《上帝掷骰子吗？：量子物理史话（升级版）》_精选读后感2200字

上帝掷骰子，源自于爱因斯塔“上帝是不会掷骰子的”，这充分体现了爱因斯坦的世界观，世界是严格按照确定的规律运行的，分毫不差，这在哲学上，称之为决定论。书名如此，便是对决定论世界观的反驳，也就是说，世界并不是按照严格的绝对的因果关系运行的，概率潜藏在宇宙的底层逻辑之中。
量子力学，是当今最伟大的人类智力成就之一，与爱因斯坦的相对论，共同支撑起当今物理学的整个大厦。不仅给当今世界科技发展带来重要的理论支撑，更重要的是，它所带来的人类对世界的重新认识的意义，这一点，甚至于超越相对论，虽说相对论非常伟大，但是只是颠覆经典物理的时空观，并未从根本上颠覆经典物理学体系，而量子力学，彻底从哲学层面对人类认识世界的态度进行了颠覆。主要体现在三个层面。
第一，量子的概念，动摇了人类对世界是无限可分的平滑性假设。此概念是由德国物理学家、量子力学奠基人普朗克所提出。缘起于20世纪初由开尔文男爵提出的物理学面临的两朵乌云之一“黑体辐射”问题，普朗克为了解决黑体辐射问题，从纯数学层面利用精深的数学中和了维恩和瑞利公式，推导出了著名的普朗克黑体公式，此公式对黑体辐射问题作出了有效解释与检验。但该公式所蕴含的物理意义却不得而知，为了解决此困境，普朗克做好了放弃整个宇宙的准备，做出了令整个世界惊诧的基础性假设，也正是这个假设，拉开了整个令后人恐惧的潘多拉魔盒——量子力学。这个基础性假设就是，能量在发射和接受的时候，不是连续不断，而是分成一份一份的。你是不是在想，这有什么了不起？一份一份得又怎么样？我要说，这不仅了不起，而且可怕到让你无法相信自己对这个世界的基础性认知。举个例子，你从家里走到学校，这个过程，一定连贯地，当你走到100米的时候，中间一定经过了一个95.53米的位置，但现在这个假设告诉你，不对，这个过程并不是连续的，而是一段一段累加在一起的，只不过这一段很小，小到你察觉不到而已，但它绝对不是无限可分的。而牛顿经典力学、麦克斯韦电磁学，甚至于爱因斯坦的广义相对论，都是建立在微积分的基础之上，而微积分的根本性假设，就是无限可分性，你说这个颠覆性如何，这是要把整个经典物理学地基连根抽掉，还能说没什么大不了吗？那么，这个假设，它对不对呢？从目前的科学认知来看，是对的，最有效的证明就是爱因斯坦的“光电效应”，就是假设光是有一份份的光量子作为基本组成单位，每个光量子的能量E=hv，h是普朗克常数，v是光的频率，很好地解释了光电效应中，光的频率决定了电子能否被激发，光的强度决定了激发电子数量的问题。而这些，用光是波动说是无法得到合理解释的，因此爱因斯坦也提出了光的波粒二象性问题。
第二，单电子双缝实验，揭示了微观粒子的随机分布性，动摇了决定论。在单个电子穿过双缝时，落在屏幕上的哪个位置，是不确定的，只有当大批量电子通过双缝时，屏幕才呈现出规律性来，也就是在干涉条纹亮处出现的可能性大一些，在干涉条纹暗处出现的可能性小一些，也就是说，我们无法确定单个电子具体会落在哪里，但大批量时，会呈现统计上的概率性分布，对于单个电子来讲，我们能够把握的是，它落于亮处或落于暗处的概率有多大。简单理解（不等价），我们丢硬币，单次是正是反我们是无法确定，但在大样本统计下，正和反出现的次数基本相等，因此我们说，单次正或反的概率为50%。从牛顿经典力学以来，人类塑造了这样一种世界观，即宇宙是一台精密的机器，每一个零件和每一个动作，都严谨地根据牛顿力学方程在有条不紊地运行着，我们只要把握住了足够多的“因”，就一定能够预测任何时间和地点上发生的“果”，也就是决定论。是的，科学家知道过去，是的，科学家明白现在，是的，科学家了解未来。你现在告诉我，我们无法准确的知道电子的行为，你只能找到电子出现的概率？这是对物理学光荣和尊严的极大侮辱！是的，量子力学告诉我们，就算我们拥有最强大的计算机可以计算一切电子的一切初始条件和环境影响，我们还是不能够预言电子最后的准确位置，这种不确定不是因为我们的计算能力不足，而是物理定律本身内部的属性，概率深藏在宇宙的底层，这个结论，在根本性上动摇了决定论的哲学观。
第三，海森堡测不准原理，提出了我们不但无法准确预测电子的最终状态，甚至于我们都无法完全测定电子的初始状态，从而动摇了实在论。通过海森堡的矩阵方程，得出电子的位置q和动量p，p*q不等于q*p，也就是不符合乘法交换律，其中蕴含的物理意义是，当同时观测电子的位置和动量是不可能的，我们怎么知道一个物体的在某一个时刻，它的位置和速度呢？就是观测，我们测量一个事物，一定需要“接触”，比如“看见”，用的是光去接触，当我们测量宏观物体时，光对物体的影响忽略不计，但是在微观层面，光子对电子的影响极大，当我们需要较高精确度的时候，就需要测量光的波长越短，频率越高，根据普朗克的量子假设，频率越高能量越大，对电子的影响越大，也就是说，测量精度越精确，对电子的扰动越巨大。也就是说，我们的观测本身，影响了被观测的事物，主体与客体的界限被打破了，主客一体，哲学上说的独立于我们认识和观测之外的客观存在，也就是实在论，在微观尺度上，面临了根本性挑战。
量子力学，从三个大的层面，打破了经典物理的世界观体系，量子性打破了世界是连续性的假设，动摇了微积分的基础，概率性动摇了哲学的决定论思维，上帝是在掷骰子的，不确定性颠覆了实在论观念，主体是会影响客体的，不存在一个绝对客观的实在。
李俊
2019年8月23日