
关于《平行宇宙》这本书的读后感 3000字 左右
关于《平行宇宙》这本书的读后感 平行宇宙理论最早是由埃弗莱特于1957年提出的。
在2003年的科学人杂志里,有一篇由美国宇宙学家Max Tegmark写的关于平行宇宙的专文,在文中他将平行宇宙分成四类: 第一类:这类的宇宙和我们宇宙的物理常数相同(具有确定不变数值的物理量。
例如真空中的光速和电子的电荷),但是粒子(就是初中学的那些分子、原子、中子之类的)的排列法不同,同时这类的宇宙也可视为存在于已知的宇宙(可观测宇宙)之外的地方。
第二类:这类的宇宙的物理定律大致和我们宇宙相同,但是基本物理常数不同。
第三类:根据量子理论(暂时不用理什么是量子理论,往下看一样能看明白),一件事件发生之后可以产生不同的后果,而所有可能的后果都会形成一个宇宙,而此类宇宙可归属于第一类或第二类的平行宇宙,因为这类宇宙所遵守的基本物理定律依然和我们所认知的宇宙相同。
第四类:这类的宇宙最基础的物理定律不同于我们宇宙,而基本上到第四类为止,就可以解释所有可能存在(也就是可想象得到的)的宇宙,一般而言这些宇宙的物理定律可以用m理论构造出来。
本来平行宇宙和两条平行线永不可相交是一个道理。
但是我们假设我们的宇宙是一张床垫或者是一张“膜”要想让我们的空间改变,放上质量足够大的铅球就可以,铅球越重,床垫就下陷越深,当铅球重得压破床垫时,铅球就不会在属于这个床垫上了,那么它往哪里去了呢
下面还有一张床垫又一次接触到了铅球,或许比被压破的床垫更加结实。
这样我们就到达了另一个宇宙世界去了。
听起来黑洞是一个最佳途径,但是没有任何物质可以通过黑洞去我们的平行宇宙,它的引力实在太大了,我们只能被它转化成能量来增加它自身的质量。
然而它的引力可以打开附件空间的虫洞,而使得我们有机会穿越宇宙,虽然虫洞还只是理论上的问题。
其次有不少宇宙理论家认为由于大爆炸时期具有粒子各向同性,换句话说他们推测我们宇宙之外每隔一个哈勃体积会存在无数的宇宙,他们虽然大尺度离我们遥远得惊人,但是会有无数个象我们太阳系、也叫地球、和无数个长相几乎一模一样甚至连名字都相同你或者我存在。
这个听起来似乎有点玄,但是它的原理和抽屉原理一样。
只是即使我们单靠接近于光速地高速飞行是永远也到不了那样的世界,唯一可能的就是时空穿越或许能达到你的心愿。
平行世界是指两个或多个世界之间相互没有联系,独立存在,即你在一个世界做的事不会对其他世界的你造成影响。
举个例子,在二维平面上的X和Y轴分别是一个世界(世界是一维的,你可以想象世界里的人就好像植物一样是一维生物)。
两个轴上的人彼此无法知晓另一个世界的存在。
这个很好理解,就好像有个坐标点(2,1),对于X世界的人看到的就是2这个点,他永远看不到在Y轴上的1,Y世界的人看到的是1,他也看不到X世界中的2。
在这里X和Y轴是互相垂直的,除原点外无任何函数联系。
这是对于在二维空间的1维世界来讲的。
对于三维空间的2维世界,两平面(二维世界)互相垂直的几率是要高于前一种情况的,而且你可以想象随着空间维数的增加,两世界互相垂直的几率也在增加。
假设空间的维数很大,那么任何两个或多个属于这个空间的世界都相互垂直,也就是平行世界。
总之,我的看法是平行世界不平行,而是相互垂直,如果楼主非要搞穿越的话只有去原点了,这个原点我解释为消亡和重生。
当然,和楼上一样这只是一种猜测。
现在物理学在像量子纠缠,schordinger测不准原理方面都有一定进展,也许不久的将来我们就能找到答案了。
先来说说平行宇宙的大概定义:假设你手里拿着一片树叶,全世界独一无二的一片树叶,当然啦,世界上没有两片完全相同的叶子么。
能不能换种看法呢:你手里拿着无数片树叶,只不过它们全都一模一样,在时间空间上叠合在一起了,所以你只能看见一片树叶,甚至连你自己都有无限多个,只不过叠在一起了,在某种特定条件下没准会分一个出来呢。
但是分出来的不止你一个人,整个世界都会跟着分出去了,于是有两个互不相干的世界,其中各有一个一模一样的你,只是你们俩永远都不会碰到一起,也就无从知道对方的存在,这就是所谓平行宇宙了。
往高深里说,这牵涉到量子物理学,往浅显里说,估计大家小时候闲来没事也想到过这个。
它可以叫:平行宇宙、平行世界。
举一个大家都可能想过的例子:穿越时空。
比如说有一天,我要回到过去去杀我的外祖母。
那我杀了我的外祖母,我岂不是本来就不存在?所以说这种穿越时空是矛盾的,这也就是著名的《外祖母悖论》。
但我们从另一个角度看看,如果我穿越到了的是一个与我本来的世界完全不相干的世界,只是在我去到之前,那个世界的一切都跟我原先的那个世界的过去完全相同,我就算是杀了我全家,原本的那一个世界也是什么都不会改变的。
那“穿越时空”似乎就可以说通了,而所谓的那个“与我本来的世界完全不相干的世界,只是在我去到之前,那个世界的一切都跟我原先的那个世界的过去完全相同”的世界就是我们要说的平行宇宙理论中的一种。
平行宇宙理论最早是由埃弗莱特于1957年提出。
