量子力学的性质范文
时间：2023-11-29 17:52:23
导语：如何才能写好一篇量子力学的性质，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
对中学生的心理素质培养。历来为教育部门所重视。在我国正在推进素质教育的今天，要完成教育观念的根本转变，在教育教学中研究和运用心理学，提高学生的心理素质。已经是刻不容缓。良好的心理素质对锻炼学生记忆力，消除学生心理阻碍，增强学生学习主动性是非常有益的。
从心理学角度讲，记忆就是人们对过去生活实践中认识过的事物或做过的事情在人们头脑中留下印迹的过程。现代科学研究表明，人脑记忆容量非常之大，可达10比特信息，是目前电脑容量的10～10倍，只是我们人类在认识自我，利用自我方面的能力尚有很大的局限。如此丰富的宝藏，作为人类文明的传播者，我们应该很好地去发掘，而发掘的最好方式莫过于锻炼学生的记忆力。记忆与时间发生着密切的联系。如恩格斯所言：“一切存在的基本形式是空间和时间。”因此，时间记忆法是学生必须掌握的一种记忆方法，在教学工作中注意锻炼学生的这种记忆能力。具体说来，时间记忆法又有以下几种具体形式：
第一，及时记忆法。根据艾宾法斯的遗忘曲线所揭示的遗忘规律，就要求学生及时复习。现代科学研究也表明：遗忘最快的时候是在记住材料的头一两天之内。因此，我们就应要求学生在记住材料之后，在头两天内复习一次，然后隔一段时间复习一次，间隔时间可以先密后疏。随着记忆得到巩固，间隔的时间逐渐延长，复习次数逐渐减少。
第二，择时记忆法。择时记忆就是选择最佳时刻进行记忆活动，可以花较少的气力去完成较多的记忆任务，达到事半功倍的效果。生理学研究成果表明：人的大脑皮质细胞对外界刺激的反应能力，在不同时间里是不相同的。一天二十四小时中，人们一般认为早晨和晚上是读书学习最好时刻，因为这这两个时间里，前摄抑制和倒摄抑制相对减少，神经活动活跃，注意力集中，精力充沛。在白天，一般人大脑机能状况有两个最好时间，一是上午九点到中午一点，二是下午四点到六点。学生掌握了这些规律后，按照规律办事。增强了学习的自觉性和条理性。
第三，间时记忆法。由于大脑活动本身的特点，当它工作一定时间之后，就会出现疲倦、头晕、注意力不集中等现象，再学下去，效率就会大大降低。这时，作为教师，我们要提醒他“休息一下”，让学生懂得如何按规律去学习。另外，间时记忆法还表现为变换学习的内容，如学习甲内容累了，就学习乙内容，这也是大脑的一种休息方式。
第四，限时记忆法。所谓限时记忆法，就是在限定的时间内完成一定量的记忆任务。这是提高了单位时间的利用率。限时记忆表面上看具有强迫性，但处理得好，能调动记忆的积极性。由于中学生的可塑性很大，通过这种自我加压，自我强制，对学习成绩的提高是极有好处的。
从情绪心理学角度，中学生的心理障碍通常是指：焦虑、抑郁、失助。这些心理障碍的存在，对学生自信心的树立，对学习成绩的原因又是多方面的。有家庭、学校、社会的，但更多的还是来自学生自身。患有这种心理障碍的学生，就其学习成绩而言，大多是我们所说的“差生”，也有一些是有严重跛腿学科的学生。
这种现象的存在，是与素质教育的要求相悖的，作为素质教育的一个特征，就是“全面发展”、“全员发展”，不能让一个学生掉队。要真正做到“两全”发展，就必须消除学生的心理障碍，可通过以下方法来实现：
首先，要对学生进行必要的心理知识讲座。
目前，中学课程中，心理学还未能作为一门独立的学科在学校教育中占一席之地。学生对自身心理方面的认识是极肤浅的。作为学习的主体，他对自身如果毫无所知，那怎么能搞好学习呢?因此，我们要对学生进行必要的心理学知识讲座，通过心理学知识讲座。让学生了解自身的心理特点，并以此指导自己的学习。
其次。要在学生中开展“心理咨询”活动。
素质教育对教育者的素质提出了更高的要求，要求我们教育者成为“学者型”的教育者，要有渊博的知识，包括心理学知识。每一个教育者，不仅在“传道授业解惑”，还要做学生的“心理医生”。
对中学中存在的种种心理障碍。我们要开展“心理咨询”活动。借鉴中医的“望、闻、问、切”方法。对学生进行“治疗”。“望”，指平时对学生进行仔细观察；“闻”，是指从侧面了解其情况：“问”就是找个别学生谈心，从师生问答中帮助学生找到“病根”；“切”，就是针对“病根”，得出“治疗”的方案，根据学生的心理个别差异，具体分析对待，或鼓励以进之，或断喝以醒之，这也可称为“因人施教”。
再次，对学生说“你准行”!
篇2
本书是由两位在此领域中有颇多成果的意大利著名专家根据这方面的最新进展所写的一本新的教科书性质的专著，它包括了热动力学，统计力学和多体问题的经典课题和这方面的最新进展。
19世纪末，开尔文公爵发表著名的演说，其中提到以经典力学、经典热力学和经典电磁理论为基础的物理学大厦已经建成，后人只需要做些小修小补的工作。然而在明亮的物理学天空中飘着两朵乌云，其中之一便是黑体辐射问题。实验发现黑体辐射无法用连续能量的观点来处理，这对经典的物理学提出了巨大的挑战。为解决这一问题，一个崭新的学科――量子力学应运而生。它是由普朗克最先提出，由爱因斯坦、波尔、薛定谔、狄拉克等天才的物理学家们发展完善，是公认的20世纪物理学最伟大的突破之一。本书回顾了量子力学的发展历史，介绍了量子力学的基本知识，是一本优秀的量子力学教材。
全书共12章，分4个部分。第一部分 量子力学的提出与建立，包括第1章。分析了经典物理学对处理黑体辐射、光电效应和康普顿散射的困难，介绍海森堡不确定性原理、波尔对应原理、含时的与定态的薛定谔方程、物理实际对薛定谔方程解的限制、本征波函数与本征值、波函数的完备性与正交性、叠加原理、互补原理以及相位的概念。最后明_了量子力学的几个基本假设，强调了薛定谔方程本质上是一种假设。第二部分 使用薛定谔波动方程处理量子力学问题，包括2-7章：2.求解一维无限深势阱；3.自由粒子；4.线性谐振子；5.一维半无限有限高势垒；6.势垒隧穿处理α粒子衰变；7.一维有限深势阱等模型的薛定谔方程的解。介绍球坐标空间，引入分离变量法，求解了氢原子的薛定谔方程。第三部分 使用海森堡矩阵力学处理量子力学问题，包括第8-10章：8.介绍角动量理论和自旋算符理论；9.介绍微扰理论；10.定态一级微扰和二级微扰，并成功应用于解释Stark效应。最后介绍含时微扰，给出了费米黄金规则公式。第四部分 弹性散射理论，含第11-12章：11.并以刚球散射和方势阱散射模型为例，求解散射振幅与微分截面；12.介绍狄拉克发展的酉算子和酉变换。
本书内容简单，利于理解，适合作为物理系本科生的专业教材。与常见的量子力学教材相比，本书有两个优势，一是求解的数学过程完整且准确，可以帮助读者建立坚实的数学基础；二是在每一章的前言部分，都有对量子力学发展历史的介绍，其中对当时的物理学家们的言行描写尤为生动，妙趣横生。如果读者阅读英文有困难，也可以参考北大曾谨言教授编写的《量子力学》，两本书内容相近，可以互为辅助。
本书内容涉及2个领域：热力学和经典统计力学，其中包括平均场近似，波动和对于临界现象的重整化群方法。作者将上述理论应用于量子统计力学方面的主要课题，如正规的Feimi和Luttinger液体，超流和超导。最后，他们探索了经典的动力学和量子动力学，Anderson局部化，量子干涉和无序的Feimi液体。
全书共包括21章和14个附录，每章后都附有习题，内容为：1.热动力学：简要概述；2.动力学；3.从Boltzmann到BoltzmannGibbs；4.更多的系统；5.热动力极限及其稳定性；6.密度矩阵和量子统计力学；7.量子气体；8.平均场理论和临界现象；9.第二量子化和HartreeFock逼近；10. 量子系统中的线性反应和波动耗散定理：平衡态和小扰动；11.无序系统中的布朗运动和迁移；12.Feimi液体；13.二阶相变的Landau理论；14.临界现象的LandauWilson模型；15.超流和超导；16.尺度理论；17.重整化群方法；18.热Dreen函数；19.Feini液体的微观基础；20.Luttinger液体；21.无序的电子系统中的量子干涉；附录A.中心极限定理；附录B.Euler 伽马函数的一些有用的性质；附录C.Yang和Lee的第二定理的证明；附录D.量子气体的最可能的分布；附录E.FeimiDirac和BoseEinstein积分；附录F.均匀磁场中的Feimi气体：Landau抗磁性；附录G.Ising模型和气体-格子模型；附录H.离散的Matsubara频率的和；附录I.两种液流的流体动力学：一些提示；附录J.超导理论中的Cooper问题；附录K..超导波动现象；附录L.TomonagaLuttinger模型确切解的抗磁性方面；附录M.无序的Fermi液体理论的细节；附录N.习题解答。
本书适于理工科大学物理系的大学生、研究生、教师和理论物理、材料物理、超流和超导以及相变问题的研究者参考。
篇3
[关键词] 利妥昔单抗；难治性血小板减少性紫癜；免疫球蛋白
[中图分类号] R554.6 [文献标识码] B[文章编号] 1673-9701（2011）19-64-03
Clinical Observation of Small Dose Mabthera Therapy for Intractable Idiopathic Thrombocytopenic Purpura
CHEN DongPEI RenzhiZHANG PishengMA Junxia
Department of Hematology, Yinzhou People’s Hospital of Ningbo City in Zhejiang Province, Ningbo 315040, China
[Abstract] Objective To observe the clinical effect of intractable idiopathic thrombocytopenic purpura treated by small dose mabthera. Methods Retrospective analysis of the patients from Jan. 2008 to Dec. 2010 in our hospital. A total of 34 patients with intractable idiopathic thrombocytopenic purpura were randomly divided into small dose group and large dose group. The patients of small dose group were treated by mabthera 100mg/m2 for 4 weeks and the patients of large dose group were treated by mabthera 375mg/m2. Blood routine was detected before and after medication for once a week. To compare the change of serum immune globulin and platelet count. Results The change of platelet count for before and after treatment was significantly different (P＜0.05). The sagittal diameter of spinal canal for before compared to the length after laminectomy was statistical significantly different (P＜0.05). The sagittal diameter of edge or degenerative cervical body for before compared to the length after laminectomy was not significantly different (P＞0.05). The clinical effects for small dose group and large dose group were significantly different (P＜0.05). The overall response rate of the small dose group was 94.12% and large dose group was 58.82%. The overall response rates of two groups were statistically different significantly (P＜0.05). Conclusion The clinical effect of small dose mabthera therapy for intractable idiopathic thrombocytopenic purpura is significant and it is worthy of clinical popularizing and application.
