作者序1 神奇的量子力學

萊昂納德·薩斯坎德

弦論之父，著名理論物理學家

從很多個方面來講，愛因斯坦都稱得上是量子力學之父，他與量子力學的愛恨糾纏廣為人知，而他與尼爾斯·玻爾（Niels Bohr）的辯論也在科學史上留下了濃墨重彩的一筆。玻爾是完全擁抱量子力學的，而愛因斯坦則持深刻懷疑的立場。關于這場知名的辯論，大部分的物理學家都認為是玻爾贏了。不過現在看來，包括我自己在內的越來越多的物理學家開始認為，這一看法對愛因斯坦而言實在有失公允。

玻爾和愛因斯坦都是十分敏銳的人。愛因斯坦總是試圖揭示出量子力學中存在的不自洽之處，而玻爾卻又每每能夠反駁他的論證。然而，在愛因斯坦對量子力學發起的最后一次攻擊中，他所揭示的內容特別深刻與反直覺，問題也特別重大，當然也特別令人興奮，結果令21世紀初的物理學家們再次為之神魂顛倒。玻爾對愛因斯坦最后的大發現的回應則是置之不理，而這個大發現正是糾纏現象。

糾纏現象是量子力學的基本事實，正是它導致了量子力學與經典物理學之間巨大的鴻溝，它挑戰了我們對于物理世界中真實性的理解。通常我們對于物理系統的直覺是這樣的：如果我們知道了一個系統的全部，也就知道了它每一部分的細節，原則上你當然能做到這一點。如果我們了解了一輛汽車的全部狀況，那么我們就已經知道了它的輪胎、引擎、變速箱，甚至固定裝飾用的螺絲等。如果機械師跟你說“我了解你車子的全部，但是我卻無法說出其中任何一部分的細節”，這可就太不合理了。

而這恰恰是愛因斯坦想要告訴玻爾的東西：在量子力學中，一個人可以知曉一個系統的全部，卻無法了解它的各個部分的信息?？上Р柈敃r并未能領會到。我想要補充的一點是，幾代量子力學教材也都輕率地忽略了這一點……

每個人都知道量子力學很難懂，但我懷疑很少有人能說清到底難懂在什么地方。不同于大部分的教材或者課程，本書的焦點放在了邏輯原理上，我們的目標不是把量子邏輯的奇異性質隱藏起來，而是要把它暴露在陽光下。

我想提醒一下，這本書的內容是我的一系列網絡課程“理論最小值”中的一部分，本書的另一位作者阿特·弗里德曼是這個系列課程的一名學生。學生的身份正是阿特的優勢，他對那些會讓初學者犯糊涂的問題很是敏感。在本書的寫作過程中，我一直非常開心，并盡量把這些愉悅轉換成行文中的一點幽默。如果你沒有感受到的話，也請不要在意。