量子平行宇宙基本理论 在量子学的多世界理论(不用理它是什么东东,重要的是看后面的解释)中提到这些平行宇宙彼此之间都有着相同的起源,而这些宇宙彼此之间的基本物理定律相同,但物理常数可能会有所不同,而它们亦可能处于不同的状态,而且这些宇宙彼此之间没有任何的联系,因此它们彼此之间没有任何讯息互通,这些宇宙彼此之间的关系由它们之间的叠加态决定的。
叠加状态 上一段中提到了“叠加”状态。
所谓的叠加,大概就是说:平行宇宙是重叠在一起的。
它们是以重叠的状态存在的,就是在我们的这个空间中,叠加了无数的平行宇宙,无数的平行宇宙重叠在一起,我们生活的世界是无数分之一的一个平行宇宙。
我们看不到其他的平行宇宙,因为我们重叠在一起了,由于我们这个宇宙的空间这能让无数的平行宇宙重叠存在,如果平行宇宙彼此之间分解出来,不再重叠,而是让各个平行宇宙之间可以取得联系,那么整个宇宙就可能变得极其混乱,不同的物理常数互相存在着(这是相当的恐怖的,举个例子:光在你家里可能比在另一个平行世界里的你的家快一点。
)这些改变,可能会让不同的宇宙之间的物质互相影响,改变他们的本质,甚至引起一场恐怖的大爆炸,将所有的量子平行宇宙都毁于一旦。
存在和形成方式 根据上一部分,量子平行宇宙是互相重叠的。
现在来说说这类的平行宇宙的形成。
根据这类的理论,量子平行宇宙是随时随地的、不知不觉地就会产生的。
每一件事的发生都会产生一个平行宇宙,就是说,每一件事会出现不同的过程和后果,而这些不同的过程和结果都产生了一个新的平行宇宙。
比如说你抛一个骰子,骰子落地后,你看到的是1点朝上,而骰子有6个面,每个面都有可能朝上。
正在这个时候,就已经产生了许多个平行宇宙,每个平行宇宙中,这个骰子朝上的那一面都不同。
(换一个例子:当我横穿马路的时候,在我的这个平行宇宙中,我可能是安全的走过去了,但就在我走到一半的时候,分解出了另一个相同的世界,在相同的那条马路上,我可能已经给撞死了。
) 总之,量子平行宇宙说明了李宁的那句:一切皆有可能。
很多科幻电影和科幻小说都是根据这类的平行宇宙来编故事的。
蜘蛛平行宇宙观后感300
这是一部我去年看的电影。
鉴于我的2019年【待完成清单】里面有每看一部电影就写一篇影评的选项,经过深思熟虑,为了避免懒惰,我还是最好从去年最后看的一部的电影(并且还在上映中)着手。
当一部动画电影里要出现6个从不同平行宇宙来的蜘蛛侠,同时英雄们还得去踢坏蛋屁股,其中5个还有家等着回,而你有两个多小时来呈现这一切,你会怎么办
当对话框、网点、色调明亮的复古美漫加上high到不行的音乐,这一切都撞出了一个新宇宙,让人眼前一新——哇哦,这可真的酷炫
无论是耳目一新的设定——猪蛛侠,与其他3D人物形成鲜明对比的二次元画风潘妮,只有黑白色调并且(中二)冷风如影随形的暗影蜘蛛侠,格温,大叔虫和小黑蛛(还有帅到不行的女性章鱼博士大反派
港真,这个好看多了好吗
),还是酷到不行的场景音乐上,这部动画电影都完爆18年其他动画电影好吗
虽然说有6个蜘蛛侠(加上成为坟墓的皮特帕克有7位),但是剧情一点也不散乱。
主线十分清晰——13岁的黑人小孩迈尔斯世界里的蜘蛛侠为了抗击坏人gameover,迈克尔误打误撞得到了蜘蛛侠的能力,他遵守与彼得帕克的承诺——在他死后毁掉大反派金并的量子对撞机,挽救纽约。
而大反派金并为了从其他世界找回亲人,启动量子对撞机,谁知传送了5个蜘蛛侠过来。
为了阻止量子对撞机再次启动,毁掉这个世界,6位蜘蛛侠齐心协力,设法传送回自己世界的同时毁了量子对撞机。
整个影片有打斗戏有温情戏有逗比戏,感动与搞笑齐飞,全程无尿点,让整个观影过程极具享受感。
最开头,彼得帕克之死真是让人瞠目结舌——WTF
影片还没开始10分钟,怎么蜘蛛侠就死翘翘了他长得那么好看哎
还有金发呢
(彼得帕克:还不是为了给主角腾位子
)一下子吸引大家注意力,让大家高度紧张——接下来呢
彼得帕克死了之后纽约该怎么办
坏人们又由谁来阻止
总不能小黑蛛走日漫风一下子被刺激到一秒升级吧
之后小黑蛛悲伤哀悼,拖着大叔虫一路飞起的桥段,“你在干什么
”“你没死啊太好了”又十分搞笑。
等到了小黑蛛要跳下大楼,观众们激动了:哦哦哦
这是终于要升级了吗
结果,他怂了。
蹭蹭蹭一路下去换了个矮房子跳。
平行宇宙\\\/空间到底是怎么样一个概念,在不同空间存在很多个“我”
--看《触不到的恋人》有感
下一秒对于某一事件来说有无数种可能,这一理论认为宇宙不断分裂为无数平行宇宙,每一种宇宙对应一种可能。
宇宙的一生读后感250字
宇宙的一生读后感人类可以时空旅行吗
平行世界存在吗
宇宙会消亡吗
人类的命运终将如何
所有和世界有关的问题,终将和你有关
宇宙的奥妙、科技的未来、全人类的终极命运……都在汇聚在本书中。
知名物理学家李淼,用语言代替复杂的物理学理论,为您讲述宇宙的一生。
不需要了解繁复的方程式公式,你就可以打开神秘的宇宙之门,踏进宇宙的殿堂,为仰望星空的人拉近与星空的距离。
平行宇宙是什么意思?