[Key words] Mabthera; Intractable idiopathic thrombocytopenic purpura; Immunoglobulin
难治性血小板减少性紫癜（idiopathic thrombocytopenic purpura，ITP）是一种好发于儿童与妇女的自身免疫性出血性疾病，其主要原因为机体免疫系统功能紊乱引起的血小板破坏增加而导致血小板数目减少，血小板破坏主要是由自身抗体介导的破坏。大部分激素治疗对特发性血小板减少性紫癜患者治疗有效，但难治性的血小板减少性紫癜对激素治疗不甚敏感，其他传统的大剂量丙种球蛋白、长春新碱、免疫抑制剂等效果也不佳。因此，近年来新型免疫治疗方法增多，国内多项研究提示了利妥昔单抗（美罗华）治疗常规治疗无效ITP患者的有效性[1]。我院2008年1月～2010年12月使用利妥昔单抗治疗难治性血小板减少性紫癜患者34例，现将治疗结果报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
入选病例来自我院2008年1月～2010年12月收治的血小板减少性紫癜患者34例，所有入选患者均符合ITP的诊断标准，所有患者血小板≤20×109/L，患者年龄17～51岁，平均年龄（34.2±7.5）岁。入选的34例患者均为难治性ITP，患者既往都曾使用激素治疗无效或者效用不能持久，其中30例患者曾应用大剂量静脉丙种球蛋白或长春新碱等免疫抑制剂治疗无效。所有患者均出现不同程度的皮肤出血点、瘀斑等表现。少数患者有鼻腔、牙龈出血或者消化道出血，部分女性患者表现有月经量多。所有患者根据美国东部肿瘤协作组制定的评分标准中一般状况评分≤2，患者入组前均未接受抗凝血治疗、化疗等干扰性治疗。
1.2 治疗方法
所有患者均分为小剂量组及常规剂量组，其中小剂量组选择使用利妥昔单抗（美罗华，Rituximab，罗氏公司，批号20080044）100mg/m2溶于生理盐水中，静脉滴注，连续使用4周，治疗前30～60min分别给予患者异丙嗪（江苏林海药业，批号：0812021）50mg以及地塞米松（武汉银河化工，批号080827）15mg。利妥昔单抗首针速度为50mg/h，如果患者无异常的情况下每30分钟增加50mg/h，如患者输注过程出现不良反应则进行对症处理。常规剂量组使用375mg/m2的剂量，其他治疗方法同小剂量组，入组患者均进行相关支持治疗。两组患者其余基本资料对比无统计学差异。
1.3 疗效评估
患者治疗前后每周均检测血常规2次，治疗前后测定患者血清免疫球蛋白量，另外血小板数量回复的疗效标准包括：完全有效（CR）血小板数≥100×109/L，部分有效（PR）血小板数（50～100）×109/L，微效（MR）血小板数（30～50）×109/L，无效（NR）血小板数＜30×109/L，并观察患者可能出现的药物不良反应以及出血状况。
1.4 统计学处理
应用SPSS13.0统计软件进行分析处理，数据以均数±标准差（χ±s）表示，组间比较采用t检验，计数资料采用χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 血液常规变化指标比较
34例患者治疗前两组患者均有出血表现。治疗后两组患者均有部分患者止血且无再出血，两组出血情况与术前比较，差异有统计学意义（t＝8.562，P＜0.05）。治疗前小剂量组患者血红蛋白、白细胞计数与治疗后比较，差异无统计学意义（t＝2.912，P＞0.05）；血小板计数比较，差异有统计学意义（t＝8.241，P＜0.05）。常规剂量组患者治疗前血红蛋白和白细胞计数与治疗后比较，差异无统计学意义（t＝2.342，P＞0.05）；血小板计数比较，差异有统计学意义（t＝7.112，P＜0.05）。见表1。
2.2 治疗效果比较
小剂量组患者治疗后有效率为94.12%，常规剂量组患者治疗后有效率为58.82%；两组有效率比较，差异有统计学意义（χ2＝5.88，P＜0.05）。见表2。
2.3 免疫学指标变化比较
两组治疗前后，IgG（t＝0.912，P＞0.05）、IgM（t＝1.411，P＞0.05）、IgA（t＝1.001，P＞0.05）均无明显变化，差异无统计学意义。见表3。
2.4 不良反应
小剂量组患者治疗过程中有1例患者在首次输注时出现轻度皮疹，常规剂量组患者中1例患者首次应用利妥昔单抗后出现全身肌肉酸痛、发热、多发等症状，患者给予异丙嗪后症状消失。术后小剂量组及常规剂量组各继发感染1例，均为继发带状疱疹病毒感染。
3 讨论
特发性血小板减少性紫癜亦称原发性或免疫性血小板减少性紫癜，其特点是骨髓巨核细胞发育成熟障碍，外周血小板显著减少，临床上多以皮肤黏膜或内脏出血为主，严重者可有鼻出血、牙龈渗血、妇女月经量过多等症状，少数患者将并发颅内出血从而导致患者死亡。疾病的病因及发病机制到目前为止仍不甚清楚，急性型多发生于急性病毒性上呼吸道感染痊愈之后，提示血小板减少与对原发感染的免疫反应间有关。慢性型患者中约半数可测出血清中有抗血小板抗体。传统治疗中多使用激素治疗、大剂量丙种球蛋白、长春新碱、免疫抑制剂等，但对于一些难治性ITP的话此类治疗方法效果均不佳。由于血小板减少性紫癜中抗体均较正常人升高且治疗有效患者抗体滴度会降低[2]。因此针对抗体的治疗作为一种新的选择而被运用。抗体是由浆细胞产生的，而浆细胞是由成熟的B淋巴细胞转变而来的，因此降低B淋巴细胞的数量和活性可使病情得以部分控制[3]。
利妥昔单抗是一种采用基因工程研制的人鼠嵌合型抗人CD20的单克隆抗体（IgG1），一般由鼠抗人CD20单克隆抗体的可变区Fab和人IgG1抗体恒定区Fc片段构成。其含有1328个氨基酸，分子量大约为144kD，利妥昔单抗通过人IgG1恒定区与效应细胞的Fc受体结合从而介导补体依赖性细胞毒和抗体依赖性细胞毒作用溶解CD20+细胞从而介导B细胞减少的体液免疫反应。从而最终导致B细胞降低而最终控制病情[4]。文献研究[5]发现利妥昔单抗通过抗体依赖细胞介导的细胞毒作用及补体依赖的细胞毒作用从而发挥作用，其可以直接抑制细胞生长或诱导B细胞凋亡甚至引起疫苗反应从而对特发性血小板减少性紫癜起到治疗的作用。本研究中发现，在使用利妥昔单抗治疗的难治血小板减少性紫癜的患者用药后血小板计数均得到显著的提高，通过临床研究我们发现，患者血小板升高有两个阶段：一个发生在治疗早期，患者在给药1～2次后血小板随即逐渐提高，持续到6～10周后达到一个峰值；另外一个阶段发生于治疗开始后6～8周时间血小板出现升高。本研究34例患者中，25例为治疗早期血小板升高，另外9例在治疗中后期血小板逐渐升高。此种起效模式到目前为止仍然不甚清楚，早期起效的可能与B淋巴细胞封闭了单核巨噬细胞系统有关，而中后期与B细胞克隆的清除有关[6]。王文等[7]对利妥昔单抗治疗糖皮质激素无效的特发性血小板减少性紫癜疗效观察的治愈率与我们使用常规剂量的利妥昔单抗治疗后有效率58.82%基本一致。其患者中有21例在治疗后平均20.2个月内血小板计数＞50×109/L，卡普兰曲线分析显示第一次输注美罗华后36个月内无复发生存率为60%。孙善芳等[8]治疗的ITP患者中患者全部达到CR水平，平均反应时间为2周（1～12周），其中有2人在48和68周后复发，药物治疗后所有的患者B细胞均减少。我们治疗中小剂量组患者达到CR水平的较高，而常规剂量组患者达到CR水平相对不如前者，而且具体机制尚有待进一步的研究论证，此外我们使用的检测指标中仍然以血小板指标等为主，迄今为止，大多数研究并未发现可以预测利妥昔单抗疗效的常规实验指标，但临床普遍认为早期接受利妥昔单抗治疗的患者预后要好于先接受其他治疗无效后再转用此药。
综上所述，我们研究认为小剂量的利妥昔单抗在治疗难治性血小板减少性紫癜效果明显，值得临床进一步推广。
[参考文献]
[1] 徐昕，徐茂忠，赵钰，等. 美罗华治疗难治性免疫性血小板减少性紫癜8例疗效观察[J].山东医药，2010，50（33）：6.
[2] 张爱梅，张喜，孙鸿霞. 免疫抑制剂联合丙种球蛋白治疗难治性血小板减少性紫癜临床研究[J]. 医药论坛杂志，2008，29（19）：76-77.
[3] 罗曼，张克俭. 美罗华在成人难治性特发性血小板减少性紫癜中的临床应用[J]. 临床血液学杂志，2010，23（6）：701-704.
[4] 杨菊妃，李娟，莫义玲，等. 美罗华治疗难治性特发性血小板减少性紫癜的护理[J].护理学杂志，2010，25（15）：89-90.
[5] 庞东梅，陈洁，逯秀玲，等. 小剂量利妥昔单抗在特发性血小板减少性紫癜病人治疗中的观察及护理[J]. 护士进修杂志，2010，25（21）：1965-1966.
[6] 曹铭华，熊福水. 利妥昔单抗治疗难治性特发性血小板减少性紫癜二例报告[J]. 实用临床医学，2009，10（1）：26.
[7] 王文，俞庆宏，张海燕，等. 利妥昔单抗治疗糖皮质激素无效的特发性血小板减少性紫癜疗效观察[J]. 中华内科杂志，2008，47（3）：225-227.
[8] 孙善芳，潘怀富. 小剂量美罗华治疗难治ITP的临床疗效观察[J]. 实用临床医药杂志，2010，14（23）：105-106.
