新书《量子纠缠》| 人人都能读懂的量子力学

“交界译丛”系列

“交界译丛”的宗旨是围绕我们现下所经历、关切和困扰的主题，从历史事实和思想脉络出发，提供知识性的概述，并逐步切入当代议题，帮助理解和探讨更为复杂的情境及观念。

在丛书的前5部作品《极端主义》《乌托邦的观念史》《犬儒主义》《虚无主义》《避孕简史》出版以后，我们收到了读者这样的评论：“选题非常精准，每一本书都直指时代的一面，这套书很有利于我们从一个侧面突破认识自己生活的时代。”直面自我、重识时代、保持思考、面向未来，正是策划这套译丛的发心。

近期，最新作品《量子纠缠》已出版，欢迎了解阅读。

《量子纠缠》

〔美〕杰德·布罗迪 著

周晓青 译

★遴选自“麻省理工大学出版社基本知识系列”丛书，专为大众读者写作

★“交界译丛”又一力作，继哲学与女性议题之后，聚焦于科学话题

★介绍当代物理学前沿，打破常识，突破认知边界！

★风趣的语言+清晰的推理，人人都能读懂的量子力学！

★用取材于日常的例证与实验展现量子力学之神妙

基于定域性和实在性为代表的常识观念，我们会认为，无论我们观察与否，物体有其自身属性，而且对其中一个的观察不会影响到另一个。但是量子纠缠这个概念打破了这一常识。在本书中，作者以轻松幽默的笔调，借助丰富有趣的假想实验案例简化了一些经典研究对量子纠缠问题的探讨，涉及诸如定域实在论、贝尔不等式、偏振、时间膨胀等概念，将物理学家为理解量子纠缠而提出的诸种假说展现在读者面前，从而帮助非专业读者一窥理论量子物理之门径。

作者简介

杰德·布罗迪（Jed Brody），埃默里大学物理学高级讲师，教授关于量子纠缠的跨学科课程。另外，还从事科幻小说的写作。

译者简介

周晓青，慕尼黑工业大学硕士，瑞士洛桑联邦理工大学光电子物理博士，多篇文章发表于《自然》（Nature）、《物理》（Physics）等国际核心刊物。曾在德国马克斯·普朗克量子光学研究所，现在西湖大学从事研究工作。

在科学的广袤星空中，量子纠缠无疑是一颗神秘而耀眼的星辰，吸引着无数探索者的目光。杰德・布罗迪所著的《量子纠缠》，恰似一艘精巧的航船，带领读者在这片量子海洋中遨游，探寻量子纠缠中的科学奥秘及其背后的哲学迷思。

从质疑常识开始，揭开量子力学的一角

量子力学最让人惊叹的倒不是它既准确又好用，而是它肆无忌惮地碾压我们的常识。

经典物理学中存在着两个基本概念，这两个概念都源于我们的日常经验，其中一个被称为“实在性”，另一个被称为“定域性”。

比如，当你抛出一枚硬币，得看到硬币后才知道它是哪面朝上，但观察只是让我们知晓硬币早已确定的状态，即便没人想知道它哪面朝上，没人去观察它，这枚硬币某一面朝上的状态也是确定的。也就是说，硬币的状态不会因为你的任何行动而改变。这种不以人的意志为转移的客观存在状态，就叫实在性。又比如，你抛出两枚硬币，只观察了其中一枚的状况，但另一枚没有被观察的硬币并不会随着你的观察结果而改变自己的状态。这就是定域性——对一个物体的测量不会影响任意距离之外的另一个物体。

为什么作者要花大力气重申“定域性”和“实在性”呢？因为量子的纠缠现象极大颠覆了这两个我们习以为常的物理学概念。对这两个概念的不同诠释是量子力学所有争论的原点，它们不仅引起了爱因斯坦和玻尔关于量子力学本质的世纪之争，更影响着我们看待世界的方式，正是在这场争论中爱因斯坦说出了那句“上帝不会掷骰子”。本书作者通过阐述量子物理与日常经验的冲突，引入“实在性”和“定域性”概念，正是要为我们理解量子力学奠定基础。

向每一个好奇的人解释量子力学

现在，我已经做过纠缠粒子的实验，我希望能向每一个好奇的人解释这一现象。

什么是量子纠缠？这或许是很多人都会问出的问题。如今，“量子纠缠”四个字不仅会出现在物理学领域，在生活场景中也被大量用作一种比喻。当你在日常生活中看到这四个字的时候，或许就曾有过这样的疑问吧。《量子纠缠》正是写给有过这种疑问的你的一本小书。

书中运用了各种生动有趣的类比来解释量子纠缠现象，作者将其与日常物品和场景相联系。例如，用计算机随机数字生成的例子来类比隐变量理论；用抛硬币的小游戏来阐述定域实在性与量子纠缠的矛盾。通过这些生活例子，读者能够迅速抓住复杂概念的核心，将抽象的量子力学概念与熟悉的生活经验相结合，极大地降低了理解门槛，使阅读过程变得轻松。

此外，本书还展现了大量有关量子纠缠的实验。正如本书译者周晓青女士所言：“读者不用将这些实验想象得特别复杂，如今它们很容易就能在光学实验室里复现，且还有商业化的教学套件以供选用。”作者所希望的正是让所有希望理解量子纠缠的读者，在日常经验和可复现的实验中具体直观地体会量子力学理论的神妙。

从量子力学开始，思索世界的本质

我们再也无法声称物理只是一组能预测实验结果的公式，它和哲学思考不相干。

书中介绍了一系列验证量子力学正确性的实验。这些实验以生动的案例和深入浅出的解释，让人认识到量子纠缠对日常观念的挑战，进而颠覆我们的认知。书中还探讨了相对论与量子纠缠之间的关系，展示了现代物理学不同观点之间的冲突与和解。最终，面对实验结果对定域实在性的否定，作者又介绍了多种对量子力学的诠释，引导读者思考世界的本质，然而有关量子力学的种种观点就像量子本身一样充满不确定性。

量子纠缠现象就是这样充满神秘色彩，它挑战了我们基于日常经验形成的对世界的认知。在宏观世界中成立的实在性和定域性，在微观层面被彻底颠覆。这种挑战促使我们重新审视对现实世界的理解，引发了深刻的哲学思考。正如书中所说，我们不能再简单地认为物理的存在状态与观察无关，也不能忽视测量行为对微观世界的影响，这是否意味着那句“客观存在不以人的意志为转移”的经典哲学论断不再成立？这种观念的转变，不仅在科学领域具有重大意义，而且势必让我们对世界的本质产生思考。

当你以为自己可以通过书本理解量子纠缠时，或许会发现这背后似乎有着更多更大的谜题等待着你去解答。科学并非一成不变的真理集合，而是一个充满挑战和可能性的探索过程，如果你也对未知充满好奇，那么不妨来揭开这本《量子纠缠》的神秘面纱。