是平行宇宙
假设你拿着一片树叶,全世界独一无二片树叶,当然世界上没有两片完全相同的叶子么。
能不能换种看法呢:你手里拿着无数片树叶,只不过它们全都一模一样,在时间空间上叠合在一起了,所以你只能看见一片树叶,呵呵,有点诡辩,但也没错吧。
甚至连你自己都有无限多个,只不过叠在一起了,在某种特定条件下没准会分一个出来呢。
双面维若尼卡
不是啦,分出来的不止你一个人,整个世界那会跟着分出去了,于是有两个互不相干的世界,其中各有一个一模一样的你,只是你们俩永远都不会碰到一起,也就无从知道对方的存在,这就是所谓平行宇宙了。
斯蒂芬·霍金提出的平行宇宙构想吸引了许多读者。
有读者认为,“来自未来的旅行者只能进到一个平行宇宙的过去或现在,不会影响到我们的现在”。
有的读者的想法更有趣:“一旦我们遇到自己的后代,自然力就会把我们甩入一个平行的宇宙,和旅行者一起离开我们的‘拷贝’ 。
” 有人这样认为:“任何去过去旅行的人都会干扰历史,最终进入一个平行的宇宙,而不是我们的宇宙。
” 有人提出一种解答,认为时间旅行者“会经历一种分子层面的转变,使之变成一种电磁幽灵,无法影响肉体和其他任何东西。
” 有人虽不太相信时间旅行的可能性,但被这一理论深深吸引了:“我们的宇宙可能是无穷无尽的宇宙中无数个概然性变体之一,每一个都有自己的历史和生命。
” 平行宇宙源自一篇科幻性的文章——《时间旅行可能吗》。
文章中说,如果有一种时光机器可以让我们回到过去,我们将会到达一个平行宇宙。
那里与过去一模一样,但是你不能改变历史,所以你只能到与它平行的一个宇宙。
声明一下,我并不赞成这种观点。
怎样进入另一个平行宇宙
假设真的存在的话,唯一进入的办法就是空间扭曲。
另外就算进去了,也跟现实没有任何区别。
在观里,就好像同时嵌在两张纸中的硬币,同时穿透两张纸,所谓进入另一,就好比把硬币从一张纸中拉出,只穿透另一张。
根据原理简单地说,“”就是连接宇宙遥远区域间的时空细管。
维持着出口的敞开。
虫洞可以把和连接起来,并提供时间旅行的可能性。
虫洞也可能是连接黑洞和白洞的,所以也叫灰道。
人类简史 读后感800字
当我看完了这本书,我真的给赫拉利的这套惊艳到了,原史还可以从这种角度进看去理解。
我们人类作为万物之灵,并不是因为单纯的我们拥有语言和会使用工具。
人类之所以凌驾于万物之上,是因为整个地球上唯一突破了邓巴数字的物种。
(当然我们也拥有最复杂的语言和最先进的工具)所以人类崛起的秘密在于集体的协作集体的崛起,并不是个体的崛起。
人类崛起以后我们就开始了出现新的思维,这我们就开始学会讲故事了(所以说谎言从我们开始思考就出现了)。
传说,神话以及宗教就开始出现了。
其中有一个最成功的故事那就是货币,以前我总是不明白一张纸为什么会拥有购买力,现在明白了那是因为这是一个我们共同相信的故事,一个很发达很完善的故事。
所以购买力的强弱就跟讲出这个故事的主人挂钩(这个在经济学上称之为背书)了。
当这个故事的主人(一般是一个国家)他很有实力,相信的人越多,购买力就强。
其中在科技革命有一个很犀利的观点,那就是科学革命的本质就是承认无知的革命。
然后去探索未知,取得新的知识。
这让我想起了我们国家的清朝政府,如果他们当时能够早点摆脱自己是天朝大国的这种思想,承认自己的科学并不能解释所有的问题。
可能就不会出现后来的闭关锁国和被侵略的事情。
但这些都是如果而已了。
引用作者的一句话那就是“历史的铁则就是:事后看来无可避免的事,在当时看来总是毫不明显”。
最后看这本书让我感受最深的就是当你的知识足够全面足够多时,你就能组成一套自己逻辑正确(一定意义上的正确)地去理解社会和历史,甚至去推演未来。
平行宇宙与量子多世界解释是什么意思
官方说法都不尽统一,平行宇宙(parallel universe),平行世界(parallel world),多重宇宙(multiverse).量子多世界解释量子多世界解释(有时也被称作“埃弗莱特主义-Everettism”) 按照埃弗莱特的看法,波函数从未坍缩,而只是世界和观测者本身进入了叠加状态。
当电子穿过双缝后,整个世界,包括我们本身成为了两个独立的叠加,在每一个世界里,电子以一种可能出现。
但不幸的是,埃弗莱特用了一个容易误导和引起歧义的词“分裂”(splitting),他打了一个比方,说宇宙像一个阿米巴变形虫,当电子通过双缝后,这个虫子自我裂变,繁殖成为两个几乎一模一样的变形虫。
唯一的不同是,一个虫子记得电子从左而过,另一个虫子记得电子从右而过。
