好奇心才是研究的动力,最早的疑问竟然来自于灯光的颜色,灯丝发热,会变色,为啥电灯光有红有黄的有白,但是很少有紫的或者蓝的呢?多年以后这问题才整明白,红光频率低能量低,蓝光的频率高能量高。主持人从这个时候就看出来,特别喜欢拿着各种小球砸罐子做实验。光是一种波,这个从影子边缘的模糊就可以推断出来,是爱因斯坦提出来光也是一种粒子。Quantum这个词在爱因斯坦那里代表一小块能量。1922年,Bohr提出了观测之前,物质的状态并不确定。物质会同时存在两种状态,就像是隔着帘子,只要我们打开帘子的时候物质的状态才确定下来。爱因斯坦认为这不可能,他认为状态是早就决定好的。这一段主持人举了多个例子,硬币,手套,扑克,各种道具上场来解释这种奇怪的现象。这两种观点的论战持续多年,直到1964件John Bell设计出了实验,这个实验一直到1972年才付诸实践。主持人也做了一遍,证明爱因斯坦是错的。量子状态在测点之前就是不确定的,没有人在背后设定好这一切。真是个奇妙的世界啊。
第二集更好玩一些,这一次是人类动物齐上阵做实验,都跟量子有关。感兴趣的推荐自己看哈,我觉得我都没太看懂,回头去找书看看。把一只Robin关在实验室里做实验,还要一会蒙上人家的眼睛,有点可怜啊。地球磁场非常弱,正常来说鸟类并不能感受到。有科学家研究认为,鸟类是靠进入眼睛的光子产生的量子来判断自己的路线,在赤道地区和极地地区,产生的量子状态不同,反应机制被设计的很敏感,鸟类就能判断方向了。这一段科学家就推着他那个大红球上山了,我一开始以为那个是假的球,最后发现是真的,而且他推到了各个地方,话说这东西应该先到山顶冲个气就行了吧,这么大的风,很难推上去吧。量子鼻子,一直以来都以为鼻子的工作原理是lock and key, 鼻子里面有气味受体,这些受体会和气味分子结合,然后就可以判断味道,但是这个不能解释为啥分子式不同的物质,味道却是一样的。量子理论加了一种新的解释,鼻子是听到了分子的震动,才判断出味道的,分子式不同震动也可以相同。分子式结构不变,某个成分替换成别的更重的物质,味道就会发生变化。量子青蛙,青蛙在短短的时间里就可以变态,从蝌蚪变成青蛙,尾巴会被吸收,正常来说尾巴的结构非常结实,为什么能在这么短的时间内分解吸收。那是因为细胞中含有大量的酶,他们可以加速化学反应的过程,而且会穿墙术,主持人举了个例子,正常来说分解尾巴,就像是把一个球扔过城堡的高墙,需要巨大的能量,但是实际上细胞有办法,人家不用跳过去,人家直接穿墙。看来人类的一些穿墙的想法,还是有依据的。量子松树,光子是一种能量,远道而来被绿色植物捕获。设想一下光子来到细胞的领地,这里面积广大跟迷宫一样,光子怎么找到光合作用工厂呢?设想光子就是随机游走,早晚能找到,主持人试验了一下,非常耗时耗力,实际上光子在细胞内部是一种量子状态,它同时向各个方向同时运动,自然可以快速准确的找到目的地。最后是量子蜗牛,达尔文提出了进化论适者生存,生物拥有各种变异的特征,生存能力更强的就更能存活,那么这种变异是怎么来的,这恐怕也可以用量子理论来解释。DNA上面是一对对的碱基对,理论上来说每一次分裂都是复制品,一模一样,但是有的地方的碱基对就出现了变异,这种变异产生的原因可能就是量子移动。
看完真的满头都是问号,生命真是充满了各种谜团,我们自以为了解的东西,可能只是表层的真相,等我们层层深入,可能会让我们大开眼界。


量子力学揭秘The Secrets of Quantum Physics(2014)

又名:量子的故事

主演:吉姆·艾尔-哈利利 Graham Farmelo 

导演:Tim Usborne