Telegram Channel
Laisky's Notes
读完《不同的宇宙》(A Different Universe),作者 Robert Laughlin 因研究量子霍尔效应于 1998 年获诺贝尔物理学奖。 本书用很有趣的视角介绍了一个新的物理视角。过去人们研究世界的理念受“还原论”(Reductionism)支配,认为只要不断分解,掌握最基础粒子的运动规律,就能理解世界。但实际上微观世界和宏观世界间存在着巨大的鸿沟,即使完全掌握了微观的规律,也无法自底向上地推导出宏观世界的规律。作者举了一个日常生活中最常见的例子:冰块,即使你知道纯净的冰块是由水分子构…
谢谢王博推荐的《More is Different》这篇发表于 1972 年的论文,作者 Philip W. Anderson 于 1977 年获诺贝尔物理学奖

这篇论文也被称为是”凝聚态物理学的独立宣言“,文中指出了还原论在理解真实世界上的局限性,并指出,指导宏观物质构建起来的法则,和指导物质细分的基本法则(fundamental laws)具有同等重要的地位。

作者还提出,对称性破损(symmetry breaking)可能就是限制还原论无法应用于现实世界的主要原因。对称性破损指的是,即使是具有完全对称性的微观粒子,以巨大的数量组成相对低能级宏观物体时,这个宏观物体会因为一些微小的扰动而丧失对称性,并表现出一些无法用还原论推导的宏观效应,作者称其为“尺度的改变引起了根本性的改变(Scale change causing fundamental change)”。你无法预测水会以哪一种晶体结构结冰,但是它总会以某种方式结冰。

有趣的是,这篇论文中具体例子也和之前我提到的《不同的宇宙》里几乎一致,作者指出有很多针对宏观物体的实验,不涉及新的还原论基础理论,但是采用不同的实验方法会产生显著的实验差异,并且催生出了很多全新的发明创造,包括且不限于原子弹、晶体管的制造等等。

文中还有一句话很有意思,(还原论指导下的)物理学就是研究对称性的科学,每一种对称性都对应着一种守恒定律。
 
 
Telegram Channel