約翰·格裡賓編著的《薛定諤的小貓（對量子物理和真實性的探索）》是一本跨越量子力學、物理學及哲學等多學科的科普圖書。它就像一個科學向導，帶著讀者領略20世紀物理學的發展過程；它又仿佛是一本思想史，把物理學家們的思維過程**清晰地展現出來，讓讀者看到科學家成功前的一次次失敗。格裡賓在書中生動地描述了科學家得出他們理論的過程，讓讀者輕松地理解瞬間的真實性和一般量子力學。

量子理論到底是什麼？在這裡你將會找到理解這 個理論所需要的一切知識，不管你是否曾經讀過關於 這個主題的文章。你將讀到這樣一些看起來是自相矛 盾的現像：例如光子（光的粒子）可以在同一時刻位 於兩個位置，原子能夠同時通過兩條路徑，對於一個 以光速運動的粒子來說時間是靜止的，等等。同時你 還會發現量子理論是可能實現星際傳送的理論依據。 量子世界的所有奇異性都可以通過考察那隻原始 貓的兩個孿生後代的歷險過程來獲得最清楚的理解。 在重新考慮光的本質問題之後（這個問題在量子論和 相對論中都是一個關鍵問題），一些新的思想便出現 了。這些思想能夠解釋真實性的本質和解決所有的量 子之謎。 你準備好了嗎？翻開由約翰·格裡賓編著的這本 《薛定諤的小貓（對量子物理和真實性的探索）》吧 ！

前言
序章 問題
第一章 古代光學
第二章 現代
第三章 奇異而真實
第四章 *望中的補救
第五章 思考之思考
結語 解決方案：我們這一時代的秘密
參考書目

牛頓的世界觀 牛頓顏色理論的重要性不僅在於他是對的，而且 在於他得到結論的方法。在牛頓之前，哲學家主要是 通過思辨來發展自己的世界觀。例如笛卡兒雖然考慮 了光傳播的可能方式，但他並沒有做實驗來驗證他的 觀點。當然，牛頓也並非**個實驗家，伽利略便在 他對球從斜面上滾下來的運動方式的研究和單擺的工 作中開創了實驗的先河。但牛頓首先明確表述了科學 方法的基礎，即思想（假定）、觀測和實驗相結合的 方法。現代科學正是建立在這一基礎之上。
牛頓的顏色理論，產生於他不得不離開劍橋回家 休假的這段時間裡所做的一繫列實驗。到1665年，一 束陽光經過一個三角透鏡後會變成一條像彩虹一樣的 光譜的現像已被普遍認識。對這一現像的標準解釋基 於亞裡士多德的觀點，即白光代表純淨的，沒有雜質 的形式，經過玻璃則導致這種形式發生混亂。當光進 入稜鏡時，它會發生彎曲，然後沿一條直線到達三角 形的另一邊，在那裡它再次彎曲後進入空氣。同時光 會發生擴散，從一個白色的光點變成一條彩色的線， 沿三角形頂點向下，上面的光折曲*小，在玻璃中經 過較短的距離出射成為紅光。在下面三角形的邊要寬 一些，光進入稜鏡時要折曲的多一些，在玻璃中經過 較長的距離到達另一邊進入空氣而變成紫色。在兩者 之間存在著彩虹中所有的顏色——紅、橙、黃、綠、 藍、靛、紫。在一個黑暗的房子裡，讓光通過窗簾上 的一個小孔射進來，把一個稜鏡擋在光束前面，對著 窗戶的牆上就會出現彩色的光譜。
亞裡士多德認為，在玻璃中傳播距離*短的白光 變化*小，成為紅光，而傳播距離稍長則變化稍大， 是黃色，然後以此類推直到紫色。
實際上牛頓用自制的稜鏡和透鏡對這些觀點進行 了驗證，通過改變透鏡的形狀，力圖減小顏色的變化 。他**個區分了光譜中不同顏色的光，並命名了7 種顏色（他有意選擇了7種顏色，因為7是一個帶有某 種神秘意義的素數，如果你發現在彩虹中在藍色和紫 色之間難以區分單獨的靛色，你**不屬於少數了） 。
但是牛頓這次進行的*重要的一個實驗隻不過是 在**個稜鏡後面放了第二個稜鏡，隻不過放的方式 不同，**個稜鏡尖朝上放，將一束光譜展開成彩色 的光譜，第二個稜鏡尖朝下放，將展開的彩色光譜變 回了一束白光。雖然光經過了*厚的玻璃，但它並沒 有變得*混亂，而是回到了原來的純淨狀態。
