冯·诺依曼系列文章目录(建议顺序阅读):
天才中的高富帅，数学中的暖男——冯·诺依曼
（三）量子力学的江湖风云 在量子力学方面的贡献，就是以确保他在当代物理学领域中的特殊地位。----尤金.维格纳（诺贝尔物理奖得主）有人的地方就有江湖，量子世界就是大江大河大湖。
在金庸的武林中，黄裳是一个传奇的存在，一个绝世的武学天才，他的“九阴真镜”影响了整个武林数百年。
在量子的江湖中，冯诺依曼是一个能夸能见花的绝世通才。他写的《真经》也影响了整个江湖几百年。
冯·诺依曼涉足物理学主要是因为他的朋友圈。如前所述，匈牙利天才井喷组有很多物理学家，其中有几个是冯·诺依曼所生，成长于同一所精英中学。在朋友圈，他自然会谈到当时最热门的量子力学。
(所以像冯·诺依曼这样的天才也需要在朋友圈里偷师学艺。如果你的朋友圈没有给你提升学习的感觉，不妨转发一下朱粑粑的天才系列。天才的力量是无限的。)
当物理学发展到19世纪末，牛顿和麦克斯韦为经典物理学建造了一座宏伟而美丽的殿堂。“科学共识”认为经典物理相当完善，“只剩下一些修改工作”。
1900年4月27日，开尔文勋爵在英国皇家学院发表了题为“热与光动力理论中的19世纪乌云”空。开尔文在演讲中声称:“动力学理论认为热和光都是运动的方式，现在这一理论的美丽和清晰被两朵乌云所笼罩。”
这两朵乌云是科学史上最著名的。
这两朵乌云给物理学带来了一场深刻的革命，颠覆了经典物理体系，分别导致了20世纪物理学两大理论体系的诞生:相对论和量子力学。
第一朵乌云是迈克尔逊-莫雷实验的零结果。面对这个著名的实验，经典物理真的是乌云密布，科学家也无能为力。当时，上帝派了一个小职员从后门进入瑞士专利局拯救这个领域。他假设光速不变，抛弃了以太，提出了狭义相对论，完美地解释了迈克尔逊-莫雷实验。那一年，他刚刚辛辛苦苦获得博士学位，在专利局的业余时间发表了四篇关于光电效应、布朗运动、狭义相对论、质量与能量关系的历史性论文。1905年，被后人称为“爱因斯坦奇迹年”。
爱因斯坦是冯·诺依曼的苏黎世大学的校友。他一毕业就失业了，在家呆了两年。与他后来的成就和名气相比，这应该是有史以来最吉尼斯的反击。
第二个暗云是指鲁梅尔等人的著名实验——黑体辐射实验，他们发现黑体辐射的能量不是连续的，它按波长的分布只与黑体的温度有关。从经典物理学的角度来看，这个实验的结果也是不可思议的。
这时，一只名叫普朗克的牛出来了，他发现光、X射线等电波只能一个个发出来，每一个他都神奇地命名为“精力充沛的孩子”。“然后他像上帝帮助发射的每一个量都等于普朗克常数乘以辐射电磁波的频率。这个关系叫做普朗克关系，它著名的方程表达式是:E= hν。
这一成就揭开了量子物理学的序幕。请记住1900年12月14日，是量子力学的生日。普朗克获得了1918年的诺贝尔物理学奖。
接下来，几乎所有物理学的人都投身于量子领域。作为吃瓜的，我们来看最好的。
爱因斯坦利用量子的概念提出了光量子的假设，再次完美地解释了赫兹发现的光电效应。
尼尔斯·玻尔提出了原子结构的玻尔模型，并引入量子化的概念来解释原子结构和谱线。
维尔纳·海森堡的矩阵力学和埃尔温·薛定谔的波动力学从不同的方向建立了量子物理的数学理论。
量子力学的整个数学理论都是由几个基本假设推导出来的。(到目前为止，量子力学的理论已经被实验验证为极其精确，没有发现与理论不符的实验结果。)
但量子力学刚诞生时，狄拉克对量子理论的数学处理在某种意义上还不够严格，无限维矩阵也没有坚实的数学基础。海森堡还在嘲笑薛定谔的波，热情的种子薛定谔也以毫不掩饰的厌恶回馈了矩阵。
幸好当时世界上有冯诺依曼，他也在。这些都不是问题。在普林斯顿，这两个关于诺依曼的公式非常有名:
