張軒中
外語教育與研究出版社出版了羅伯特·吉爾莫的科普作品《愛麗絲漫游量子奇境》。此書由中國科學院物理研究所羅會仟副研究員作序。羅會仟在序文中寫道:“如果一個人聲稱他懂了量子力學,那他一定不懂量子力學……”當然這話一開始應該是費曼或者別的大物理學家說的,也基本被物理界的大部分研究人員所接受。
羅會仟是筆者的大學同學,他們的量子力學老師是同一個人。羅會仟在中國科學院物理研究所做超導物理相關的研究工作,所以如果說他不懂量子力學,那么筆者肯定也不懂量子力學。但筆者還是要給大家推薦這本《愛麗絲漫游量子奇境》。
首先,這本書雖然是一本科普書,但它與市場上大部分科普書不一樣。這本書是有故事情節(jié)的,所以這也是一本小說。在這本書里寫了一個小女孩,名叫愛麗絲。全書是通過愛麗絲的視角來理解量子世界。所以,這可以被看成是一本科普小說??破招≌f不是一個常見的寫作體裁,因為小說必須要虛構,但科學定理不能虛構??破招≌f與科幻小說的寫作有區(qū)別——在科幻小說中,科學定理也是可以虛構的。比如可以構造一個從真空中提取能量的近光速粒子,具有量子糾纏的傳遞信息的能力,而至于這種粒子是不是真的能在現(xiàn)實中實現(xiàn),暫時可以不管,這種寫法在科幻中是非常合理的。
科普小說也不是說以前沒有出現(xiàn)過,在幾百年前,就有伽利略寫的《關于托勒密與哥白尼兩大世界體系的對話》。伽利略的書也可以稱得上是科普,但全文只有對話,顯得有點枯燥了(當然,伽利略的書是曠世之作,在科學史上具有彪炳千古的地位)。而《愛麗絲漫游量子奇境》里不但有對話描寫,還有心理描述、動作描寫,比伽利略那樣只寫對話的小說豐滿不少。
其次,該書非常通俗,作者闡釋科學原理的方法非常接地氣,易于大眾讀者理解。比如書中的第二章講到了量子力學思想史上很重要的海森堡不確定性原理。在書中,作者通過“銀行貸款”來解釋這一重要原理。在“海森堡銀行”,借的錢越多,還款的周期就必須越短。這樣才可以符合海森堡的原理(一定程度上也符合銀行經(jīng)理的心理預期)。這是非常形象的生活化描述,很容易讓量子力學的外行人深刻了解這一原理。
最后,此書的內(nèi)容是很前沿的。比如在書中的第九章,還提到了粒子物理中的夸克。書中把夸克之間傳遞相互作用的膠子看成是一根弦。而且當能量增加的時候,這根弦可以被剪斷,產(chǎn)生新的夸克,這是量子場論的思想,這是比量子力學更前沿的學科知識。這些前沿知識在本書中都得到了體現(xiàn)。
國家與民族復興之命運,與我們國家科學技術的發(fā)展是密切相關的。而科技要發(fā)展,國民的科學素質(zhì)必須要提高。科技好像是樹木,科普就是土壤,沒有好的土壤,參天大樹肯定是長不出來的。因此,中國目前迫切需要更多的科學,更多的科普。在這個時代大背景下,作為普通老百姓,包括中小學生,如果能多看一點科普書,多學一點科學知識,對國家民族的未來有益,量子理論的先進性也符合時代發(fā)展的要求。了解量子力學的基本思想,對改善我們整個國家與民族科學水平的基本面有很大幫助。