士學位,並於德州農工大學取得博士學位。長年在國內外發表多部學術專書,並有超過200篇期刊審查論文。於學術及專業獎項之外,亦曾榮獲金鼎獎。
 
 

目錄

推薦序/國立臺灣師範大學校長
推薦序/東海大學校長
導 讀/量子概念的奇幻旅程
譯 序/「看似不實卻又真實」的羅維理科學觀

凝視深淵
【第一部】
一、觀察異常美麗的內飾
年輕海森堡的荒謬想法:觀察結果
埃爾文.薛丁格的誤導性 :機率
世界的粒度:量子

【第二部】
二、極端思想的好奇寓言
疊加
認真對待 :多重世界、隱藏變量,以及物理塌縮
接受不確定性
三、是否有可能存在真實的東西,與你有關係,但與我無關?
曾經有一段時間,世界看起來很簡單
關係
精緻而微妙的量子世界
四、編織現實的關係網
糾纏
三人之舞編織世界關係
資訊

【第三部】
五、明確的描述對象,包括對象自身表述
亞歷山大.波格丹諾夫和弗拉基米爾.列寧
沒有實質內容的自然主義:背景
沒有基礎?讓我們來請教龍樹菩薩
六、「對於大自然來說,這是一種已經解決的問題」
簡單的事情嗎?
「意義」是什麼意思?
從內部看到的世界
七、但這是真的可能嗎?

致謝
註釋

 
 

詳細資料

  • ISBN:9786269750757
  • 規格:平裝 / 256頁 / 14.8 x 21 x 1.32 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣
 

內容連載

1. 年輕海森堡的荒謬想法:觀察結果

當我的計算的最終結果,就在我面前的時候,
已經是凌晨三點鐘左右了。我感受到巨大的震撼。
我激動不已,無法成眠。
於是我離開了家,開始在黑暗中慢慢行走。
我攀爬上了一座島上的岩石的頂端,俯瞰大海,
等待太陽升起⋯⋯

我經常想知道,在這座貧瘠、狂風肆虐,飽受摧殘的北海黑爾戈蘭島上,當年輕的海森堡攀爬到了那塊俯瞰大海的岩石時,面對浩瀚無垠的大海,看著浪花拍打,等待日出,他當時的想法和情緒是甚麼。他才剛剛經歷過人類首度目睹的一個極其宏偉的大自然奧秘。那年,他才23歲。

他躲在黑爾戈蘭島上,設法減緩困擾他的過敏症狀。黑爾戈蘭島這個名字的意思指的是擁有美德的神聖島嶼,島上沒有樹木,也沒有引起過敏的花粉。正如喬伊斯在《尤利西斯》中所說的那樣:黑爾戈蘭島只有一棵樹。也許這是關於可怕的海盜斯托特貝克躲在島上的傳說,他年輕時就愛上這一座島,也牢記在心中。但是海森堡來到這裡的主要原因,是為了解決尼爾斯.波耳(Niels Bohr)所交給他的題目,這個題目每天都困擾著他,他沉浸在這個緊迫的題目,不斷地思考。他睡得很少,他善用獨處的時間,試圖計算出可以證明波耳曾經發現難以理解的定理。每隔一段時間,他會休息一下,爬過島上的岩石,或是學習背誦歌德《東西詩集》中的詩歌。德國最偉大的詩人歌德,歌頌他對於伊斯蘭教濃郁之愛的詩篇。

尼爾斯.波耳已經是一位著名的科學家。他寫了簡單,但是奇怪的公式,甚至在測量化學元素之前,就可以預測了元素的屬性。例如,加熱時確定元素發出的光的頻率:預測呈現的顏色。這是一項了不起的成就。然而,這些公式並不完整。例如,沒有給出發射光的強度。

但是最重要的是,這些公式有一些假設實在是很荒謬。在某些精確的軌道上,原子中的電子以精確的距離,環繞原子核運行;並且具有一定精確的能量──但是,電子會從一個軌道到另一個軌道,神奇地「跳躍」。這是第一次看到了量子跳躍。為什麼這些軌道會跳躍?為什麼會出現這些不協調的「跳躍」,從這個軌道,跳躍到另一個軌道?什麼樣的力量,可能會導致這樣的奇怪行為?原子是一切事物的基石。原子是怎麼做到的?電子如何在其內部移動?科學家們原來在20世紀初,就一直在思考這些問題。十多年了,卻一事無成。

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