314 pi-day 愛因斯坦生

多數人只知道愛因斯坦的相對論改變我們的宇宙觀,卻常因為愛因斯坦反對波爾對量子力學的詮釋,而忽視愛因斯坦在量子力學發展史上所扮演的重要與關鍵性助攻角色。

普朗克是量子之父,愛因斯坦是量子力學的重要推手。可以說沒有愛因斯坦,就沒有20世紀初期的量子力學。

除了能量量化、光子的創新提議,為量子力學打下堅實的基礎,救活德布洛伊物質波的傳奇故事,也是值得一提。

愛因斯坦跟波爾吵了30年還是沒有明確的結果,導致很多人不清楚愛因斯坦跟波爾在吵什麼,事情好像就這樣不了了之。

年輕人因為無能為力,只能忙著學怎麼運用量子力學,看起來好像也不把背後的量子哲學當一回事,卻讓旁人誤以為愛因斯坦不了解量子力學。

費曼曾說:沒有人懂量子力學 !

’t Hooft 也說:量子力學是 nonsense!

兩位算功登峰造極的物理大師對量子力學的評論,和愛因斯坦反對波爾的哥本哈根詮釋的質疑大致是一樣的:量子力學並不是一個完備的理論,很可能是某種理論的近似理論,波爾卻堅持哥本哈根詮釋下的量子力學是終極理論。

底下的傳說,也是一則鄉野傳奇,告訴大家,真的沒有人懂量子力學。

傳說 80 年代在維也納一場紀念物理大師貝多芬的演講會上,李斯特口沫橫飛地介紹量子理論的精妙之處。

講沒兩下,台下的主持人柴可夫斯基忍不住和李斯特爭論起來。兩造禁不住激動的情緒,步步相逼,最後所有教授、博士後、研究生都在講台下圍著忘情激辯的兩位大師。[註一,仿Mermin改寫人名寫法。]

這方激動的說「不對不對,應該如此如此」,那方激情地回應「不對不對,理當這般這般」。只見圍觀學者不住的點頭,對雙方所謂的「如此如此、這般這般」都一致表示贊同。

搞了將近一個鐘頭,真理落得越辯越是一頭霧水。最後,柴可夫斯基惡狠狠的告訴李斯特:

you should read the textbook」!

而李斯特則不屑的回他一句:

you should do your homework」!

有人說宇宙包含萬事萬物,當然也包括量子力學,愛因斯坦自然就是近代宇宙觀的創生者。

https://quantum-universe-and-beyond.blogspot.com/2024/07/blog-post.html

生命從哪來


 Carl Sagan 說 We are all star stuff.

編輯頁  課程草稿 7/8/23 ChatGPT 生成圖片

大學之道 在明明德

探究宇宙、生命的起源與演化過程,是大學存在的目的。



生命從哪來

宇宙大霹靂後,隨著宇宙的降溫,一部分輻射物質(以光速前進的能量稱為輻射物質)開始獲得質量,主要是形成電子與夸克等物質,隨後形成數量比約為 12:1 的化學元素氫與氦。

隨後初始元素聚合形成大小不一的恆星,現在熟知的重元素則多數來自恆星演化末期,崩潰的恆星大噴發、從核心噴發出來的副產物。

第一代恆星生命週期結束後,比較重的恆星,混屯的噴發物會靠重力重新聚合,核心聚合物夠多就會重新點燃核反應,形成次世代的恆星,在外圍的重元素就有機會形成大小不一的行星、小行星、彗星等天體,最後形成大家熟知的恆星系統。

次世代恆星繼續輻射能量,做為恆星系統的能量來源。夠大的行星在冷卻以後,如果有適當的元素,就有機會形成生命,我們熟知的綠色生態系統,就是在太陽系的第三顆行星地球上誕生。

科學家還不清楚物質與生命形成的關係,只能確定生命也是一種能量流動、轉變的過程,至於是不是有其他「未知的」「交互作用」或「物質」,主導生命的形成,現在的物理還是無從理解。

但是,可以確認的是,生命藉以存在的身體,組成物質和沒有生命的物質都相同,在生命週期結束之後,借來的身體就會回歸大自然、回歸生態循環。

生命的循環就像水的循環。






水,進入生物的身體,做為維持生命的重要物質,在消化、吸收後,進入排泄系統回歸大地,進入污水排水道、轉進河流、大海,之後經過蒸發成水蒸氣、進入雲層,轉化成濕氣、雨水再回歸大地,進入河流再被生物飲用,進入無止盡的生命支持系統。

