【標題】

2021 悅讀科技閱讀心得寫作

【選書資料】

書名：沙灘上的薛丁格，生活中的量子力學

作者：查爾斯・安托萬

【書目大意】

　　來自法國的物理副教授查爾斯・安托萬，試著用輕鬆又嚴謹的方式帶普羅大眾進入神秘的量子世界。文中不只介紹這看似難以理解的卻撐起近代物理半壁江山的重要理論，也講述了和我們生活非常息息相關，應用了量子力學的科技發展。從熟悉的波粒二象性、薛丁格的貓、量子躍遷到各自對量子力學有一套說法的詮釋和目前正熱的量子運算，讓對量子力學有興趣的人能夠愉快又紮實的入門

【段落摘錄】

　　「觀察者」究竟意味著什麼？觀察星星、螞蟻、這一頁的文字？觀察海洋上吹拂而過的風，或是雨後的寂靜？觀察、細看、凝視……觀察當然與眼睛有關，但也同時與其他感官有關。因此，觀察也變成感覺、感受、覺察，乃至測量的同義詞！無論被動或主動，人類的好奇心永遠無法滿足，想了解整個世界。

　　羅馬詩人賀拉斯（Horace, 65 BC－8 BC）曾說道：「有個方法能測量萬物。」如果是物理學家，便會無情地答道：「好，是哪種方法？古典測量還是量子測量？」著名的「量子測量」精細又複雜，一直困擾著當代的科學家。

　　當然，我也聽到有人堅稱，不可能在短短幾頁內就理解了量子測量的概念。

　　不可能？真的嗎？我們能克服這項挑戰嗎？我們能「打破難以理解、原始的那一晚」嗎？這就是本章的目標。讓我們花幾秒的時間，看向天邊逐漸模糊的地平線，深呼吸，準備好潛入難以捉摸的深處。

【閱讀心得】

　　看到書名和簡介後，身為對量子力學非常有興趣的理工學生，便抱著愉快的心情打開書，沒想卻被他輕薄短小的外表騙了。300 頁左右的內容，我卻看了兩天才將它確實消化完畢。

　　這本書的作者用著一貫輕鬆的語氣講述量子力學的前世今生，行文間還穿插了不少我們耳熟能詳的物理學家不為人知的小故事，以及當代許多優美短小的詩句，像是「人必須有內心的混亂，才能生出跳舞的星星」《查拉圖斯特拉如是說》，著實讓我嘆服不已，很像是見證了量子力學發展至今的整個生命歷程。

　　儘管作者的筆觸活潑又內容豐富，但正因如此，有時候看到一些有趣的觀點或較深入的內容，都因為很想立刻知道更多而上網查資料，而導致花了比預計更長的時間才啃完這本書。

　　不過在書中重點人物薛丁格的帶領下，走進了當代物理的跌宕起伏，和建立在各種有趣假設上的思想實驗，這本書也在腦中默默的進行著化學反應。在闔上書的那一刻，好像能對這門建立在不確定性卻受過嚴格驗證的科學還有發生在這些簡潔美麗公式背後前人努力的歷程有了更清晰的理解，也能夠用新的眼光來審視這個我們習以為常的世界。究竟世界是由微小的粒子所組成，抑或是二維的纖細的弦？在搭上這班物理特快車後，會在過程中的一路狂奔中產生各種疑問，然後再找到解答，接著再出現新的疑惑便是在這樣的過程中，我們也能稍微更走近些這門當代最重要卻神秘的學問。