篇4
分子与梨子间有个边界，在那儿量子力学的奇特行为消失，出现我们熟悉的古典物理行为。量子力学只适用于微小世界的这种印象，普遍存在于人们的科学知识里。例如，在畅销名著《优雅的宇宙》的第一页，美国哥伦比亚大学的物理学家布赖恩·格林提到，量子力学“提供一个理论架构，让我们理解最小尺度下的宇宙”。古典物理（涵盖量子以外的所有理论，包括爱因斯坦的相对论）则负责最大尺度的世界。
然而，对世界做这种方便的切割，其实是种迷思。很少有现代物理学家会认为古典物理和量子力学具有同等的地位，古典物理应该只是具有量子本质的世界（不论大小）的一种有用近似。虽然在宏观世界可能比较难看到量子效应，但原因基本上跟大小无关，而是跟量子系统彼此作用的方式有关。
一直到十几年前，实验学者仍未证实量子行为可以出现在大尺度系统，如今这已是家常便饭。这些效应比任何人所想的都还要普遍，甚至可能出现在我们身体的细胞里。
即使是我们这些靠研究这类效应吃饭的人，也还没完全理解它所教给我们的、关于自然运作的方式。量子行为很难可视化，也不容易以常识理解。它迫使我们重新思考观察这宇宙的方式，并接受一个新颖又陌生的世界图像。
缠结难解的故事
对量子物理学家而言，古典物理是全彩世界的一个黑白影像，无法完整呈现这个丰富的世界。在旧教科书的观点里，当尺度一变大，色调就不再丰富。个别粒子具量子性质，一堆粒子则变为古典。
然而，关于尺寸并非决定性因素的第一个线索，可以追溯到物理学历史上最有名的思想实验之一：薛定谔的猫。
1935年，薛定谔想出一个病态的情节来说明微观与宏观世界是连在一起的，我们无法画出界线。量子力学说，放射性原子可以同时处于衰变及未衰变的状态；若将原子与一瓶可以杀死猫的毒药扯上关系，使得原子衰变会导致猫死亡，则猫会如同原子般处于模棱两可的量子态。怪异性质由一个感染到另一个，大小在此并不重要，问题是为何猫的主人都只会看到他们的宠物非死即活？
以现代的观点，世界看起来像古典的，是因为物体与环境间复杂的交互作用将量子效应掩藏了起来。例如，猫的生死信息通过光子和热交换，迅速渗漏到环境里。量子现象会牵涉到不同古典状态的组合（例如同时死与活），而这种组合会很快散逸掉。这种信息的渗漏便是“去同调”过程的基础。
大的东西比小的容易去同调，这就是为什么物理学家通常可以只把量子力学当成微观世界的理论。但在许多例子里，这种信息渗漏可被减缓或停止，如此一来，量子世界就会全然显露。
缠结是典型的量子现象，是薛定谔于1935年在那篇将他的猫介绍给全世界的论文里发明的名词。缠结将几个独立粒子捆绑为不可分割的整体。一个古典系统总是可被分割的，至少原则上是如此；由个别组件集合而得的性质，在个别组件里也会有。但是缠结的系统无法如此分割，并且会导致奇怪的结果：缠结的粒子即使互相远离，仍会表现为单一整体，这就是爱因斯坦所称的、著名的“幽灵般的超距作用”。
物理学家通常讲的是电子等基本粒子的缠结。这些粒子可粗略想象为旋转的小陀螺，以顺时针或逆时针方向旋转，转轴指向任意给定的方向：水平、垂直、45°角等。测量其自旋时，必须选定一个方向，观测粒子是否沿着那个方向转动。
为了方便说明，假设粒子表现的是古典行为。你可以让一个粒子沿水平轴顺时针方向旋转，另一个沿水平轴逆时针方向旋转；如此一来，二者的总自旋为零。它们的转动轴在空间中是固定的，测量结果取决于你选的方向是否沿着粒子的转动轴。如果对二者都做水平轴的测量，则会看到两个粒子的转动方向相反；如果都做垂直轴的测量，则完全不会侦测到这两个粒子的转动。
然而，如果是具有量子性质的电子，则情况会惊人的不同。你可以让粒子的总自旋为零，即使你没有给定个别粒子的转动方向。测量其中一个粒子时，你会看到它随机以顺时针或逆时针方向转动，就好像粒子是自己决定要朝哪个方向转。而且，不管你选择测量哪个方向，只要对这两个粒子测量同一方向，则测得的转动方向永远相反，一个顺时针，一个逆时针。它们怎么知道要这样做？这仍然是个极其神秘的性质。不仅如此，如果你对一个粒子做水平轴测量，对另一个做垂直轴测量，则仍可测量到部分自旋，这就好像粒子没有固定的转动轴。因此，测量结果是古典物理无法解释的。
谁在帮助原子排列？
大部分的缠结实验都只用到几个粒子，因为一大群粒子不容易隔绝环境的影响，其中的粒子很容易跟无关的粒子缠结，破坏原始的内在联结。以去同调的说法，就是有太多信息渗漏到环境里，造成系统有古典的行为。对我们这些寻找缠结的实际用途（例如量子计算机）的研究人员来说，保持缠结是一项重要的挑战。
2003年，有一个巧妙的实验证实，如果能够减少渗漏或加以抵消，则大的系统也可以保持缠结。
英国伦敦大学的加布里埃尔·阿普尔等人将一块氟化锂盐放在外加的磁场里，盐里的原子就像旋转的小磁棒，会尽量与外加磁场同向，这种反应表现为磁化率。原子间的作用力就像同侪压力般，会让它们更快排列整齐。研究人员改变磁场强度，然后测量原子排得多快。他们发现，原子的反应速度比彼此作用力的强度所能提供的还快。很显然，在这个实验中有额外的效应帮助原子排列整齐，而研究人员认为这是缠结造成的。若真如此，则盐块里的1020个原子形成了巨大的缠结态。
为了避免热能所造成的无序运动，阿普尔的团队是在极低的温度下做实验（仅千分之几K）。不过，在那之后，巴西物理研究中心的亚历山大·马丁斯·德·苏萨等人以室温或更高的温度，在铜羧酸盐之类的材料里发现了宏观缠结，自旋粒子间的交互作用强到可以抗拒热能所造成的无序。在其他例子里，则必须用外力抵挡热效应。物理学家在越来越大、越来越高温的系统里看到缠结：从以电磁场捕获的离子到晶格里的超冷原子，再到超导量子位。
篇5
量子力学的成功和困惑
用宏观物理学的方法研究原子的性质及其相互作用时，只能通过测量微观量的平均值，大平均过程掩盖了原子水平上的重要效应。操控单个微观粒子，研究单个粒子的行为和性质以及少数粒子的相互作用，一直是就是物理学家梦寐以求的事。随着实验技术的发展，控制单个微观粒子的愿望成为可能。特别是1960年激光的发明和在这以后激光技术的发展，可以随我们所需改变激光的频率，控制激光束的延续时间并使激光束聚焦到一个原子大小的范围。从这以后，实验技术和实验方法有了极大的发展，利用激光可以使原子或离子冷却到接近绝对零度，就是使它们的运动速度减到非常小，直至几乎停止。还实现了利用特殊的电磁场来陷俘单个原子或离子。物理实验技术的进展使研究单个或少数几个粒子的性质、深入研究光子和物质粒子的相互作用有了可能。这不仅打开了高科技应用的广阔前景，还为证实和发展量子物理学的基本原理提供了实验基础。
量子力学已有100多年历史，量子力学理论取得了辉煌的成功。现代的高科技产品，如计算机芯片、激光、医用磁共振等等无不是在量子力学理论基础上发展起来的。量子力学被认为是最精确、最成功的物理理论，可是人们对量子力学的基本原理始终存在着疑问，那些创立量子力学的物理大师们自己都不满意量子力学的基本假设。在这些大师之间以及他们的后继者中，关于量子力学的理论基础是否完善的问题争论不休，新的解释层出不穷，至今还没有得出令人满意的结论。
量子力学描写微观世界的规律，但人类的直接经验都是关于宏观世界的。我们的测量仪器以及人类感官本身都是宏观物体，仪器测量到的和我们直接感知的都是大量原子组成的宏观物体。在经典物理学中，观察不影响被观察对象的运动状态，例如，我们能够观察一个行星的运动，追随它的运动轨迹，行星的状态变化与观察者无关，不受我们观察的影响。可是，对微观世界的观察就完全不是这样，当我们研究一个量子体系时，经过测量后的量子体系原来的状态总是被破坏了。例如，光子进入光电探测器后，光子就被吸收；电子被探测器件接收后，该电子原来的状态就改变了。宏观仪器对量子系统测量的结果，都必须转换为经典物理学的语言。要直接观察并且非破坏性（non-demolition）地测量量子体系的量子性质是难以做到的事情，所以，量子力学所预言的量子世界的奇特性质一直令物理学家和公众感到神秘难解。
2012年诺贝尔物理奖获得者和他们的同事们的工作，突破了经典物理学实验和人类直接经验的限制，他们直接观察到了个别粒子的量子行为。瓦因兰德小组做的是在电场中陷俘离子，用光子对它做非破坏性的操控。阿罗什小组是在空腔中陷俘单个光子，用原子进行非破坏性的测量。他们异曲同工，都对单个量子粒子进行实验测量，研究量子力学的基本原理。这些研究不仅对量子理论的基本原理的进一步阐明有重要意义，并且有广阔的应用前景。
阿罗什：把光子囚禁起来
阿罗什毕业于法国高等师范学校。1971年他在巴黎第六大学获得博士学位，导师是柯亨-塔诺季（Claude Cohen-Tannoudji），1997年诺贝尔物理学奖得主。从20世纪60年代开始阿罗什就在法国高等师范学校物理系的卡斯特勒-布罗塞尔实验室（Kastler-Brossel Laboratory）工作。该实验室是以获诺贝尔物理学奖的阿尔夫莱德・卡斯特勒（Alfred Kastler）的名字命名的。1972～1973年，阿罗什曾到美国斯坦福大学，在诺贝尔物理学奖获得者肖洛的实验室中工作。
阿罗什说，他们的成功主要得益于卡斯特勒-布罗塞尔实验室特有的学术环境和物质条件。他们组成了极其出色的研究小组，并且将共同积累的知识和技能传授给一代又一代的学生。阿罗什还说，他给研究生和本科生的讲课也有助于研究工作，在准备新课的过程中他注意到了光和物质相互作用的不同方面。阿罗什认为，国际交流学者参加研究不仅带来专门的知识和技能，也带来不同的科学文化以补充他们自身的不足。他觉得幸运的是，在长期的微观世界探索中，他和他的同事们能够自由地选择他们的研究方向，而不必勉强地提出可能的应用前景作为依据。
阿罗什小组的主要成就是发展了非破坏性的方法检测单个光子。用通常的方法检测光子，都是吸收光子并把它转换为电流（光电探测器）或转化为化学能量（照相底片）（动物的眼睛是将光子转化为神经的电脉冲的）。总之，光子被测量到后立即消失。近半个世纪以来，虽然人类发展出了量子非破坏性测量，但这些测量只能用于大量光子的情况。而阿罗什和同事们做到了反复测量记录同一个光子。
光的速度非常快，达每秒30万公里，所以要控制、测量单个光子，必须将光子关闭在一个小的区域内，并使其在足够长的时间内不逃逸或被吸收。阿罗什小组实验成功的关键是制成反射率极高的凹面镜。反射镜是在金属底板上镀以超导材料铌，镜面抛光到不平整度只有几个纳米（1纳米=100万分之一毫米），光子因镜面不平而散射逃逸的机会非常小。空腔由两个凹面镜相对安放组成，镜间距离27毫米。整个设备安置在绝对温度1度以下的环境中。一个微波光子在腔中停留时间可达十分之一秒，即在两面镜子之间来回反射10 亿次以上，差不多相当于绕地球一周。可以说阿罗什小组创造了限制在很小的有限体积内的光子寿命的世界纪录。
阿罗什小组的另一项创造性贡献是利用利用里德伯原子作为探测器，实现非破坏性测量单个光子。所谓里德伯原子，是激发到很高的能量轨道上的原子，这种原子的体积比正常原子大许多。他们用铷（原子序数37）原子，把它的价电子激发到第50层的圆形轨道上（主量子数n=50）。这种情况下，外层电子从n=50 的轨道跃迁到相邻的轨道n=49和n=51，发射或吸收微波光子频率分别为54.3GHz（千兆赫兹）和51.1GHz。正常的原子半径在0.1纳米以下，铷原子中电子占据的最外层轨道为n=5；当它的最外面的电子跑到n=50的圆形轨道上时，原子的半径达到100多纳米，原子半径增大了1000倍以上。这样的原子好比一个很大的无线电天线，容易和电磁场相互作用。
