兩年前，麻省理工學院教授大衛(wèi)·凱澤（下圖）和一個國際團隊利用激光器、單光子探測器、原子鐘和巨型望遠鏡收集了八十億年前遙遠類星體發(fā)出的光，以便走得更遠。 改進的量子糾纏測試。 因此量子物理學基礎知識點總結(jié)，研究人員有效地排除了一種潛在的反對意見，即糾纏可能是由于測量選擇與被測試粒子的行為之間的某種相關(guān)性而引起的。 是的，量子糾纏違背了我們的直覺，但凱澤指出，至少科學家可以繼續(xù)理解它。
這讓薛定諤徹夜難眠，但 20 世紀 30 年代的理論家只有紙和筆，沒有今天的計算能力和“令人信服的類比”來指導他們，也幾乎沒有物理證據(jù)。 相比之下，今天，科學家們現(xiàn)在擁有先進的工具來研究這些問題量子物理學基礎知識點總結(jié)，而這些方法直到最近幾年在實驗或經(jīng)驗上都是不可能的。 現(xiàn)在，麻省理工學院物理學教授、麻省理工學院科學、技術(shù)和社會項目主任、格梅斯豪森科學史教授凱澤撰寫了關(guān)于這一主題的新歷史書《量子遺產(chǎn)：安排一個不確定的世界》。
物理學的繁榮
在主要物理學家的小插曲、對該領域發(fā)展的原創(chuàng)研究以及他自己在宇宙學方面的工作的描述之間，凱撒強調(diào)了該領域隨著時間的推移所發(fā)生的巨大變化。 該學科的命運確實發(fā)生了相當戲劇性的轉(zhuǎn)變，凱撒的目標是在一個非常動蕩的世紀向讀者呈現(xiàn)一個不同類型的故事，一個不同的線索。 事實上，許多量子物理學的歷史在形式上都是望遠鏡式的，重點關(guān)注該領域最著名的恒星：
基礎量子理論家尼爾斯·玻爾（Niels Bohr）、保羅·狄拉克（Paul Dirac）、維爾納·海森堡（ ）和薛定諤（Schr?），愛因斯坦經(jīng)常被描述為著名的量子懷疑論者。 在物理世界因世界大戰(zhàn)而陷入混亂之前，這些科學家發(fā)展了量子力學并確定了其最令人費解的特征：包括量子糾纏和不確定性原理（測量粒子的位置和動量等精度的差異）。 權(quán)衡）。
即使現(xiàn)在我們?nèi)匀缓茈y解釋這些概念，但很多其他事情已經(jīng)發(fā)生了變化。 從 20 世紀 40 年代開始，物理學經(jīng)歷了 25 年來前所未有的發(fā)展，尤其是二戰(zhàn)后，學生涌入美國大學。 凱撒談到這一發(fā)展階段時說：在戰(zhàn)后的四分之一個世紀里，我們培養(yǎng)的物理學人才比創(chuàng)世以來還要多。 與此同時，大型粒子對撞機改變了物理學的方法，產(chǎn)生了有關(guān)亞原子結(jié)構(gòu)的新知識。
物理學的崩潰
研究團隊合作進行實驗，并嚴格致力于推動物理學的進步。 成為物理學家的人比以往任何時候都多，但思考量子物理學提出的“哲學”問題的人似乎比以往任何時候都少，而且這個問題已經(jīng)變得不流行了。 這不僅僅是秋千，物理學甚至在實際問題中看到了這些相當戲劇性的變化。 凱澤通過仔細閱讀物理教科書，仔細記錄了這一轉(zhuǎn)變，展示了務實研究的精神如何占據(jù)主導地位。
教科書作者總會做出一系列的價值判斷：什么是合適的話題，什么是合適的方法？ 我們應該問什么問題？ 什么是“純粹”哲學？ 隨后，物理學泡沫破滅：20 世紀 70 年代初，隨著經(jīng)濟放緩和聯(lián)邦資金減少，該領域的資金、入學人數(shù)和就業(yè)機會都急劇下降。 這些數(shù)字在學院的幾乎所有研究領域都出現(xiàn)了崩潰，沒有哪個領域比物理學下降得更快。
《量子遺產(chǎn)》
也許令人驚訝的是，20 世紀 70 年代的就業(yè)市場危機重新激發(fā)了人們對 1930 年代量子奇跡的興趣。 正如 在他 2011 年出版的《嬉皮士如何拯救物理學》一書中詳細介紹的那樣（該書源于這本書的項目），在理解糾纏方面已經(jīng)取得了一些關(guān)鍵進展。 當時處于邊緣地位的物理學家缺乏快速研究機會，因此可以相對自由地探索被忽視的問題。
凱撒在《量子遺產(chǎn)》中指出：這種非常規(guī)思維很快也開始影響教學。 弗里喬夫·卡普拉（ Capra）的暢銷書《物理之道》將東方宗教和量子奧秘聯(lián)系起來，如今被認為是新時代的必需品，但由于物理學教授渴望吸引學生回到課堂，所以它出現(xiàn)在學術(shù)課程大綱中。 自 20 世紀 70 年代以來，量子物理學經(jīng)歷了多個小時代。
國防開支在 20 世紀 80 年代刺激了物理學的復興，但當國會在 1993 年否決了超導超級對撞機項目時，該學科某些分支的物理學家無法產(chǎn)生許多新的實驗結(jié)果，直到大型強子對撞機對撞機于 2008 年上線。結(jié)果，近幾代學者都體會到物理學是一門動蕩的學科，其命運與遙遠的政治息息相關(guān)。 有時，人們在物理學繁榮時期陷入了不同步，盡管并非他們自己的過錯，但機會在他們獲得學位之前就消失了。
大型對撞機帶來希望
在過去的半個世紀里，我們已經(jīng)看到這種情況發(fā)生過兩次。 因此，雖然像薛定諤這樣的物理學偉人可以用鉛筆和紙取得進步，但對于當代學科的進步來說，物理學的物質(zhì)條件非常重要。 這些想法很重要，但它們植根于不斷變化的世界，《量子遺產(chǎn)》贏得了學術(shù)界的贊譽； 加州理工學院諾貝爾獎獲得者、物理學家基普·索恩對這本書給予了高度評價。 “關(guān)于過去一個世紀物理學和宇宙學重大發(fā)展的一系列引人注目的小插曲”，這本書將科學與人類歷史無縫地結(jié)合在一起。
獲獎小說家內(nèi)爾·弗羅伊登伯格 (Nell ) 指出，凱撒能夠揭示超凡脫俗的思想與它們所形成的社會和政治世界之間的聯(lián)系，這有助于“為宇宙之謎提供令人著迷的指南”。 凱撒則希望讀者考慮科學家的“雙重本性”，他們希望找到永恒的答案，盡管受到當時的工具和假設的束縛。 在《量子遺產(chǎn)》探索狄拉克等物理學家個人生活的同時，凱撒也希望讀者能夠理解什么是徹底協(xié)作的量子物理學事業(yè)。
科學有寫個別天才的傳統(tǒng)，但量子力學從一開始就需要一個整體，在研究機構(gòu)、世代和群體時，凱撒發(fā)現(xiàn)這比站在山頂思考這些遙不可及的天才更有價值。一個寓言，但對于這個系列的發(fā)展來說是一個特別不合適的寓言。 50多年來，超過15000名物理學家發(fā)表了有關(guān)希格斯玻色子的論文，探索亞原子粒子如何獲得質(zhì)量，但直到大型強子對撞機開始運行后，科學家們才找到了證據(jù)。
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