惠勒也许意识到了这个用词的不妥,他在论文的空白里写道:“分裂
最好换个词。
”但大多数物理学家并不知道他的意见。
也许,惠勒应该搞得戏剧化一点,比如写上“我想到了一个绝妙的用词,可惜空白太小,写不下。
”在很长的一段时间里,埃弗莱特的理论被人们理解成:当电子通过双缝的时候,宇宙神奇地“分裂”成了两个独立的宇宙,在一个里面电子通过左缝,另一个相反。
这样一来,宇宙的历史就像一条岔路,每进行一次观测,它就分岔成若干小路,每条路对应于一个可能的结果。
而每一条岔路又随着继续观察而进一步分裂,直至无穷。
但每一条路都是实在的,只不过它们之间无法相互沟通而已。
假设我们观测双缝实验,发现电子通过了左缝。
其实当我们观测的一瞬间,宇宙已经不知不觉地“分裂”了,变成了几乎相同的两个。
我们现在处于的这个叫做“左宇宙”,另外还有一个“右宇宙”,在那里我们将发现电子通过了右缝,但除此之外一切都和我们这个宇宙完全一样。
你也许要问:“为什么我在左宇宙里,而不是在右宇宙里
”这种问题显然没什么意义,因为在另一个宇宙中,另一个你或许也在问:“为什么我在右宇宙,而不是左宇宙里
”观测者的地位不再重要,因为无论如何宇宙都会分裂,实际上“所有的结果”都会出现,量子过程所产生的一切可能都对应于相应的一个宇宙,只不过在大多数“蛮荒宇宙”中,没有智能生物来提出问题罢了。
贴子相关图片: 作者: 我思故我_在 封 2006-8-30 20:56 回复此发言 删除 --------------------------------------------------------------------------------2 埃弗莱特的量子多世界理论 这样一来,薛定谔的猫也不必再为死活问题困扰。
只不过是宇宙分裂成了两个,一个有活猫,一个有死猫罢了。
对于那个活猫的宇宙,猫是一直活着的,不存在死活叠加的问题。
对于死猫的宇宙,猫在分裂的那一刻就实实在在地死了,不要等人们打开箱子才“坍缩”,从而盖棺定论。
从宇宙诞生以来,已经进行过无数次这样的分裂,它的数量以几何级数增长,很快趋于无穷。
我们现在处于的这个宇宙只不过是其中的一个,在它之外,还有非常多的其他的宇宙。
有些和我们很接近,那是在家谱树上最近刚刚分离出来的,而那些从遥远的古代就同我们分道扬镳的宇宙则可能非常不同。
也许在某个宇宙中,小行星并未撞击地球,恐龙仍是世界主宰。
在某个宇宙中,埃及艳后克娄帕特拉的鼻子稍短了一点,没有教恺撒和安东尼怦然心动。
那些反对历史决定论的“鼻子派历史学家”一定会对后来的发展大感兴趣,看看是不是真的存在历史蝴蝶效应。
在某个宇宙中,格鲁希没有在滑铁卢迟到,而希特勒没有在敦刻尔克前下达停止进攻的命令。
而在更多的宇宙里,因为物理常数的不适合,根本就没有生命和行星的存在。
严格地说,历史和将来一切可能发生的事情,都已经实际上发生了,或者将要发生。
只不过它们在另外一些宇宙里,和我们所在的这个没有任何物理接触。
这些宇宙和我们的世界互相平行,没有联系,根据奥卡姆剃刀原理,这些奇妙的宇宙对我们都是没有意义的。
多世界理论有时也称为“平行宇宙”(Parallel Universes)理论,就是因为这个道理。
宇宙的“分裂”其实应该算是一种误解,不过直到现在,大多数人,包括许多物理学家仍然是这样理解埃弗莱特的
这样一来,这个理论就显得太大惊小怪了,为了一个小小的电子从左边还是右边通过的问题,我们竟然要兴师动众地牵涉整个宇宙的分裂
许多人对此的评论是“杀鸡用牛刀”。
爱因斯坦曾经有一次说:“我不能相信,仅仅是因为看了它一眼,一只老鼠就使得宇宙发生剧烈的改变。
”这话他本来是对着哥本哈根派说的,不过的确代表了许多人的想法:用牺牲宇宙的代价来迎合电子的随机选择,未免太不经济廉价,还产生了那么多不可观察的“平行宇宙”的废料。
MWI后来最为积极的鼓吹者之一,德克萨斯大学的布莱斯•德威特(Bryce S. DeWitt)在描述他第一次听说MWI的时候说:“我仍然清晰地记得,当我第一次遇到多世界概念时所受到的震动。
100个略有缺陷的自我拷贝贝,都在不停地分裂成进一步的拷贝,而最后面目全非。
这个想法是很难符合常识的。
这是一种彻头彻尾的精神分裂症……”对于我们来说,也许接受“意识”,还要比相信“宇宙分裂”来得容易一些
不难想象,埃弗莱特的MWI在1957年作为博士论文发表后,虽然有惠勒的推荐和修改,在物理界仍然反应冷淡。
埃弗莱特曾经在1959年特地飞去哥本哈根见到玻尔,但玻尔根本就不想讨论任何对于量子论新的解释,也不想对此作什么评论,这使他心灰意冷。