瓦因兰德：让离子停下来
瓦因兰德和阿罗什同年，都生于1944年。1965年，瓦因兰德毕业于美国加利福尼亚大学伯克利分校；1970年在哈佛大学获博士学位，博士论文题目是“氘原子微波激射器”，导师是拉姆齐（Norman Ramsey）。以后他到华盛顿大学，在德默尔特（Hans Dehmelt）的实验室做博士后研究。德默尔特是1989年诺贝尔物理奖获得者。1975年，瓦因兰德和德默尔同发表了讨论激光冷却离子的论文，这是有关激光致冷的开创性论文，被学术界同仁广泛引用，其中包括获1977年诺贝尔物理学奖的朱棣文、菲利普斯和柯亨-塔诺季等。
1975年，瓦因兰德到隶属于美国商业部的美国国家标准与技术研究所工作。在那里，他创建了储存离子研究小组。在过去多年的工作中，他做出了多项世界第一的研究成果，终于获得了诺贝尔物理学奖。他是15年来美国国家标准与技术研究所第四位获诺贝尔物理奖的研究人员之一，研究激光致冷的菲利普斯也是其中之一。
制造量子计算机的建议方法有多种，许多科学家正在对不同的方案进行实验研究。瓦因兰德小组从事的陷俘离子的方法是最成功的方法之一。他们利用特殊排列的几个电极组合产生特定的电场，形成陷阱，将汞的一价离子限制在三个电极组成的空间中。三个电极包括两端各有一个相对的电极和一个环形电极，离子由激光束控制。
在常温下，原子运动的平均速度为每秒数百米，以这种速度运动的离子会立即逃逸出陷阱。要将离子陷俘在电场陷阱中，离子的运动速度必须非常小。只有在极低的温度下，离子或原子的运动速度才能变得很小。可以利用激光使离子冷却，使离子的速度减小到几乎停止的状态。将特定频率的激光束对着原子或离子射来的方向照射时，原子在迎面射来的光子的一次次冲击下，速度就慢了下来。当然，原子或离子吸收了光子又要再把它发射出去，发射光子时原子也要受到反冲。但原子或离子发射光子的方向是随机的，各种方向都有，结果反冲效应平均为零，只有迎面射来的光子被吸收后起到了减速的作用。但仅仅用这种方法还不能使原子速度降低到近乎停止，还要加上其他方法。速度已经很小的离子在陷阱中受电场的作用，还在以一定的频率振动，这种振动的能量和离子内部的能量状态耦合起来，形成复杂的能级。在适当频率的激光束照射下，离子吸收光子后又重新放出光子，落回原来内部能量最低的状态，同时带动离子振动能量的变化。在适当控制的条件下，重复这样的过程，就可以使离子振动能量逐步减少，直到振动能量达到最低的量子状态，离子近于完全停止。这时，离子就可以随意操控了。
瓦因兰德小组利用利用陷俘离子做成一个量子可控非门（Controlled NOT）。当然可控非门只是最简单的量子计算机的元件，一台能工作的计算机需要多得多的元件，离制成实用的量子计算机还非常遥远。然而前景是光明的，包括瓦因兰德在内的许多科学家正积极研究，攻克难关，希望在本世纪内将量子计算机研制成功。
瓦因兰德和同事们还利用陷俘的离子制造出了当今世界上最精确的原子钟。他的研究工作也可以检验量子力学基本原理，如进行“薛定谔猫”的实验。
不为盛名所惑
阿罗什和瓦因兰德有许多相同的地方。他们都在世界第一流的实验室中工作；巧的是，他们每人各有两位获诺贝尔物理学奖的老师；他们都有合作30年以上的同事组成的稳定的研究小组，还有许多优秀的学生和合作者，其中包括外国的访问学者。在他们的诺贝尔奖报告中，他们的老师、同事以及和他们的工作有密切关系的、前人的研究都一一提到。两人都还提到有100多位学生、博士后和访问学者也做出了贡献，强调成绩是大家努力的结果。
瓦因兰德和阿罗什也有一点很大的不同。阿罗什的研究目的偏重于探索自然界的奥秘，没有非常明确的应用目标，虽然他知道自己的研究成果肯定有长远的应用前景。他所属的卡斯特勒-布罗塞尔实验室也没有要求其研究一开始就必须有明确的应用目的。不过，即使在法国高等师范学校，这种待遇也只有像阿罗什这样的资深科学家才能得到。而瓦因兰德所在的美国国家标准与技术研究所本身就具有明确的实用目标：促进美国的创新和产业竞争能力，开创新的测量科学，推进美国的技术水平。该研究所的研究都是目标长远，技术含量高，能在世界上领先的项目。这些项目实际上都是结合远期应用的基础性研究。
瓦因兰德和阿罗什还有一个共同点，就是除了做研究以外，都在大学教课。阿罗什认为备课的过程促使他从多方面考虑基本原理，也有助于研究工作。而从学生的角度来看，能听到优秀的科学家讲课，和他们直接交流，不仅能学到当今前沿的科学知识，还可以学习到优秀科学家的治学精神和思想方法。
荣摘诺奖桂冠是否改变了科学家本人的生活呢？据英国广播公司（BBC）在线版消息称，阿罗什本人仅仅提前了20分钟被组委会告知自己获奖的消息。
“我很幸运，”阿罗什说，但他指的并不是自己得奖这回事，“（接到来电时）我正在一条街上，旁边就有个长椅，所以我第一时间就坐了下来。”他形容那一刻的心情，“当我看到是瑞典的来电区号，我意识到这是真实的，那种感觉，你知道，真是势不可挡。”
不过据诺奖官网的推特称，阿罗什接到获奖的确切消息后，打了个电话给自己的孩子，然后开了瓶香槟庆祝。再然后，他又回实验室工作去了。
（作者单位：复旦大学物理系）
阿罗什小组设备示意图
篇6
[关键词]量子体系对称性守恒定律
一、引言
对称性是自然界最普遍、最重要的特性。近代科学表明，自然界的所有重要的规律均与某种对称性有关，甚至所有自然界中的相互作用，都具有某种特殊的对称性——所谓“规范对称性”。实际上，对称性的研究日趋深入，已越来越广泛的应用到物理学的各个分支：量子论、高能物理、相对论、原子分子物理、晶体物理、原子核物理，以及化学（分子轨道理论、配位场理论等）、生物（DNA的构型对称性等）和工程技术。
何谓对称性？按照英国《韦氏国际辞典》中的定义：“对称性乃是分界线或中央平面两侧各部分在大小、形状和相对位置的对应性”。这里讲的是人们观察客观事物形体上的最直观特征而形成的认识，也就是所谓的几何对称性。
关于对称性和守恒定律的研究一直是物理学中的一个重要领域，对称性与守恒定律的本质和它们之间的关系一直是人们研究的重要内容。在经典力学中，从牛顿方程出发，在一定条件下可以导出力学量的守恒定律，粗看起来，守恒定律似乎是运动方程的结果．但从本质上来看，守恒定律比运动方程更为基本，因为它表述了自然界的一些普遍法则，支配着自然界的所有过程，制约着不同领域的运动方程．物理学关于对称性探索的一个重要进展是诺特定理的建立，定理指出，如果运动定律在某一变换下具有不变性，必相应地存在一条守恒定律．简言之，物理定律的一种对称性，对应地存在一条守恒定律．经典物理范围内的对称性和守恒定律相联系的诺特定理后来经过推广，在量子力学范围内也成立．在量子力学和粒子物理学中，又引入了一些新的内部自由度,认识了一些新的抽象空间的对称性以及与之相应的守恒定律，这就给解决复杂的微观问题带来好处，尤其现在根据量子体系对称性用群论的方法处理问题，更显优越。
在物理学中，尤其是在理论物理学中，我们所说的对称性指的是体系的拉格朗日量或者哈密顿量在某种变换下的不变性。这些变换一般可分为连续变换、分立变换和对于内禀参量的变换。每一种变换下的不变性，都对应一种守恒律，意味着存在某种不可观测量。例如，时间平移不变性，对应能量守恒，意味着时间的原点不可观测；空间平移评议不变性，对应动量守恒，意味着空间的绝对位置不可观测；空间旋转不变性，对应角动量守恒，意味着空间的绝对方向不可观测，等等。在物理学中对称性与守恒定律占着重要地位,特别是三个普遍的守恒定律——动量、能量、角动量守恒，其重要性是众所周知，并且在工程技术上也得到广泛的应用。因此，为了对守恒定律的物理实质有较深刻的理解，必须研究体系的时空对称性与守恒定律之间的关系。
本文将着重讨论非相对论情形下讨论量子体系的时空对称性与三个守恒定律的关系，并在最后给出一些我们常见的对称变换与守恒定律的简单介绍。
二、对称变换及其性质
一个力学系统的对称性就是它的运动规律的不变性，在经典力学里，运动规律由拉格朗日函数决定，因而时空对称性表现为拉格朗日函数在时空变换下的不变性．在量子力学里，运动规律是薛定谔方程，它决定于系统的哈密顿算符，因此，量子力学系统的对称性表现为哈密顿算符的不变性。
对称变换就是保持体系的哈密顿算符不变的变换．在变换S（例如空间平移、空间转动等）下，体系的任何状态ψ变为ψ（s）。
三、对称变换与守恒量的关系
经典力学中守恒量就是在运动过程中不随时间变化的量，从此考虑过渡到量子力学，当是厄米算符，则表示某个力学量，而
然而,当不是厄米算符,则就不表示力学量.但是，若为连续变换时，我们就很方便的找到了力学量守恒。
设是连续变换，于是可写成为=1+IλF,λ为一无穷小参量，当λ0时，为恒等变换。考虑到除时间反演外，时空对称变换都是幺正变换，所以
（8）式中忽略λ的高阶小量，由上式看到
即F是厄米算符，F称为变换算符的生成元。由此可见，当不是厄米算符时，与某个力学量F相对应。再根据可得
可见F是体系的一个守恒量。
从上面的讨论说明，量子体系的对称性，对应着力学量的守恒，下面具体讨论时空对称性与动量、能量、角动量守恒。
1.空间平移不变性（空间均匀性）与动量守恒。
空间平移不变性就是指体系整体移动δr时，体系的哈密顿算符保持不变．当没有外场时，体系就是具有空间平移不变性。
设体系的坐标自r平移到，那么波函数ψ(r)变换到ψ(s)(r)
2.空间旋转不变性（空间各向同性）与角动量守恒
空间旋转不变性就是指体系整体绕任意轴n旋δφ时，体系的哈密顿算符不变。当体系处于中心对称场或无外场时，体系具有空间旋转不变性。
3.时间平移不变性与能量守恒
时间平移不变性就是指体系作时间平移时，其哈密顿算符不变。当体系处于不变外场或没有外场时，体系的哈密顿算符与时间无关（），体系具有时间平移不变性。
和空间平移讨论类似，时间平移算符δt对波函数的作用就是使体系从态变为时间平移态：
同样，将（27）式的右端在T的领域展开为泰勒级数
四、结语
从上面的讨论我们可以看到，三个守恒定律都是由于体系的时空对称性引起的，这说明物质运动与时间空间的对称性有着密切的联系，并且这三个守恒定律的确立为后来认识普遍运动规律提供了线索和启示，曾加了我们对对称性和守恒定律的认识．对称性和守恒定律之间的联系，使我们认识到，任何一种对称性，或者说一种拉格朗日或哈密顿的变换不变性，都对应着一种守恒定律和一种不可观测量，这一结论在我们的物理研究中具有极其重要的意义，尤其是在粒子物理学和物理学中，重子数守恒、轻子数守恒和同位旋守恒等内禀参量的守恒在我们的研究中起着重要的作用．下表中我们简要给出一些对称性和守恒律之间的关系。
参考文献
［1］戴元本.相互作用的规范理论，科学出版社，2005.
［2］张瑞明,钟志成.应用群伦导引.华中理工大学出版社，2001.
［3］A.W.约什.物理学中的群伦基础.科学出版社，1982.
［4］W.顾莱纳，B.缪勒.量子力学：对称性.北京大学出版社，2002.
［5］于祖荣.核物理中的群论方法.原子能出版社，1993.
［6］卓崇培，刘文杰.时空对称性与守恒定律.人民教育出版社，1982.
［7］曾谨言，钱伯初.量子力学专题分析（上册）.高等教育出版社，1990.207-208.
［8］李政道.场论与粒子物理（上册）.科学出版社，1980.112-119.