牛頓認為，這說明白光一點也不“純淨”，而是 由彩虹中所有顏色的光混合成的，不同顏色的光在折 射時彎曲程度不同，但是在原來的白光中包含所有顏 色的光。這是一個革命性的觀點，因為它不僅推翻了 亞裡士多德哲學的一項基礎，而且還是建立在可信的 實驗基礎之上。但牛頓並不急於向世界宣布他的發現 ，他在1665年所獲得的對光本性的認識使他致力於一 種新型望遠鏡的研究。
用大透鏡做成的望遠鏡（折射望遠鏡）存在一個 問題，因為透鏡同樣會把白光分解成有色的光譜。這 樣所觀察的物體的圖像上會產生彩色條紋，使圖像模 糊不清，使我們在觀察星星時**不便，這種現像稱 之為“色散”。牛頓發現要做出一個沒有色散的透鏡 繫統很困難（但並非不可能，如所謂的消色差透鏡繫 統，是利用兩片或多片折射性質不同的玻璃來制作望 遠鏡，它不會產生色散），因此，牛頓設計並制作了 用曲面鏡而不是大透鏡的望遠鏡——反射望遠鏡。
牛頓的反射器想法很簡單，用望遠鏡後部的一片 大曲面鏡把光反射到一個斜度45角放置的平面鏡上， 使光改變方向穿過鏡壁上的一個小孔射出來，觀察者 可以通過這個小孔來觀察，而不必擔心頭部會擋住星 光。這個想法十分**，因為它**簡單，但用現有 的材料制作一面**的鏡子是一項實驗工作，作為一 個專業的工匠，牛頓自己動手完成了鏡子。*後他做 成了一臺長約20釐米（6英寸）的儀器，這臺儀器產 生的圖像比用四倍長的反射器產生的圖像大九倍，而 且沒有色散。
這時，瘟疫已經漸漸過去，大學重新開學，牛頓 回到了劍橋。他在1667年當選為三一學院的研究員。
同年，英國和荷蘭爆發了戰爭，荷蘭艦隊在泰晤士成 功地襲擊了英國人，劍橋也聽到了**聲，大家都知 道是怎麼回事；牛頓斷言荷蘭取得了勝利（事實果然 如此），這給他的同事留下了深刻的印像。他的理由 是，**聲越來越大，這說明戰場越來越近，英軍正 在撤退。
到1669年，由於他在數學上的工作，牛頓的聲望 漸漸超出了劍橋的範圍。同年，**位盧卡斯數學教 授，艾薩克巴羅（於1663年任職）退休，實際上是為 了牛頓。巴羅雖然是一位有成就的數學家，但他卻有 另外的雄心。他很快成了國王的**牧師，然後是三 一學院院長。他對亨利盧卡斯——是他設立的盧卡斯 教職——的遺囑執行人有足夠的影響，使得他的繼任 者也是一個三一學院人，並作為一個知名的數學家開 始留下足跡。
這項任命保證了牛頓在劍橋的地位，但同時要求 他作定期演講。他**期演講的題目並不是數學而是 光學和顏色理論，其中特別提到了透鏡的色散問題。
同時他自豪地向劍橋及周圍的同事展示了他的新望遠 鏡。實際上，現存的牛頓*早的信（寫給一個不知名 者）寫於1669年，主要內容就是描述望遠鏡。
1671年底，皇家學會（1662年正式建立，實際上 已於1645年非正式成立）得知了這項非凡儀器的消息 。皇家學會秘書，亨利奧登堡要求看一下這臺望遠鏡 ，巴羅代替牛頓把它交給了在倫敦的學會。1672年1 月奧登堡給牛頓寫了一封過分恭維的信，表達了學會 對他這項發明的贊美，並告訴他，關於望遠鏡的消息 已經通知了當時在巴黎的惠*斯。作為新式望遠鏡的 發明者，牛頓逐漸開始享譽歐洲大陸。由於這項發明 ，他於1672年1月11日當選為皇家學會會員，並於數 周後發表了他的第一篇物理學論文，形式上是給奧登 堡的一封信，信中牛頓闡述了他的顏色理論。這篇論 文於1672年2月19日發表在學會的“哲學會刊”上， 並導致了牛頓**次**的學術爭論。