作为玻尔来说,他当然一生都坚定地维护着哥本哈根理论,对于50年代兴起的一些别的解释,比如玻姆的隐函数理论(我们后面要谈到),他的评论是“这就好比我们希望以后能证明2×2=5一样。
”在玻尔临死前的最后的访谈中,他还在批评一些哲学家,声称:“他们不知道它(互补原理)是一种客观描述,而且是唯一可能的客观描述。
” 受到冷落的埃弗莱特逐渐退出物理界,他先供职于国防部,后来又成为著名的Lambda公司的创建人之一和主席,这使他很快成为百万富翁。
但他的见解——后来被人称为“20世纪隐藏得最深的秘密之一”的——却长期不为人们所重视。
直到70年代,德威特重新发掘了他的多世界解释并在物理学家中大力宣传,MWI才开始为人所知,并迅速成为热门的话题之一。
如今,这种解释已经拥有大量支持者,坐稳哥本哈根解释之后的第二把交椅,并大有后来居上之势。
为此,埃弗莱特本人曾计划复出,重返物理界去做一些量子力学方面的研究工作,但他不幸在1982年因为心脏病去世了。
作者: 我思故我_在 封 2006-8-30 20:56 回复此发言 删除 --------------------------------------------------------------------------------3 埃弗莱特的量子多世界理论 在惠勒和德威特所在的德州大学,埃弗莱特是最受尊崇的人之一。
当他应邀去做量子论的演讲时,因为他的烟瘾很重,被特别允许吸烟。
这是那个礼堂有史以来唯一的一次例外。
针对人们对MWI普遍存在的误解,近来一些科学家也试图为其正名,澄清这种稀奇古怪的“宇宙分裂”并非MWI和埃弗莱特的本意(如Tegmark1998),我们在这里也不妨稍微讲一讲。
当然要准确地描述它需要用到非常复杂的数学工具和数学表达,在理论上尽量浅显一点。
这里只是和诸位进行一点最肤浅的探讨,用到的数学保证不超过中学水平,希望各位看官也不要望而却步。
首先我们要谈谈所谓“相空间”的概念。
每个读过中学数学的人应该都建立过二维的笛卡儿平面:画一条x轴和一条与其垂直的y轴,并加上箭头和刻度。
在这样一个平面系统里,每一个点都可以用一个包含两个变量的坐标(x, y)来表示,例如(1, 2),或者(4.3, 5.4),这两个数字分别表示该点在x轴和y轴上的投影。
当然,并不一定要使用直角坐标系统,也可以用极坐标或者其他坐标系统来描述一个点,但不管怎样,对于2维平面来说,用两个数字就可以唯一地指明一个点了。
如果要描述三维空间中的一个点,那么我们的坐标里就要有3个数字,比如(1, 2, 3),这3个数字分别代表该点在3个互相垂直的维度方向的投影。
让我们扩展一下思维:假如有一个四维空间中的点,我们又应该如何去描述它呢
显然我们要使用含有4个变量的坐标,比如(1, 2, 3, 4),如果我们用的是直角坐标系统,那么这4个数字便代表该点在4个互相垂直的维度方向的投影,推广到n维,情况也是一样。
诸位大可不必费神在脑海中努力构想4维或者11维空间是如何在4个乃至11个方向上都互相垂直的,事实上这只是我们在数学上构造的一个假想系统而已。
我们所关心的是:n维空间中的一个点可以用n个变量来唯一描述,而反过来,n个变量也可以用一个n维空间中的点来涵盖。
现在让我们回到物理世界,我们如何去描述一个普通的粒子呢
在每一个时刻t,它应该具有一个确定的位置坐标(q1, q2, q3),还具有一个确定的动量p。
动量也就是速度乘以质量,是一个矢量,在每个维度方向都有分量,所以要描述动量p还得用3个数字:p1,p2和p3,分别表示它在3个方向上的速度。
总而言之,要完全描述一个物理质点在t时刻的状态,我们一共要用到6个变量。
而我们在前面已经看到了,这6个变量可以用6维空间中的一个点来概括,所以用6维空间中的一个点,我们可以描述1个普通物理粒子的经典行为。
我们这个存心构造出来的高维空间就是系统的相空间。
假如一个系统由两个粒子组成,那么在每个时刻t这个系统则必须由12个变量来描述了。
但同样,我们可以用12维空间中的一个点来代替它。
对于一些宏观物体,比如一只猫,它所包含的粒子可就太多了,假设有n个吧,不过这不是一个本质问题,我们仍然可以用一个6n维相空间中的质点来描述它。
这样一来,一只猫在任意一段时期内的活动其实都可以等价为6n空间中一个点的运动(假定组成猫的粒子数目不变)。
我们这样做并不是吃饱了饭太闲的缘故,而是因为在数学上,描述一个点的运动,哪怕是6n维空间中的一个点,也要比描述普通空间中的一只猫来得方便。