篇7
论文摘要：人类的认识既不是完全客体性的也不是完全主体性的，它源于主体和客体的相互作用、交互规定，在不同方面、不同层次上体现着主体性或客体性。20世纪的 科学 从相对论、量子力学到混沌学、分形理论都体现了这一精神实质，本文在简单论述相对论、量子力学所体现的主体性与客体性后，着重分析了混沌学与分形理论中的主体性与客体性问题。
人类对客观世界的认识，是主体(人类)与客体(客观世界)相互作用的结果，所以对认识的理解必须从主体、客体及其相互作用方式三方面着眼。认识既不是完全客体的，也不是完全主体的，具体的认识是主客体在相互作用中交互规定的结果。 自然 现象在变化中有不变的东西，科学所研究的就是变化中的不变及潜在可能性的现实化。现实性不能超越潜在可能性的范围，它不是任意的、无 规律 的，其中存在着不依赖于主体的客观特征；有意义的、具体的事件即潜在可能性的具体实现，却是依赖于具体的环境条件，依赖于主体、测量工具或码尺的。认识中的主体规定体现了认识的主体性方面，客体规定体现了客体性方面，任何知识体系都同时包括这两个方面。20世纪物 理学 的重大成果相对论、量子力学、混沌学、分形理论虽然研究对象不同，所揭示的具体自然规律不同，但是在“认识源于主客体相互作用，兼有主体性与客体性”这一点上却是相同的。
一 相对论、量子力学中认识的主体性与客体性
(一)相对论中认识的主体性与客体性
相对论效应显著的是宇观的、高速运动的自然。相对论表明：对于同时性、时间间隔、空间间隔等一些物理现象，不同参照系观测结果不同，观测结果依赖于主体对参照系的选择，它反映了认识的主体性一面；对于四维时空间隔、物理定律的形式等，不同参照系观测结果相同，观测结果不依赖于主体对参照系的选择，而决定于观测对象自身的客观性质，它反映了认识的客体性一面。
根据狭义相对性原理，不同惯性系对同一物理过程进行的时、空描述，所得到的时间、空间坐标不同，时间间隔和空间间隔也不同，即所谓的“同时性的相对性”和“钟慢”、“尺缩”现象，不同惯性系对同一物理过程的时、空间隔测量值之间的对应关系，是由洛仑兹变换确定的[1]，相对论因子(1-v2／c2)1/2具体体现了对时间间隔和空间间隔的测量依赖于主体(观测者)的程度和方式。狭义相对论中包含的这些“同时性的相对性”、“时间间隔和空间间隔的相对性”等，明确地表明了主体(观测者)对客体(被测过程)的认识并非与主体毫无关系，而是在一定程度上决定于主体与客体的相互关系，决定于主体对参照系的选择，这是对认识的主体性的体现。
狭义相对论中不同的惯性系对同一物理过程进行的时、空测量，所得到的时空坐标、时间间隔和空间间隔尽管不同，即时、空测量值依赖于观测者所选用的参照系，但是洛仑兹协变保持了原时“dt”(即minkowski四维时一空间隔dt 2＝dx2+dy2+dz2-dτ2)不变[2]，也就是说，不同参照系中的dt对于一个确定的物理过程来说是相等的，是不依赖于观测者对参照系的选择的。进一步地，广义相对性原理说明了，客体(被测过程)的真实的物理规律应该在任意坐标变换下形式不变[3]，不存在优越的参照系，这是认识的客体性的体现。
可见，相对论中对同一物理过程的认识既有依赖于主体的部分也有不依赖于主体的部分。笔者要强调的是，由于对主体的任何有意义的作用，其发生方式与主体对客体的测量本质上是相同的，都是两者的相互作用，因而这种认识的主体性不是虚幻的、无意义的，而是真实的、有意义的，所以认为相对论反映的是完全的主体性或完全的客体性都是不正确的，任何具体的认识都是主客体相互作用、交互规定的结果，它既具有主体性又具有客体性。
(二)量子力学中认识的主体性与客体性
量子力学的研究对象是微观自然。以哥本哈根学派为代表的对量子力学的物理诠释，充分地说明了认识的主体性和客体性的双重规定。量子力学的测量理论表明“在所有场合，我们关于一切现象的知识都是通过对有关系统与测量仪器之间的相互作用的研究获得的”[4]，在这一相互作用过程中，涉及到对象与仪器的一种非无限小的相互作用，这时仪器对观测对象的影响是无法补偿的、不可控制的，因而对体系态的描述不能只涉及到所考虑的对象，而且要涉及到对象与观测条件之间的一种关系[5]。客体以客观的潜在的可能性制约、规定了主体，主体(测量仪器)以具体的现实的环境条件规定着客体，具体的实现了的测量结果则是这种交互规定的结果，进而使其不可避免地打上了主客体双方的烙印。
一方面，量子力学突出地表明了认识对主体的依赖，由波函数所描述的一个微观客体的态，只是一些潜在的可能性，这些可能性实现的方式依赖于与客体相互作用的系统。明显地体现认识的主体性的是大家熟悉的微观客体的波粒二象性，以 电子 为例，它具有显示其粒子形象或波动形象的潜在可能性，至于究竟 发展 其中哪一种可能性，就要看它与何种系统相互作用，即要看主体是用晶体来测量它的衍射图样，还是用计数器测量它的光电效应。
另一方面，量子力学中认识的客体性体现在波函数能提供微观客体可能的最完备描述，[6]它所表示的系统的状态是一种混合态，是所有可能状态的叠加，它是客观的。具体的测量结果虽然部分地依赖于相应的操作算符，但其现实结果只能是基于唯一的波函数所提供的所有潜在可能性中的现实性，任何现实性只是潜在可能性中的一个，具体测量过程中潜在可能性实现的几率由波函数确定地给出。例如，电子在一个具体的测量中，究竟表现出波动性还是粒子性，具体的本征值是什么，虽然依赖于主体(测量装置)，但是具体的、可变的现实背后有一般的、不变的客观根据——波函数。
由波函数表示的微观客体的潜在可能性和由具体测量过程提供的微观客体的现实性(实现了的可能性)相互补充才提供了对客体的真正的完备的描述，单纯强调认识的客体性或主体性都是偏面的，都不能说是对客体的真正的完备的描述，主客体在交互规定中才能产生真实的、具体的认识。所以说，量子力学中关于微观客体的完备的认识，既具有主体性又具有客体性。
综上所述，相对论、量子力学都表明了“人类的认识兼有主体性和客体性”这一原则，60年代后发展起来的混沌学、分形理论被认为是本世纪继相对论、量子力学之后的第三次物理学革命，它们的基本思想也体现了“人类的认识兼有主体性和客体性”这一原则，而且进一步深化、拓宽了这一原则的适用范围，更加明确了不存在完全排除观测者的纯粹的客观自然这一事实，说明以主客体相互作用为基础来考察人类认识的性质，具有重要的认识论和方法论意义。
二 混沌学中认识的主体性与客体性
混沌学的研究对象是非线性的、不稳定的自然。它发现了确定论系统的内在随机性，说明产生混沌现象的因素可归纳为两个方面：一定的非线性机制(不是所有的非线性机制)和非绝对精确的初始条件，即“一定的非线性机制”+“非绝对精确的初始条件”一混沌。体现主客体相互作用对认识的双重规定特征的是：一方面，客体对主体表现出的混沌特性即不可预测程度(预测精度随时间增长而减小)依赖于主体对客体初始条件的确定程度(在多大精度上知道其初始条件)，所以它是不确定的、相对的、可变的，依赖于具体的主体对客体的相互作用行为，体现了认识的主体性。另一方面，一个确定的混沌系统，它的非线性机制是确定的、客观的，并且导致了其演化过程在整体层次上呈现出一些客观规律，如奇异吸引子具有一定的分数维，通向混沌的倍周期分叉过程中存在普适的费根鲍姆常数等，这些都反映了混沌的不依赖于主体的客观本质特征，体现了认识的客体性。
(一)混沌学中认识的主体性
初始条件是在起始时刻主体对客体所作测量的结果，测量越精确，主体(观测者)所获得的关于客体(被测系统) 系统)的知识越多。如果系统对初始条件不敏感，那么初始条件所包含的知识、信息(也就是主客体间的确定性关系)将保留下来，初始条件的不确定程度不会明显地扩大，因而可以依赖客体系统的动力学演化规律对系统的动态过程做出预测。相对而言，如果系统对初始条件是敏感的，这是由系统的非线性机制造成的，初始条件包含的主体对客体的知识就会由于非线性机制造成的指数型发散而丧失，即初始信息将以非线性机制确定的速率随着时间的流逝而逐渐丧失，这时依据客体系统的动力学方程就不能在稳定的精度内预测客体系统的长时间演化行为，客体对主体来说成为混沌的[7]。初始条件的确定是主体(观测者)与客体(被测系统)相互作用的结果，所以主体的性质、特征对初始条件有相应的规定，进而影响着客体系统相对于主体的混沌演化特征(可预测程度)。那么初始条件是怎样体现认识的主体性的呢?这是由初始条件总有非无限小的与主体相关的不确定域来体现的，这种不确定域的存在是因为：
一是物质本身所固有的。物质的存在都有一定的非局域性，都要占据一定的空间、时间、能量范围等，即事物在其测度空间中有非零体积。如微观客体的能级都是有一定宽度的，量子力学中的不可对易量有其本身固有的存在域，以动量和坐标为例，其中一个量可以用提高测量精度来减小其不确定度，而同时另一个量就会有由测不准关系制约的相应的不确定程度的增大，这种增大了的不确定度就不是能够再通过提高测量精度所能减小的，它是客体所固有的，换言之，测不准关系所表示的是由于存在最小作用量从而使得不可对易量间有不可消除的物质本身固有的不确定域。具体的是什么量不确定和不确定的程度依赖于主体对客体的作用方式，依赖于是测量客体的位置还是测量客体的动量，是倾向于表现客体的粒子性还是倾向于表现客体的波动性。这种认识的主体性与量子力学中的原则上是相同的。
二是测量过程本身的限制。任何测量都是精度有限的测量，不存在无限精确的测量，因为“测量”是主客体(测量者与被测系统)间的一种相互作用，这种相互作用必须通过测量工具来进行，所以测量结果的精确度不可能高于测量工具的精确度。虽然可以通过提高测量工具的精确度来提高测量结果的精确性，但原则上这种不精确性是不可能根本消除的，它是永远伴随着测量过程而存在的。这种不精确性直接产生于测量工具，也就直接受测量者(主体)的规定，在这种情况下初始条件的不确定程度决定于主体选择什么测量工具，选择什么精度的测量工具，在主体也是测量工具的意义上，还依赖于主体自身的特征。所以说，测量本身的限制也是测量过程中主体(测量者)的限制，这是一种重要的认识的主体规定。
三是由模糊性导致的。系统的模糊性导致分辨率降低，进而使精确的相轨道描述成为不可能的和不必要的，这时以相轨道可以重合但系统不会陷入其周期之中的非周期性来描述这种混沌行为将是方便的。对于某些宏观现象，如社会 经济 系统中的一些量，即使数值上是确定的，其实质上也是有较大模糊性的，这种模糊性使过高的精确度成为不必要的、没有意义的。经济系统中的产值、增长率等都具有模糊性，一千亿产值和 1千零50亿产值可能代表基本相同的经济状况，10％和9％的增长率所反映的经济状况可能没有什么不同。在这种情况下，对系统初始条件不确定域的考察，在相当大程度上依赖于主体的信息占有量、判断力和对考察过程的成本的考虑，这时认识的主体性将更强一些。