Hawking 認為生命只是物質流動、轉換的一種自然現象

Hawking 認為生命只是物質流動、轉換的一種自然現象,和其他自然交互作用沒有兩樣,恆星會誕生、成長、衰老、死亡,最後還會繁殖形成次世代的恆星、行星,孕育人們熟知的生命現象。恆星的演化過程,和科學家定義的生命現象,沒有太大的差異。

不少科學家認為,恆星、行星本身就有生命、有意識,只是他們的反應時間比較長、比較慢,你在地表踢地球一腳,地球可能會癢、會痛,只是地球可能幾十萬年才會翻一次身、打一次哈欠、生一次氣,我們只是無法察覺地球也會不高興。

地球說不定也有智慧,行星、恆星之間也許也會透過四大交互作用「互相溝通」,互相傳遞「訊息」,只是這些「語言」和我們的語言形式差異太大,讓我們誤以為「生命」「智慧」是很特別、很了不起的自然現象與成就。

蜂群間的聯繫網路,其實在警示人類,「高等生物的溝通技巧」,並沒有比「複雜度較初始的生命」高明,反而是「以繁馭簡」,讓溝通變得非常困難。

生命在一個週期循環後會去哪

生命如果不是一般物質,很可能在進入下一個循環時,和其他物質一樣,分解、重組,再進入下一個週期,形成新的生命。雖然我們還不知道其他系內、系外行星,是不是也有生命,但是在地球的自然生態裡,已知的生物形態、數量,和物質本身的數量、形態不相上下,其實都是驚人的多。

不相上下的多,不是指一樣多,無窮多的一百倍還是無窮多,除非有特別的比較需要,兩者都是無窮多,有時比較沒有意義,有時無從比較。

也有人認為人類是萬物之靈,生命後會進入「獨特的」、「高級的」「封閉循環」,不會再回到初始的生命循環。這可能是真的,也可能都是誤解,生命形態在宇宙裡可能都是一樣「高級」,沒有哪一種生命比較特別。

就像人類社會的分工,有的人像寵物住在比較「舒適」的環境,有人需要「努力」維護「比較舒適的環境」,有些工作看起來「比較高級」、有些「比較辛苦」,本質沒什麼差異,如果有人不滿這些分工方式,社會就會崩解、洗牌,進入另一種生態方式。

誕生、演化、崩解、再生,也算是一種自然的生命現象,驗證 Hawking 的說法,生命只是一種能量流動、形式改變的自然現象,從宇宙大霹靂一開始就存在,只是我們不懂,把稀鬆平常的小事當成大事,庸人自擾,還認為自己很哲學而已。

很多科學家認為人類只是地球生態演化過程的「過客」,我們的任務只是把地球生態「搞臭」,為次一世代的生命形式做準備,因為次世代生物需要的生長環境和我們不一樣,他們需要在我們的廢墟裏成長,現在他們只能進入冬眠、靜候我們幫他們準備好才會甦醒,就像靈長類也等了很久才輪到他們上演的舞台。

真的是這樣嗎

如果人類的生命形態和其他物種的生命形態不同,是生命演化向上提升的契機,而人類沒有好好把握,放任生態演化成人類無法存活的環境,早早結束自己的「任務」,很可能會鑄下大錯。

所幸,不努力、不試著找出真相,可能不是人類的基因。很多科學家念茲在茲、心繫蒼生的心念,就是試圖在混沌中找出方向,這也是大學存在的初始動機。

每個生命都有任務

雖然生命只是能量的流動與變換,而且週期循環是自然現象,但是每個人在這個宇宙演化中應該都有自己的任務,找出自己的任務可能是我們學習、成長的目的與存在的意義之一。

尤其,人類似乎有特別的「智慧」存在,探究原因可能也是學習的目的之一。

大學之道 在明明德

探究宇宙、生命的起源與演化過程,是大學存在的目的。

Jessie’s cosmic thoughts

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小愛的宇宙思索

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量子力學 用三維的眼睛看高維的宇宙

量子力學 用三維的眼睛看高維的宇宙

    量子力學的發跡與遠景 交大物理所   高文芳 摘要 2005 年已被物理界訂為國際物理年,旨在紀念愛因斯坦於 1905 年,寫下近代物理史上最重要的一頁。由於愛因斯坦反對以波耳  ( Bohr)  為首所主張,世稱哥本哈根學派的量子力學詮釋法則,遂引發兩造持續近 30 年...