在经典物理中,对于这样一个代表了整个系统的相空间中的点,我们可以用所谓的哈密顿方程去描述,并得出许多有益的结论。
在我们史话的前面已经提到过,无论是海森堡的矩阵力学还是薛定谔的波动力学,都是从哈密顿的方程改造而来,所以它们后来被证明互相等价也是不足为奇。
现在,在量子理论中,我们也可以使用与相空间类似的手法来描述一个系统的状态,只不过把经典的相空间改造成复的希尔伯特矢量空间罢了。
具体的细节读者们可以不用理会,只要把握其中的精髓:一个复杂系统的状态可以看成某种高维空间中的一个点或者一个矢量。
比如一只活猫,它就对应于某个希尔伯特空间中的一个态矢量,如果采用狄拉克引入的符号,我们可以把它用一个带尖角的括号来表示,写成:|活猫>。
死猫可以类似地写成:|死猫>。
作者: 我思故我_在 封 2006-8-30 20:56 回复此发言 删除 --------------------------------------------------------------------------------4 埃弗莱特的量子多世界理论 说了那么多,这和量子论或者MWI有什么关系呢
让我们回头来看一个量子过程,比如那个经典的双缝困境吧。
正如我们已经反复提到的那样,如果我们不去观测电子究竟通过了哪条缝,它就应该同时通过两条缝而产生干涉。
此时它的波函数是一个线性叠加,且严格按照薛定谔方程演化。
也就是说,|ψ>可以表示为: a|通过左缝> + b|通过右缝> 我们还记得波函数强度的平方就是概率,为了简化起见我们假定粒子通过左右缝的概率是相等的,而且没有别的可能。
如此一来则a^2+b^2=1,得出a和b均为根号2分之1。
不过这些只是表明概率的系数而已,我们也不去理会,关键是系统在未经观察时,必须是一个“|左>+|右>”的叠加
如果我们不去干扰这个系统,则其按薛定谔波动方程严格地发展。
为了表述方便,我们按照彭罗斯的话,把这称为“U过程”,它是一个确定的、严格的、经典的、可逆(时间对称)的过程。
但值得一提的是,薛定谔方程是“线性”的,也就是说,只要|左>和|右>都是可能的解,则a|左>+b|右>也必定满足方程
不管U过程如何发展,系统始终会保持在线性叠加的状态。
只有当我们去观测电子的实际行为时,电子才被迫表现为一个粒子,选择某一条狭缝穿过。
拿哥本哈根派的话来说,电子的波函数“坍缩”了,最终我们只剩下|左>或者|右>中的一个态独领风骚。
这个过程像是一个奇迹,它完全按照概率随机地发生,也不再可逆,正如你不能让实际已经发生的事情回到许多概率的不确定叠加中去。
还是按照彭罗斯的称呼,我们把这叫做“R过程”,其实就是所谓的坍缩。
如何解释R过程的发生,这就是困扰我们的难题。
哥本哈根派认为“观测者”引发了这一过程,个别极端的则扯上“意识”,那么,MWI又有何高见呢
它的说法可能让你大吃一惊:根本就没有所谓的“坍缩”,R过程实际上从未发生过
从开天辟地以来,在任何时刻,任何孤立系统的波函数都严格地按照薛定谔方程以U过程演化
如果系统处在叠加态,它必定永远按照叠加态演化
可是,等等,这样说固然意气风发,畅快淋漓,但它没有解答我们的基本困惑啊
如果叠加态是不可避免的,为什么我们在现实中从未观察到同时穿过双缝的电子,或者又死又活的猫呢
只有当我们不去观测,它们才似乎处于叠加,MWI如何解释我们的观测难题呢
让我们来小心地看看埃弗莱特的假定:“任何孤立系统都必须严格地按照薛定谔方程演化”。
所谓孤立系统指的是与外界完全隔绝的系统,既没有能量也没有物质交流,这是个理想状态,在现实中很难做到,所以几乎是不可能的。
只有一样东西例外——我们的宇宙本身
因为宇宙本身包含了一切,所以也就无所谓“外界”,把宇宙定义为一个孤立系统似乎是没有什么大问题的。
宇宙包含了n个粒子,n即便不是无穷,也是非常非常大的,但这不是本质问题,我们仍然可以把整个宇宙的状态用一个态矢量来表示,描述宇宙波函数的演化。
MWI的关键在于:虽然宇宙只有一个波函数,但这个极为复杂的波函数却包含了许许多多互不干涉的“子世界”。
宇宙的整体态矢量实际上是许许多多子矢量的叠加和,每一个子矢量都是在某个“子世界”中的投影,代表了薛定谔方程一个可能的解,但这些“子世界”却都是互相垂直正交,彼此不能干涉的
为了各位容易理解,我们假想一种没有维度的“质点人”,它本身是一个小点,而且只能在一个维度上做直线运动。
这样一来,它所生活的整个“世界”,便是一条特定的直线,对于这个质点人来说,它只能“感觉”到这条直线上的东西,而对别的一无所知。