(二)混沌学中认识的客体性
混沌学中，对初始条件的确定体现着认识的主体性一面。而确定的非线性机制则是认识的客体性的基础，也是客体性的最集中体现。混沌并不是完全不确定的，混沌中有秩序，混沌中存在着不依赖于主体的反映客体系统固有性质的客观确定性。混沌学表明混沌现象产生于确定论系统，典型的有一维非线性映射方程 xn+1＝f(α，xn)，产生洛仑兹吸引子的非线性微分方程组[8]
这些方程本身是确定论的，反映着系统的不依赖于主体的客观性质。在此基础上，标志认识的客体性的还有适用于不同迭代过程的费根鲍姆普适常量δ、奇异吸引子确定的分数维(洛仑兹吸引子维数为2.06)等等呈现规律性的性质。
可见，在一个具体的能产生混沌的非线性系统中，同时包含了体现着主体性的初始条件和体现着客体性的非线性机制，两者的结合即主客体的相互规定、相互制约，决定了具体的主体与客体的关系，也就是具有主体性与客体性双重规定的“混沌”。
三 分形理论中认识的主体性与客体性
分形理论的研究对象是自相似的、无特征尺度的 自然 。在分形理论中实现了从欧氏测度到豪斯道夫测度的测度观的转变，分形理论的基本思想是对于没有特征尺度的客体，研究其标度变换下的不变性。标度的变换也即码尺的变换，用不同的码尺所测得的客体的结果，有随码尺的变化而变化的，也有随码尺的变化而保持不变的。分形理论中的这种标度变换思想具有重要的方法论意义，说明了主客体相互作用是一切测量及理论的基础，更是一切认识的基础。
(一)分形理论中认识的主体性
分形理论是以豪斯道夫测度理论为基础的，它的主体性集中地体现在两个方面：
首先，hausdroff测度及维数是分形理论的核心概念，也是整个分形理论的基础，hausdroff测度的定义为：
其中，是欧氏直径[9]，它是构造一个集合x的hausdroff测度的基础。可见hausdroff测度是基于对被测集合的欧氏直径的定义，而这种直径其实就是主体对客体进行测量的媒介，的欧氏性质本身就反映了主体的特征，是人类习惯于欧氏方式的结果，它深深地打上了认识主体——人类的印记，深刻地说明了一切认识、一切 科学 规律 都是“人”的认识、“人”认识的规律，都必须使人能够理解，以人为出发点、为目的。因而可以说，分形理论虽然实现了从欧氏测度到hausdroff测度的测度观的转变，但它仍然未能摆脱以欧氏测度为表现形式的主体的规定。
其次，正是因为认识的主体——人是生活在欧氏空间中的，是以欧氏测度为基础的，人们所用的码尺(测量工具)是欧氏的，人们需要的测量结果即对人有意义的结果也都是欧氏的，所以可以说在人们对分形的研究中，具体结果是依赖于码尺的。以分形曲线为例，曼德布罗特(mandelbrot)给出的一般分形曲线的长度公式为，[10]对于此式可以有不同的理解，一种可被人们接受的理解是，即l是分形曲线的欧氏长度，是分形曲线的hausdroff长度，是码尺[11]，此式是联系与的定量关系式，该式不仅对于实验测量较方便，而且明确地体现了以主客体相互作用、交互规定为基础的认识的主体性与客体性。
在式中，下面将谈到对于一个分形客体(这里为分形曲线)它的hausdroff测度(长度)及分维d是一定的，即存在且唯—，在这个前提下，主体(观测者)对客体(分形曲线)测量其长度时(人们需要的是欧氏长度)，所得的曲线长度就只依赖于所选择的码尺的大小，选择—个码尺就是一个相应的曲线长度。大家熟悉的海岸线的长度和国家间边界的长度就是这种情况，不同国家对于其间的共同边界长度有不同的测量结果[12]，就是由于他们测量时采用的是不同的码尺。
对分形客体的欧氏测量结果依赖于所选码尺，其原因在于“分形是在其无标度区间内整体与部分相似的形”，其在不同的尺度上都有相似的细节存在。而作为主体与分形客体间的测量媒介的码尺，其本身就是一个具体的、个别的“特征尺度”，那些小于其“特征尺度”的客体细节，将被它平滑掉，那些大于其“特征尺度”的客体特征将被保留下来。所以变换观测尺度时，缩小 的变换会在测量过程中把更多的细节记入观测结果，导致结果增大；扩大的变换会在测量过程中平滑掉小于码尺的细节，从而导致最后的结果缩小。因而在对分形的测量中，具体的测量结果依赖于所选择的码尺，主体选择什么样的码尺就会有与码尺相应的测量结果，这是分形中认识的主体性的集中反映。
(二)分形理论中认识的客体性
前文所述，分形的欧氏测度依赖于主体所选码尺的大小，它不是唯一确定的，这正说明了欧氏测度不能反映分形的本质特征。分形理论告诉我们，一个分形客体的hausdroff测度和维数是反映其本质特征的量，是认识的客体性的体现。
对于一个分形来说，其hausdroff维数dimx满足：
显然，对应于的d是唯一的，且d=dimx。也就是说，如果用dimx表示任意非空集合x的hausdroff维数，则用小于hausdroff维数的d值构造的hausdroff测度，而用大于hausdroff维数的d值构造的hausdroff测度，只有用dimx=d的值构造的hausdroff测度才会是有限值，且是唯一的有限值[13]。可见，对于一个特定的分形（简单分形）客体来说，它的hausdroff维数的d与hausdroff测度都是唯一的，它们是对分形的不依赖于主体的本质特征的反映，体现着认识的客体性方面。
四 结 语
以上概略地谈了相对论、量子力学和混沌学、分形理论中认识的主体性与客体性问题，这四个理论作为20世纪重要的科学理论，它们共同反映的自然观告诉我们：人所认识的自然不是具有独立实在性的自然，而是基于主客体相互作用的自然，是认识源于实践的自然。“排除观测者及其影响作用的是牛顿力学体系的理想情况，这个理想情况在现实中是不存在的”。[14]
当相互作用中主体对客体的干扰（原则上不可排除）在某些方面与客体的客观极限接近时，即干扰不可忽略、不可作为零来处理时，对客体的认识就不能排除主体的影响。如：相对论中，当v与c可比时，相对论因子 (1-v2/c2)1/2就与1有较大的偏离，这时那些具有相对速度v的不同参照系就会有明显不同的认识；量子力学中，当作用量与h可比时（接近最小作用量），主客体间的关系就要明显地受到测不准关系的制约；混沌学中，非线性机制使得系统对初始条件敏感，导致任何小的扰动都会对系统产生不可忽略的影响，所以产生混沌的非线性系统中，主体的干扰是不可忽略的；分形理论中，分形客体的无标度性使主体所用的码尺与分形客体的细节在不同尺度上都是可比的，所以导致了测量的欧氏结果随码尺的不同而变化。
可以说任何科学知识都是人对客观世界在现实的有限范围内通过主体与客体的相互作用得来的结果，所以它们没有例外地都具有主体性与客体性的双重性质。数学中的罗素悖论、哥德尔定理，物 理学 对熵与不可逆性的诠释，天文学中的人择原理， 哲学 中取代本体论的认识论与方法论等等都莫不如此。
参考 文献
[1]吴大猷.相对论.北京：科学出版社，1983.32
[2][美]s.温伯格.引力论和宇宙论. 北京：科学出版社，1980.28
[3]刘疗.广义相对论.北京：高等 教育 出版社，1987.16
[4][美]玻姆.量子理论.北京：商务印书馆，1982.706
[5]王贵友.实践辩证法解析.自然辩证法研究，1994；（1）：21
[6]蔡建华.量子力学. 北京：高等教育出版社，1980.77
[7]赵松年.非线性：它的内容、方法和意义.复杂性研究. 北京：科学出版社，1993.383
[8，14] hao bailin. elementary symbolic dynamics and chaos in dissipative systems. world scientific. 1989．13,403
[9，11，13]董连科.分形理论及其应用.沈阳：辽宁科学技术出版社，1991.17，65，18
篇8
【关键词】量子计算；量子计算机；量子算法；量子信息处理
1、引言
在人类刚刚跨入21山_纪的时刻，！日_界科技的重大突破之一就是量子计算机的诞生。德国科学家已在实验室研制成功5个量子位的量子计算机，而美国LosAlamos国家实验室正在进行7个量子位的量子计算机的试验。它预示着人类的信息处理技术将会再一次发生巨大的飞跃，而研究面向量子计算机以量子计算为基础的量子信息处理技术已成为一项十分紧迫的任务。
2、子计算的物理背景
任何计算装置都是一个物理系统。量子计算机足根据物理系统的量子力学性质和规律执行计算任务的装置。量子计算足以量子计算目L为背景的计算。是在量了力。4个公设（postulate）下做出的代数抽象。Feylllilitn认为，量子足一种既不具有经典耗子性，亦不具有经典渡动性的物理客体（例如光子）。亦有人将量子解释为一种量，它反映了一些物理量（如轨道能级）的取值的离散性。其离散值之问的差值（未必为定值）定义为量子。按照量子力学原理，某些粒子存在若干离散的能量分布。称为能级。而某个物理客体（如电子）在另一个客体（姻原子棱）的离散能级之间跃迁（transition。粒子在不同能量级分布中的能级转移过程）时将会吸收或发出另一种物理客体（如光子），该物理客体所携带的能量的值恰好是发生跃迁的两个能级的差值。这使得物理“客体”和物理“量”之问产生了一个相互沟通和转化的桥梁；爱因斯坦的质能转换关系也提示了物质和能量在一定条件下是可以相互转化的因此。量子的这两种定义方式是对市统并可以相互转化的。量子的某些独特的性质为量了计算的优越性提供了基础。
3、量子计算机的特征
量子计算机，首先是能实现量子计算的机器，是以原子量子态为记忆单元、开关电路和信息储存形式，以量子动力学演化为信息传递与加工基础的量子通讯与量子计算，是指组成计算机硬件的各种元件达到原子级尺寸，其体积不到现在同类元件的1%。量子计算机是一物理系统，它能存储和处理关于量子力学变量的信息。量子计算机遵从的基本原理是量子力学原理：量子力学变量的分立特性、态迭加原理和量子相干性。信息的量子就是量子位，一位信息不是0就是1，量子力学变量的分立特性使它们可以记录信息：即能存储、写入、读出信息，信息的一个量子位是一个二能级（或二态）系统，所以一个量子位可用一自旋为1/2的粒子来表示，即粒子的自旋向上表示1，自旋向下表示0；或者用一光子的两个极化方向来表示0和1；或用一原子的基态代表0第一激发态代表1。就是说在量子计算机中，量子信息是存储在单个的自旋’、光子或原子上的。对光子来说，可以利用Kerr非线性作用来转动一光束使之线性极化，以获取写入、读出；对自旋来说，则是把电子（或核）置于磁场中，通过磁共振技术来获取量子信息的读出、写入；而写入和读出一个原子存储的信息位则是用一激光脉冲照射此原子来完成的。量子计算机使用两个量子寄存器，第一个为输入寄存器，第二个为输出寄存器。函数的演化由幺正演化算符通过量子逻辑门的操作来实现。单量子位算符实现一个量子位的翻转。两量子位算符，其中一个是控制位，它确定在什么情况下目标位才发生改变；另一个是目标位，它确定目标位如何改变；翻转或相位移动。还有多位量子逻辑门，种类很多。要说清楚量子计算，首先看经典计算。经典计算机从物理上可以被描述为对输入信号序列按一定算法进行交换的机器，其算法由计算机的内部逻辑电路来实现。经典计算机具有如下特点：