然而剧情还是一次次反转。虽然数学证明中有一个小问题，但结论中没有问题。半个世纪过去了，贝尔不等式在光子、原子、离子、超导比特、固态量子比特等诸多系统中得到了验证，所有实验都支持量子理论。实验基本宣告了局部隐变量理论的死刑:量子非局域性是真的。
这时科学界也意识到，老艾这一辈子都在犯错误。
但是，即使我们时时刻刻都在犯错，我们也应该承认自己的贡献，至少让量子纠缠被世人所认识、研究和认识。2017年6月16日，世界首颗量子通信实验卫星墨子升级为空，首次成功实现了两个距离超过1200公里的量子纠缠态。爱国青年还有一个“我骄傲，我骄傲”的理由。但要提醒爱国青年，量子纠缠不能用于通信，实际上是用于加密通信，也就是量子加密通信。
顺便说一下，纠缠熵经常被用来定量分析量子纠缠的强度，我们的诺依曼首次定量分析了一个量子系统的熵。为了纪念他，我们一般用冯·诺依曼熵来衡量量子纠缠态。
现代顶尖物理学家、英国剑桥大学教授彭罗斯(Penrose)写过一本名著《皇帝的新大脑》，认为脑细胞中有大量纠缠电子。量子纠缠告诉我们，人类的意识不仅存在于大脑中，也存在于宇宙中。那么人死了，人体的信息不会被破坏，只会回到宇宙中的某个地方。
其实这对于人类来说无论如何都是好消息。通俗地说，这不是不朽的灵魂吗？
一个多世纪过去了。在量子力学的江湖中，哥本哈根学派就是少林学派。无论局势如何动荡，少林寺总能保命，少林寺的教主就是武林盟主。
Schlosshauer等人在2011年「量子物理与现实之本质」会议上进行了一项调查，粗略地总结了1990年代至2000年代主流观点的发展。他们亦引用了马克斯·泰格马克于1997年「量子理论之根本问题」会议上进行的一项相似的非正式调查。结论是，「哥本哈根诠释依然占统治地位」，其支持率最高（42%），其次为逐渐进入主流的多世界诠释。一向爱当教主的隐变派，一直是江湖第二大门派，武唐门，但自从开山祖师张三丰死后，却每况愈下。
至于多世界解读(MWI)，和丐帮一样，创派创始人默默无闻，刚开始很冷门。创派创始人平更是心灰意冷，决定退出江湖，于是逐渐退出物理。但这并不能阻止劳动人民喜欢它。平行宇宙和分裂宇宙在科幻和好莱坞电影中一直很流行。后来，由于出现了费曼、温伯格、霍金等几位能参与华山论剑的天才领袖，多世界演绎(MWI)似乎代表武当成为江湖第二派。然而，根据《多世界解读》(MWI)中的“量子自杀”实验，一个无论如何自杀都无法杀死自己(量子永生)的怪物。这个庞然大物严重阻碍了多世界诠释(MWI)的未来。
至于系综解释，GRW理论和DH解释相当于五岳剑派。想称霸武林，只能等未来剑谱辟邪。
有一个非常热门的超弦理论，号称是物理学中最深奥的理论，却没有被任何实验所证实，暂列为星星派。星辰神仙，力大无穷，一统江湖，与天同活。我觉得金庸先生不是想影射一个组织，但是影射超弦学校也是有可能的。反正他老人家刚去了神仙，怎么解释都行。
量子力学还有很多其他的解释，比如鲸帮，海沙派等等。有了量子江湖，外面一定有一个广阔的世界。
好吧，如果你看到这里，你会觉得现代物理学已经走偏了。恭喜你，你已经开始了。
因为哥本哈根学派的创始人玻尔告诉我们:
“If quantum mechanics hasn't profoundly shocked you, you haven't understood it yet”“谁不为量子力学所震惊，谁就没搞懂它”1.《量子江湖 量子的世界你不能不懂，冯诺依曼伴你闯荡量子江湖，领略神奇武林》援引自互联网，旨在传递更多网络信息知识，仅代表作者本人观点，与本网站无关，侵删请联系页脚下方联系方式。
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