现在我们回到最简单的二维平面。
假设有一个矢量(1, 2),我们容易看出它在x轴上投影为1,y轴上投影为2。
如果有两个“质点人”A和B,A生活在x轴上,B生活在y轴上,那么对于A君来说,他对我们的矢量的所有“感觉”就是其在x轴上的那段长度为1的投影,而B君则感觉到其在y轴上的长度为2的投影。
因为A和B生活在不同的两个“世界”里,所以他们的感觉是不一样的
但事实上,“真实的”矢量只有一个,它是A和B所感觉到的“叠加”
作者: 我思故我_在 封 2006-8-30 20:56 回复此发言 删除 --------------------------------------------------------------------------------5 埃弗莱特的量子多世界理论 我们的宇宙也是如此。
“真实的,完全的”宇宙态矢量存在于一个非常高维的希尔伯特空间中,但这个高维的空间却由许许多多低维的“世界”所构成(正如我们的三维空间可以看成由许多二维平面构成一样),每个“世界”都只能感受到那个“真实”的矢量在其中的投影。
因此在每个“世界”看来,宇宙都是不同的。
但实际上,宇宙波函数是按照薛定谔方程演化的叠加态。
但还剩下一个问题:如果说每一种量子态代表一个“世界”,为什么我们感觉不到别的“世界”呢
而相当稀奇的是,未经观测的电子却似乎有特异功能,可以感觉来自“别的世界”的信息。
比如不受观察的电子必定同时感受到了“左缝世界”和“右缝世界”的信息,不然如何产生干涉呢
这其实还是老问题:为什么我们一“观察”,量子层次上的叠加态就土崩瓦解,绝不会带到宏观世界中来
非常妙的解释是:这牵涉到我们所描述“世界”的维数,或者说自由度的数量。
在上面的例子中,我们举了A和B分别生活在x轴和y轴上的例子。
因为x轴和y轴互相垂直,所以A世界在B世界上根本没有投影,也就是说,B完全无法感觉到A所生活的那个世界究竟是怎样的。
但是,这是一个非常极端的例子,事实上如果我们在二维平面上随便取两条直线作为“两个世界”,则它们很有可能并不互相垂直。
态矢量在这两个世界上的投影在很大程度上仍然是彼此“相干”(coherent)的,B仍然能够在很大程度上感受到A世界的观测结果,反之亦然(参见附图)。
但是,假如不是2维,而是在很多维的空间中,我们随便画两条直线,其互相垂直的程度就很可能要比2维中的来得大。
因为它比2维有着多得多的维数,亦即自由度,直线可以寻求在多个方向上的发展而互不干扰。
如果有一个非常高维的空间,比如说1000亿维空间,那么我们随便画两条直线或者平面,它们就几乎必定是基本垂直了。
如果各位不相信,不妨自己动手证明一下。
在双缝实验中,假如我们不考虑测量仪器或者我们自己的态矢量,不考虑任何环境的影响,单单考虑电子本身的态矢量的话,那么所涉及的变量是相对较少的,也就是说,单纯描述电子行为的“世界”是一个较低维的空间。
我们在前面已经讨论过了,在双缝实验中,必定存在着两个“世界”:左世界和右世界。
宇宙态矢量分别在这两个世界上投影为|通过左缝> 和|通过右缝>两个量子态。
但因为这两个世界维数较低,所以它们互相并不是完全垂直的,每个世界都还能清晰地“感觉”到另外一个世界的投影。
这两个世界仍然彼此“相干”着
因此电子能够同时感觉到双缝而自我干涉。
请各位密切注意,“左世界”和“右世界”只是单纯地描述了电子的行为,并不包括任何别的东西在内
当我们通过仪器而观测到电子究竟是通过了左还是右之后,对于这一事件的描述就不再是“左世界”等可以胜任的了。
事实上,为了描述“我们发现了电子在左”这个态,我们必须动用一个更大的“世界”,叫做“我们感知到电子在左”世界,或者简称“知左”世界。
这个世界包括了电子、仪器和我们本身在内,对它的描述就要用到比单个电子多得多的变量(光我们本身就有n个粒子组成)。
“知左”世界的维度,要比“左”世界高出不知凡几,现在“知左”和“知右”世界,就很难不互相垂直了,这个戏剧性的变化在于拥有巨大变量数目的环境的引入:当电子层次上的量子态叠加被仪器或者任何宏观事物放大,我们所用于描述该态的“世界”的维数也就迅速增加,这直接导致了原本相干的两个投影变成基本垂直而互不干涉。
这个过程叫做“离析”或者“退相干”(decoherence),量子叠加态在宏观层面上的瓦解,正是退相干的直接后果。
用前面所引的符号来表示可能会直观一些,在我们尚未进行观测时,唯一的不确定是电子本身,只有它是两个态的叠加。