　　從一開始作者就給量子力學下了一個定義：萬物皆為振動，萬物皆為「波動」。然而隨著篇幅的推進，作者仍在持續的給這門學科下新的定義，如萬物皆同時為波動和粒子、萬物皆為量子等，直到本書後段，作者提出萬物似乎不再有確定性…這個過程也對應了量子力學的發展，我們可以看到，即使是最最頂尖和天才的科學家，在碰到這門充滿許多違背人類直觀結論的科學，也是從各種理論和實驗中一遍遍的生出方向後經過縝密的辯證，過程中慢慢淘汰掉不適當的結論，這門科學才走到今天的模樣。我們已經知道關於這門學問最重要的性質，就是充滿著機率的不確定性，以及自然界許多事物，包含物質及能量，是由不連續且特定大小的量子所組成。時至今日我們還有許許多多的問題想問，比方究竟該怎麼解釋觀測者在測量中扮演的角色，或者展現量子和非量子性質的邊界到底在哪裡？該怎麼理解所謂量子纏結背後的機制？問題總是會激起更多的問題，這也是為什麼人們總是前仆後繼的奉獻投身研究之中，而也是因為有這些擁有前瞻視野的偉大前人，我們如今才能闖入量子力學神秘的領域看看。然而同時我們也該自問，然後呢？我們還能做些什麼繼續推動這些未解之謎，讓往後的人們能夠向更微小的世界窺探到其他秘密？

　　其實在大多數人們仍認為這些問題與其無關，量子世界離得很遙遠的時候，事實上人們早就在享受它的發展帶來的紅利。作者在書的後半段提到量子力學在現在科技上的重要應用。像是我國最重要的半導體產業就是奠基在量子穿隧的效應之上；另外我們用的核能，其核分裂和核融合的過程原子核都有量子穿隧的參與。還有精準的原子鐘及 GPS，未來，或者說現在正發展得如火如荼的量子運算、量子位元、量子密碼等。事實上此門科學已經深入到我們的生活中，在火熱的研發並行中，沒有人可以置身事外，人們不一定是物理專業或能參與到最前沿的理論及實驗研究，然而我認為對於普通人來說，能夠主動的接觸物理新知是一個很好的機會去了解這個世界正在如何運轉。像是量子電腦和量子密碼學，雖然還未進展到能實際應用的階段，不過當今科技的發展每時每刻都在出現嶄新的突破，等到量子電腦普及在人們的生活中，那肯定又是一場資安的攻防大戰了。為了因應未來量子電腦強大的運算能力，量子密碼學也如火如荼的發展著，雙方都在為了科技發展的革新努力著。我想我可以說突破總會引發更多的突破，正是在這樣的環境裡我們的科研成果才能繼續蓬勃發展著。這也回答了我在上一段所提出的問題，就算無法親自投身研究，人們應該還是要關注著這個世界前進的腳步，研究從來都不是一小部分人的責任，其他人能做的，就是在日常使用科技帶來的便利之餘，能夠對其付出多一點關心。

　　回到書的本身，我對作者的文筆和見識都十分佩服。身為一個物理教授，它能夠將讓人捉摸不定的量子物理用清晰易懂的方式講得深入淺出，配合上精美的圖片，整本看完好像就跟著上了一堂收穫滿滿的物理課。不只如此，作者在整本書每章的開頭部分都放入了一首首詩，一開始我只是驚訝他連文學經典都有涉獵，沒想到繼續讀下去，連一段歷史他都能如數家珍的展開來，從物理學家到詩人到藝術家到哲學家，想必是費心的做了一番研究調查，也讓讀者好像能隨著書中描述經歷那一個個領域都遍地花開、英才輩出的時期，也更能想像這個令人敬佩的理論開展的背景。平常在冷冰冰的課本中認識到的科學家們都是絕頂聰明的天才，某一天就突然寫出了複雜無比驚天動地的公式或理論，可是經過作者寫下的小故事，我們能看到他們也會交朋友、也會沮喪，有時會也會對一些事情偏執，也更能敬佩他們對研究異於常人的熱情和堅定。我想這也是作者希望達到的目的。當然啦，這個過程沒有作者想的那麼輕鬆愉快，並不是真的像和躺在沙灘上的薛丁格對談一樣。不過因為這本書，我確實度過了充實又滿足的時光，是一本適合對量子力學有興趣的人入門的讀物。對那些饒有興趣卻對量子力學望而卻步的讀者們，我只想借用美國物理學家戴維・梅爾曼（David Mermin, 1935~）的玩笑話：「閉嘴，快看﹗」*

*原文為「閉嘴，快算﹗」p.39