羅伯特胡克，生於1635年，死於1703年，當時是 皇家學會的實驗館館長。他在科學上已經久負盛名， 並對光和顏色有自己的觀點（他自己的光波動論發表 於1665年，但沒有惠*斯完善），他總希望自己的任 何工作都能搶到優先權。在一封給牛頓的回信中以居 高臨下的措辭，他首先否定了光是由微粒構成的概念 ，並認為牛頓的顏色理論與粒子假設無關，並不值得 如此誇贊，胡克用詞尖刻，暗指牛頓理論中原創的東 西是錯的，而對的東西不是原創的。
爭論的結果有兩個：**，它使牛頓從學術界躲 避出來，把自己關在劍橋，很長時間裡拒*發表*多 的東西（他把自己完善的光學理論留在手中，直到胡 克死後，確信不會發生問題時纔全部發表）；第二是 牛頓的那句名言——“如果我看得*遠，那是因為我 站在巨人的肩上”，尖刻地諷刺了胡克矮小的個子， 同時暗指胡克纔智不佳。（此句話與牛頓引力論無關 ，而是出自1675年他寫給胡克的一封信，距他的《原 理》一書發表有12年。關於牛頓與胡克爭論的詳情， 參見格裡賓的《尋找時間的邊緣》第一章。） 另一項批評則使牛頓提出了對自己工作方法的認 識——什麼是科學的方法。法國天主教耶穌會教士讓 加斯東帕拉第斯從巴黎給牛頓寫了一封信，質疑了牛 頓理論中幾點牛頓認為恰當的方法。牛頓並沒有把帕 拉第斯當成傻瓜對待，而是回信詳述了自己的觀點， 他寫道： “哲學*好和*安全的方法似乎應該是，首先努 力探索事物的性質，然後用實驗來驗證這些性質，接 著逐漸提出假設來解釋這些性質。假設隻能被用來解 釋事物的性質，而不是決定它們，它隻是實驗的奴僕 。”（引自維斯弗《永不停息》，242頁。） 這就是科學之全部。無論你的理論多麼**，如 果它與實驗不符，那它就不是正確的。例如，牛頓的 光的理論（可能應稱之為“假設”，當胡克用這個詞 來定性牛頓的思想時，牛頓很不高興），它將折射歸 因於光從一種媒質進入另一種媒質時的速度變化，但 與惠*斯的理論不同，微粒說要求光在稠密的媒質中 運動得*快。這就有了一種很明確的方法來區分這兩 種思想；如果牛頓在有生之年能看到實驗顯示光在稠 密的媒質中運動的*慢時，他肯定會接受光是以波的 形式傳播的觀點。
牛頓不僅建立了考察世界的科學方法，他（和惠 *斯等同時代的人一起）還提出了**個客觀世界的 模型，它表明宇宙遵守確定的規律（或定律），不同 的現像，大到行星繞太陽的運動，小至光束的彎曲， 都可以用這些規律來解釋，而不必借助於反復無常的 神的一時興致。
17世紀的巨匠留給我們的圖景常被十分準確的稱 為“時鐘宇宙”，遵從永世不變的定律。但這裡的時 鐘並不是現在的鐘或手表的樣子，一秒一秒地走過， 實際上我們應該想像一下17世紀教堂裡的那種大鐘， 按照惠*斯的設計，由一個巨大的鐘擺驅動，包括很 多連在一起的大小齒輪，不僅驅動了時間嘀嗒的流逝 ，同時還驅動了一個復雜的繫統，能讓舞臺上的聖人 像跳舞，能撞擊鈴鐺，在特定的時間產生特定的運動 。17世紀的科學認為，與此類似的鐘表繫統支撐著行 星繞太陽的運轉以及其他自然現像。
在牛頓留給我們的思想遺產中，**點是宇宙中 任何事物的行為都是可以預測的，正如教堂的大鐘在 舞臺上人像的運動是可以預測的；第二點是用人腦可 以理解的簡單定律就可以理解宇宙是如何運作的。因 此，盡管對光本性的進一步理解似乎表明牛頓的微粒 說是錯的，但與取得的成就相比，這似乎顯得無關緊 要，當然這仍然是很重要的一步。
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