此时宇宙的态可以表示为: (a|通过左缝> + b|通过右缝>)×|未进行观测的我们>×|宇宙的其他部分> ×号表示“并且”(AND),这里无非是说,宇宙的态由电子态,我们的态和其他部分的态共同构成。
在我们尚未进行观测时,只有电子态处在叠加中,而正如我们讨论过的,仅涉及电子时,这两个态仍然可能在另一个世界里造成投影而互相感觉。
可是,一旦我们进行了观测,宇宙态就变成: (a|通过左缝>|观测到左的我们> + b|通过右缝>|观测到右的我们>)×|宇宙的其他部分> 现在叠加的是两个更大的系统态:“|通过左缝>|观测到左的我们>”和“|通过右缝>|观测到右的我们>”,它们可以简并成|我们发现电子在左>和|我们发现电子在右>,分别存在于“知左”和“知右”世界。
观测者的“分裂”,也就在这一刻因为退相干而发生了。
因为维数庞大,“知左”和“知右”世界几乎不互相干涉,因此在这个层次上,我们感觉不到量子态的叠加。
但是,作为宇宙态矢量本身来说,它始终按照薛定谔方程演化。
只有一个“宇宙”,但它包含了多个“世界”。
所谓的“坍缩”,只不过是投影在的某个世界里的“我们”因为身在此山中而产生的幼稚想法罢了。
最后要提醒大家的是,我们这里所说的空间、维度,都是指构造的希尔伯特空间,而非真实时空。
事实上,所有的“世界”都发生在同一个时空中(而不是在另一些维度中),只不过因为互相正交而无法彼此交流。
给我一篇读后感和观后感
《向命运挑战》 读后感 这学期我已经是六年级的学生了,书刚刚大下来,我就爱不释手,其中一篇《向命运挑战》的文章深深的吸引了我。
我反复读了好几遍 这个故事讲述了一个名字叫霍金的人,他17岁考上了一所着名的大学,可是在他21岁时命运却捉弄了他,让他患上了萎缩性脊髓侧索硬化症。
医生说他最多只能活两年半,坚强的霍金面对着命运说:“随你便吧,时间剩下两年半,我也要努力做些有意义的事。
” 他与病魔抗挣着,病情越来越严重,肌肉一天天的萎缩,走路越来越不稳了,连站都站不起来。
为了和病魔做斗争,他努力锻炼,坚持靠自己的力量上楼。
到最后腿的力量都弱了,他就用手拉着扶手很艰难地走上楼去。
病情不断的加重了,霍金终于站不住了,坐在了轮椅,他连手指都不能动了,十个手指,只有两个还能动,又过几年,他说话已经非常的困难了,吐字不清了,说几个字要说很长的时间。
过了一年,他得了肺炎,治疗时把气管切开了,从此,他就不能再说话了。
以后,无论是干什么,都是别人和机器帮助他,但是他用思维思考着有关宇宙的知识。
霍金终于成了伟大的天体物理学家。
他写一些科学的书籍,发出的书到达1000万册。
读了这篇文章,使我真正感受到,人是可以向命运挑战的,在困难面前要不倔不饶,敢于和困难作斗争。
《向命运挑战》读后感 一个21岁就被医生诊断患了绝症的人;一个敢于向命运挑战的人。
他,就是霍金。
读了《向命运挑战》这篇课文,使我受益匪浅。
霍金以超人的毅力向命运挑战,一个患有绝症的人,还抱着如此乐观的态度来笑看人生,这点是非常难做到的,真让人震惊。
这篇课文写了伟大的天体物理学家被医生诊断患有绝症后,生活十分困难,但他勇与向命运挑战,他不仅仅能活着,还不断地对大爆炸、黑洞,甚至宇宙进行科学研究,终究成了伟大的天体物理学家。
当我读到“一个人有了聪明,并不一定能发挥出来,要取得相应的成就,还需要一种精神,一种不怕失败,不怕困难敢于向命运挑战的精神。
”时,我从中体会到了一个人的聪明才智是很重要的,但是光有这仅仅的一点是不够的,要让聪明才智发挥出来,取得相应的成就,还要需要努力拼搏百者不饶的精神,无论在什么条件下,无论遇到什么挫折,都坚持不懈,始终如一的努力奋斗,不达目的誓不罢休。
从霍金身上我看到了一种精神一种不向命运屈服的精神,这种不向命运屈服的精神,敢于向命运挑战的精神是取得一切成功的关键。
如果我们有了如此崇高的精神,还有什么困难能阻拦我们呢
这不正是《向命运挑战》给我们的启示吗
我又想到我们现在的人,如果有了什么绝症或三长两短,一定忙着写遗嘱,分遗产,交代后事,忙着向万能的主祈祷,忙着过电影一样回顾一生那些精彩的瞬间,忙着哀求医生不惜一切代价用最好的药救活自己或延长生命,可霍金都不是。
在这样的生活中,不断地发现科学问题,研究问题,思考问题,解决问题。
我们一顶要向霍金学习,象他一样,有毅力,不怕失败,敢于向命运挑战。
迈开大步,与成功平行
克服一切困难,才能看见困难后面的宝藏
《向命运挑战》一文在激励我,不断地提醒我:“风雨背后的彩虹才是最绚丽的
”