a）其输入态和输出态都是经典信号，用量子力学的语言来描述，也即是：其输入态和输出态都是某一力学量的本征态。如输入二进制序列0110110，用量子记号，即10110110>。所有的输入态均相互正交。对经典计算机不可能输入如下叠加Cl10110110>+C2I1001001>。
b）经典计算机内部的每一步变换都将正交态演化为正交态，而一般的量子变换没有这个性质，因此，经典计算机中的变换（或计算）只对应一类特殊集。
相应于经典计算机的以上两个限制，量子计算机分别作了推广。量子计算机的输入用一个具有有限能级的量子系统来描述，如二能级系统（称为量子比特），量子计算机的变换（即量子计算）包括所有可能的幺正变换。因此量子计算机的特点为：
a）量子计算机的输入态和输出态为一般的叠加态，其相互之间通常不正交；
b）量子计算机中的变换为所有可能的幺正变换。得出输出态之后，量子计算机对输出态进行一定的测量，给出计算结果。由此可见，量子计算对经典计算作了极大的扩充，经典计算是一类特殊的量子计算。量子计算最本质的特征为量子叠加性和相干性。量子计算机对每一个叠加分量实现的变换相当于一种经典计算，所有这些经典计算同时完成，并按一定的概率振幅叠加起来，给出量子计算的输出结果。这种计算称为量子并行计算，量子并行处理大大提高了量子计算机的效率，使得其可以完成经典计算机无法完成的工作，这是量子计算机的优越性之一。
4、量子计算机的应用
量子计算机惊人的运算能使其能够应用于电子、航空、航人、人文、地质、生物、材料等几乎各个学科领域，尤其是信息领域更是迫切需要量子计算机来完成大量数据处理的工作。信息技术与量子计算必然走向结合，形成新兴的量子信息处理技术。目前，在信息技术领域有许多理论上非常有效的信息处理方法和技术，由于运算量庞大，导致实时性差，不能满足实际需要，因此制约了信息技术的发展。量子计算机自然成为继续推动计算速度提高，进而引导各个学科全面进步的有效途径之一。在目前量子计算机还未进入实际应用的情况下，深入地研究量子算法是量子信息处理领域中的主要发展方向，其研究重点有以下三个方面；
（1）深刻领悟现有量子算法的木质，从中提取能够完成特定功能的量子算法模块，用其代替经典算法中的相应部分，以便尽可能地减少现有算法的运算量；
（2）以现有的量子算法为基础，着手研究新型的应用面更广的信息处理量子算法；
（3）利用现有的计算条件，尽量模拟量子计算机的真实运算环境，用来验证和开发新的算法。
5、量子计算机的应用前景
目前经典的计算机可以进行复杂计算，解决很多难题。但依然存在一些难解问题，它们的计算需要耗费大量的时间和资源，以致在宇宙时间内无法完成。量子计算研究的一个重要方向就是致力于这类问题的量子算法研究。量子计算机首先可用于因子分解。因子分解对于经典计算机而言是难解问题，以至于它成为共钥加密算法的理论基础。按照Shor的量子算法，量子计算机能够以多项式时间完成大数质因子的分解。量子计算机还可用于数据库的搜索。1996年，Grover发现了未加整理数据库搜索的Grover迭代量子算法。使用这种算法，在量子计算机上可以实现对未加整理数据库Ⅳ的平方根量级加速搜索，而且用这种加速搜索有可能解决经典上所谓的NP问题。量子计算机另一个重要的应用是计算机视觉，计算机视觉是一种通过二维图像理解三维世界的结构和特性的人工智能。计算机视觉的一个重要领域是图像处理和模式识别。由于图像包含的数据量很大，以致不得不对图像数据进行压缩。这种压缩必然会损失一部分原始信息。
作者简介：
篇9
文献标识码：B
文章编号：1007-2349（2013）06-0024-02
充血性心衰竭（CHF）是各种心脏病的严重或终末阶段的一种临床综合征，是器质性心脏病患者晚期必经阶段，其病死率高，即使在经济条件较好的发达国家，慢性CHF诊断确立之后，其平均生存时间，男性仅为1.7年，女性仅3.2年，男女性患者的5年生存率分别为25%和38%。所以心衰病人已日益成为严重的公共卫生学问题，同时也带来了沉重的经济负担[1]。现时经规范的西医治疗，其死亡率已有所下降，但治疗的结局除死亡和治愈外，CHF患者更多的是带病存活，仅以病死率作为研究终点则不能评价这种带病存活状态及其他治疗效益，此时生存质量则成为一重要的评价指标[2]，国外许多有关心衰的远期研究均以生存质量为主要的观察目标之一。中医药具有整体调理的优势，特别是在改善症状、提高生存质量、防止病情反复方面有一定的疗效。本人根据传统中医理论，结合多年临床实践，自拟验方温肾活心方，取得良好临床疗效，现报道如下。
1 临床资料
自2009～2012年，在本院急诊、心内科选择相关病例，按Framinham标准纳入心衰患者[3]，将68例符合标准的心力衰竭患者根据随机数字表随机分为治疗组（35例）和对照组（33例），2组一般资料比较见表1。
2 治疗方法
2.1 对照组 卡托普利25 mg bid、倍他乐克25 mg bid、地高辛0.25 mg qd、氢氯噻嗪片12.5 mg qd、安体舒通20 mg qd等口服药，根据患者的血压调整具体用药量。
2.2 治疗组 在对照组的基础上加用自拟温肾活心方（鹿角胶6g 烊服，附子10 g，羊藿20 g，麦冬15 g，桂枝10 g，丹参30 g，党参30 g，五味子10 g，黄芪30 g，泽泻10g），由本院代煎，1天1剂，复煎，每服200 mL，分2次口服，连服6月。
3 观察项目与统计学方法
3.1 观察项目
3.1.1 临床疗效评价 包括入院前以及用药后6个月的临床心功能改善评价、超声心动图的心功能指标（EF、CO、HR）、再住院率、死亡率等项目。
3.1.2 生存质量评价 采用国际上广泛应用的专为慢性心衰患者设计的明尼苏达心力衰竭生存质量表（LiHFe），5～10 min内即可完成调查，参与者均知情同意。记分方法：各个维度记为0（最好）-5分（最差），各维度分值累加得综合积分。
3.1.3 临床不良反应评价 包括躯体感觉、恶性心律失常发生率、水电解质平衡和肝肾功能监测。用药前、用药后6个月查血、尿常规、ALT、AST、肌酐、尿素氮等项目。
3.2 统计学方法 资料以SPSS 16.0统计软件包分析，计数资料以频数和百分数表示，计量资料以（ ±s ）表示，分别采用χ2检验和配对t检验。
4 结果
5 临床不良反应统计
治疗组35例中有3例患者用药第3～5 d左右出现上腹饱胀、大便秘结等症状，10 d左右未作特殊处理可自行消失，有4例患者在服药后3 d诉口干、梦多，给予镇静等对症处理后症状可缓解，未见其他不良反应。对照组33例患者中在治疗早期有10例出现不同程度胃肠道反应如上腹饱胀、食欲下降、恶心、便秘等症状，需经对症处理后方可缓解，6例诉有头晕、疲倦乏力，约1周左右可自行缓解，3月后对照组4例男性患者诉下降，6月后有7例男性患者出现该情况，而治疗组无一男性患者出现下降（P
6 讨论
生存质量是指一个人能按自己的需要生活，无体力、社会情绪和经济方面的限制。随着医学模式的改变，药物对患者生存质量的影响日益受到重视，已成为评价心血管药物临床疗效的一个重要方面[4]。西班牙的一项研究显示，健康相关的生存质量（HRQoL）可预测心力衰竭（HF）患者的再入院和死亡率，其预测能力超过了传统的生物医学指标。国内廖氏[5]的研究，也发现心功能级别与患者的生存质量相关，心功能越差，患者生存质量越差。故此提高心力衰竭患者的生存质量具有重要意义。
温肾活心方由鹿角胶、附子、羊藿、麦冬、桂枝、丹参、党参、五味子、黄芪、泽泻等药物组成。方中以鹿角胶、附子为君药，心肾同治；桂枝、黄芪、羊藿助君药扶阳；党参、麦冬、五味子滋补心阴，在方中含“阴中求阳”之意，诸药合用共奏调补阴阳，温肾活血强心之功效。现代药理也表明，羊藿中主要含羊藿总黄酮，羊藿苷及多糖等成分，具有扩张外周血管，改善微循环，增加冠脉流量等作用[6]；党参、五味子、麦冬为生脉散原方，国内外许多实验以及临床研究资料均表明生脉散对慢性心力衰竭具有很好的临床疗效，能改善重要脏器血供、抑制氧自由基产生，短期内可有效改善左心室的收缩功能，且未发现明显的不良反应[7]；桂枝、党参、黄芪可增加心肌收缩力，此外桂枝能明显增加冠状动脉流量，改善冠脉循环，桂皮醛对外周血管有扩张作用，黄芪还具有降低肾素、血管紧张素II水平[8]；丹参能清除氧自由基，扩张血管，减少心肌氧耗，增加心排血量，从而减轻心脏后负荷[9]，泽泻则有利水减轻心脏负荷作用，并且从中医角度看，泽泻可防诸药升散太过及过分燥热。这些作用从理论上均有利于心力衰竭的治疗。本研究发现，在接受规范西医治疗的患者同时服用温肾活心方，不仅能显著改善CHF患者NYHA心功能分级。同时较之对照组用药能够明显改善患者生存质量，而且副作用少，服用方便。在心功能指标的比较上，治疗组似乎较对照组改善程度明显，但差异无统计学意义，提示温肾活心方对心衰患者生存质量的改善，不仅仅是通过改善心功能而起效，可能有其他机制参与，在心功能指标的改善上，2组患者继续用药1年后或更长时间，会否达到统计学意义上的差别，终点事件会否也有差别，值得继续作进一步的研究和观察。
参考文献：
[1]马琛明，刘文娴.心力衰竭患者生存质量研究的现状[J].心血管康复医学杂志，2009，18（1）：78～80.
[2]WILSON I B，CLEARLY P D.Linking clinical vailables with health-related quality of life：A conception model of patient outcomes[J].JAMA，1995，273（1）：60.
[3]中华医学会心血管分会.慢性收缩性心力衰竭的治疗建议[J].中华心血管病杂志，2002，30（1）：7～23.
[4]胡敏燕，许军.生存质量在药效评价中的应用[J].中国药学杂志，1999，34（6）：363～365.
[5]廖江涛，丁家崇，王志强，等.心力衰竭患者生存质量的研究[J].心血管康复医学杂志，2001，10（5）：404～406.
[6]雷载权，陈松育，高学敏，等.中药学[M].上海：上海科学技术出版社，1995：288～311.
[7]陈婧，罗美霞，郑锵，等.周迎春生脉注射液治疗慢性心力衰竭疗效的 Meta 分析[J].中国中医药信息杂志，2011，18（3）：25～28.
[8]蔡永敏，任玉让，王黎，等.中药药理与临床应用[M].北京：华夏出版社，1999：311～316.
