【黃秉華】BB版量子力學入門書
2019-07-29
幾年前,facebook創辦人朱克伯格的女兒出生,一家三口的溫馨合照轟動一時,他們中間出現一本科普書《Quantum Physics for Babies》更搶眼,是爸爸刻意讓這位剛出世十天的小女嬰看的。很快這本書有了中譯本,名為《寶寶的量子物理學》,連同《寶寶的量子糾纏學》、《寶寶的量子資訊學》、《寶寶的牛頓力學》、《寶寶的光學》和《寶寶的物理學ABC》,合共一書六冊,原著者是費利(Chris Ferrie),他是澳洲的物理學家、數學家,是四個孩子的父親,寫作初心是為了給自己孩子用漫畫這種簡易有趣的形式,介紹高深的物理學原理。在朱克伯格拿上手之前,這本書已經全球熱賣,當然,經這位科技大亨不經意推薦,銷路更加不得了,這套中譯版是在這背景下,成為內地書店的暢銷書。
今天,量子物理愈來愈重要,因為電腦晶片的物理結構已到達飽和,「摩爾定律」即將失效──晶片內的電晶體數目,不能再以十八個月增加一倍的速度膨脹下去,電腦的性能若要提升的話,唯有轉向微觀物理領域的量子科技尋求突破,量子電腦一旦成功面世,其計算速度,將要比傳統桌面電腦快一億倍!與此同時,量子科技可以製成不可破解的加密技術,是未來軍事通訊的關鍵,如此種種,從小就擁有量子物理的概念和知識,就是贏在起跑綫的最佳寫照。SpaceX創辦人馬斯克也是量子力學迷,他認為量子力學有助理解那些違反直覺的新事物,作為創新企業家,這種思維方式令他受益匪淺。
量子物理學家、麻省理工學院Seth Lloyd教授指出,量子物理真的是高深難懂,與我們熟悉的原子結構的宏觀世界完全不同,但年紀愈小的孩子,偏偏沒有這方面包袱,所以反為更容易學習和接受。
其實量子不是甚麼新科學,上世紀科學家已經發現,找出宇宙最基本的物質是量子而非原子,很多舊觀念因此被打破。簡言之,原子運行的軌迹是穩定而規律化,量子則是不確定和隨機性;此外,原子是粒子,量子就有粒子和光波的二象性,既是粒子也是光波。如此種種引申量子疊加、量子糾纏等神奇現象。
朱克伯格要小女孩學習量子力學,因為他意識到新一代有需要盡早建立「量子思維」,孩子需要走出上一代的「原子思維」,熟悉不確定的理論;與此同時,思考問題必須持開放態度,不能認定凡事皆有預設答案。缺乏「量子思維」,孩子日後將難以面對新時代的顛覆性發展,他們會成為平庸的一群,難望有如朱克伯格、馬斯克的成就。
星島日報授權轉載
作者為STEM家教專家,《STEM for Parents 你懂的!》作者。
作者:黃秉華
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