篇10
本文的主要内容就是20世纪是如何完成科学的社会化和社会的科学化的。20世纪整个的一百年里，理论科学的发展基本上可以概括为两次科技革命和四大理论模型；应用科学也可以概括为两大超级能量和两大生活技术。
两次科技革命的第一次指的是在19世纪20世纪之交物理学领域发生的科技革命，包括相对论和量子力学的出现。第二次科技革命，在我看来还是一个正在进行中的、尚未完成的革命。这场革命发生在20世纪后半期，就是非线性科学的革命。四大理论模型是在20世纪快结束的时候基本形成的。这个四个模型包括宇宙学中的大爆炸模型、粒子物理学中的夸克模型、分子生物学当中的DNA双螺旋模型、地学中的大地板块模型。也有人说还可以再加一个计算机领域的冯？诺伊曼模型。这四个模型或者五个模型大体可以表达20世纪最重要的一些理论成就。当然不是说其他的成就就不重要，而是说这几个成就格外的重要，因为它们构成了20世纪理论科学发展的一个平台。
应用科学的两大超级能量，第一个能量就是核能量的释放，包括核武器的研制、核能量的释放和利用等。这个可以称之为超级能量的释放。第二个是登月工程。登月工程之所以能够称为一种超级能量，是因为它代表了人类对地球引力的征服，代表了人类走向太空。这是一个人类自古以来从未想象过的一种现实，可以称它为一种超级能量的开发。
那么什么是两大生活技术呢？这指的是20世纪后期发生在我们眼前的两种技术。第一个就是生物技术，第二个是信息技术。人有两方面的存在，一个是社会学存在，一个是生物学存在。人类的生物学存在正在遭受生物技术的改造和改变，这是一种生活技术。人作为社会学意义上的存在，是一种交往性的存在。人是通过交往来认同自己的，每个人都要跟人家交往，把一个人关在一个屋子里老不让他交往，他最后不是发疯就是变成非人。但是交往是要依靠技术的，基本的交往技术就是信息技术。所以今天的信息技术就是我们第二大生活技术。
一、世界图景的重建
我们先来看物理学革命。物理学革命分为相对论革命和量子力学革命。相对论基本上是家喻户晓的了，因为爱因斯坦是20世纪最大的科学明星。爱因斯坦曾经跟卓别林说，为什么所有人都喜欢你，是因为他们都理解你；为什么所有人都喜欢我，是因为他们都不理解我。这就反映了爱因斯坦的相对论非常难理解，不要说一般大众，就是学物理的要真正地理解相对论也是很不容易的，所以爱因斯坦就开了这么一个玩笑。
大家知道相对论分为狭义相对论和广义相对论。狭义相对论主要是在时间空间问题上的一场革命。关键是引出了同时性的相对性。比如说现在我们正在王府井搞讲座，此刻天安门那儿有一场隆重的仪式，那么在什么意义上说，此刻天安门和王府井的两个事件是同时的呢？你可以说我们看表看到是同时的，都是10点钟开始，那边也10点，我们这儿也10点。可是这毕竟是两块表，如何才能知道它们是一致的呢？的确，我们不能肯定现在这块表定的时间和天安门广场那块表的时间完全一样，因此讲同时性就需要对钟。爱因斯坦说，你必须告诉我你是怎么对钟的，他要求同时性要有一个操作的定义。由于要对钟，所以需要信号。最快的信号是光，可以用光来对钟。但是光的速度仍然是有限的，这就意味着在对钟的过程中光信号从天安门传到王府井是需要时间的，这就会遭遇一种相对性效应。在一个静止的人看你对钟和一个运动的人看你对钟，对出来的是不一样的。爱因斯坦借此提出同时性的相对性，也就是说，对于一个参照系中的观察者来说是同时的，对另一个参照系的观察者就不是同时的。根据这个同时性的相对性，爱因斯坦就推出了他所谓的狭义相对论。同时性的相对性还比较好理解，但由此出发得出了很多很古怪的结果。
第一个古怪的效果叫尺缩钟慢。在不同的参照系里的人看来，尺子的长度是不一样的。一个运动的尺子会比在静止时短，这个叫尺缩；运动的钟要慢一点，这是钟慢。这个尺缩钟慢效应不是任何外力作用造成的，就是参照系本身造成的，是运动学效应不是动力学效应。由于运动是相对的，你看见我的钟慢了，我看见你的钟也慢了，那么到底是谁慢了呢？由于处在不同的参照系，这个问题是没有意义的。但是，要是让一对双生子派一个人先出去跑一圈再回来，由于他们都会发现对方时钟慢了，生命的生长也慢了，于是对方都比自己年轻了，这样再次碰面就会出现悖论：到底是哪一个更年轻？这就是著名的双生子悖论。这个悖论在狭义相对论里解决不了，只有在广义相对论才能解决。大家知道，一个宇宙飞船飞出去又飞回来，它必然要经历一个加速运动才能飞出去，飞出去之后要想再回来，它又要经历一个减速运动。一加速一减速就不符合狭义相对论的条件，就是广义相对论处理的问题了。经历了加速场的人，按照广义相对论来说，他应该是绝对地变年轻了。因此按照广义相对论，这个双生子悖论是可以解决的，答案是坐宇宙飞船出去转一圈的那个人变年轻了。这是我们要说的尺缩钟慢效应。
还有一个很重要的推论，就是很多人都知道的质能转化公式，E等于MC2，E是能量，M是质量，C是光速。根据这个公式，稍微有一点点质量的损失，可以变成巨大的能量。过去分别有质量守恒和能量守恒，现在两者是一回事，合起来叫质能守恒，这个也是狭义相对论所得出的结论。
接着我们说一说广义相对论。广义相对论处理的是加速问题。牛顿力学里面有两个质量，一个是牛顿第二定律规定的那个质量，我们称为惯性质量；另外一个是万有引力定律里面的，叫引力质量。在牛顿时代，引力质量和惯性质量被认为当然是同样一个质量，但是这个并没有予以说明。爱因斯坦认为，这两个质量的同一性实际上表明了引力场和加速场的等效性。说白了就是，引力场和加速场本质上是一回事。爱因斯坦最喜欢用电梯做思想实验，历史上称为爱因斯坦电梯。比如说你坐在封闭的电梯里，并且用台秤秤自己的重量，现在你发现台秤上显示你的重量大于你的体重，那么爱因斯坦说，你不能肯定究竟是你所在的电梯正在向上加速运动，还是地球的引力突然增大了。这就是加速场和引力场两者不可分的意思。根据这个等效原理，他推出了广义相对论。
广义相对论也有很多重要的预言。其中最有意思的一个推论就是，他认为物质和空间之间不能够像过去那样看成相互外在的两个东西，比如说空间是一个篮子，物质就像篮子里的菜；空间是那个书架子，物质就是书架上的书。爱因斯坦说这不对的，实际情况是，空间变成了物质的某种几何性质。广义相对论主张，有什么样的物质，就会有什么样的空间。就好比篮子装了菜，篮子就发生变化；书架装了书，书架会发生变化。任何有质量的物质都会引起周围空间的弯曲，质量越大、引力场越大，空间弯曲得越厉害。过去我们认为月亮绕地球转，是因为有地球的引力在拉着它，现在，按照广义相对论的说法，好是因为地球的引力场让地球周边的空间变弯了。月亮某种意义上是在走一个直路，只不过空间弯了，它走的直路在我们看来也是一个弯路。
空间弯了，一向走直路的光线当然也会弯曲。这个说法当然是非常奇特的，一般人觉得不可思议。爱因斯坦说只有在特别强大的引力场之中，光才能发生弯曲。我们地球周围最大的引力场就是太阳，太阳质量最大，可是白天太阳很亮，没有办法用它来判定光线是否在经过它是否发生了弯曲。但也有办法，就是等日全食的时候，月亮正好把太阳全部遮住的时候，我们再来看一看处在太阳背后的那个恒星的光，能不能绕过太阳被我们看见，如果能的话就证明爱因斯坦说得是对的。这件事情正好发生在第一次世界大战之后，英国的爱丁顿率领一个考察队专门去考察日全食的时候光线是不是发生弯曲，考察的结果居然是真的发生了弯曲。当时就一下子轰动了，爱因斯坦从此成为家喻户晓的科学家。
我们讲这些基本的东西，是要想说明爱因斯坦的相对论，对人类关于时间、空间、宇宙的基本观念产生了一场革命性的转变，因此我们说爱因斯坦是20世纪的一个科学革命家。下面我们再来讲讲量子力学。量子力学从某种意义上说，比爱因斯坦的相对论还要深刻，它里面所包含着的革命性因素还要多，主要表现在几个方面。
第一个是微观领域里物质的波粒二象性。微观粒子既表现出波的特性，又表现出粒子的特性。粒子的一个特点是它有个定义明确的界限，有自己独一无二的位置。波则是一个弥散的东西，不能说波在什么位置，波是处在整个空间之中。这本来是两种完全不一样的物质形态，但量子力学发现，微观粒子既像是粒子也像波。比如说这个屋子有两个门，我们每个人进来的时候总只能从一个门进来，你不能说我同时从两个门进来的。可是量子力学发现，微观领域的粒子就是从两个门进来的。同样，它也是从两个门出去的，因此，你就不好说它出去之后究竟在什么地方。
第二个叫做测不准原理。一个粒子的能量和时间、质量和动量不能够同时精确测定，也称为不确定性原理。为什么量子领域会发生这个事情呢？主要的一个原因是我们对量子领域的现象必须通过实验才能了解，可是实验总是会对对象有干预。比如说我们这个黑屋子里面有一个球，现在我们来问这个球在什么位置，当然我们不知道在什么位置，因为屋子太黑了我们看不见。为了知道它在什么位置我必须把灯打开。可是把灯一打开之后，那个灯的光线就对那个球产生作用。对一个宏观的球来说，光线不大可能对它产生什么明显的影响，可是在量子微观领域，这个光子跟这个球差不多，它就完全有可能把球打到不知道什么地方去了。即使你打开灯之后看见那个球在某个位置，你也不能说没打开灯之前那个球在什么位置。如果你不开灯你看不见，一开灯球又变了位置了，所以这就是为什么量子力学说搞不清楚它在什么位置的一个根本原因。
量子力学还有很多这类稀奇古怪的现象。经常有物理学家自嘲说，如果你在学过了量子力学之后没有意识到自己根本不懂量子力学，那么你就真是不懂量子力学。只有当你知道自己不懂量子力学之后，你才能说自己稍微懂得一点量子力学。量子力学在20世纪初产生后，与实验符合得非常好，成了整个20世纪科学的一个基本的平台。今天诸位都用了手机，用了电子设备，其实里面都包含着量子力学的理论成就。量子力学我们就讲到这里。
下面我们讲讲四大理论模型。
四个理论模型里面宇宙学和相对论联系最深。牛顿以来的宇宙学基本上就没了，因为宇宙被认为是无限的，无限的宇宙没法研究。爱因斯坦相对论提出来之后，他发现可以把宇宙整体作为一个研究对象，建立方程。这个宇宙方程导出的解都表明宇宙不是稳定的，但他当时觉得宇宙总体上应该是一个稳定的东西，所以他加了一个宇宙学项，强行把从相对论宇宙学中导出了一个静止的宇宙模型。也有一些数学家试解爱因斯坦的宇宙方程，提出了好多次数学方案，这些方案都表明宇宙是不稳定的。由于没有观测证据，数学家自己算着玩，也没有人当真。
有意思的是，大概在2 0年代末，美国的一位天文学家叫哈勃（哈勃望远镜就是以他的名字命名的），他发现银河系外面的星系都有红移现象。红移就是光谱向红端移动，向低频段移动，人们马上联想到多普勒效应。多普勒效应很简单，说的是一个运动的振动源在观察者看来，振动的波长和频率都是要发生改变的。我们都有这个经验，一列火车鸣着汽笛向我们开来的时候声音越来越尖锐，离我们而去的时候声音越来越低沉。这不是因为它这个汽笛声调发生了变化，而是因为我们和火车之间的运动关系发生了变化。它向着我们来的时候是越来越尖锐，声音的频率发生了蓝移；离我们而去的时候声音越来越低沉，发生了红移。河外星系都有这样的红移现象，这就意味着所有的星系实际上都在离我们远去。如果所有的星系都离我们远去，这就意味着整个宇宙都在膨胀。
这个观察证据发现之后，立即就被人联想到那些数学家所给出的宇宙膨胀模型。理论与观测相遇了，现代宇宙学就这样成长起来了。如果说宇宙是膨胀的话，那么往回追溯它应该越来越小，小到一定地步应该就变成一个点。从点状如何膨胀出一个宇宙？点之前又是什么东西？这就是一个大问题。宇宙学家提出一个理论说，宇宙是从起点处高温、高压、高密度的奇点状态爆炸过来的，爆炸瞬间之后，是一团宇宙雾，或者说一锅宇宙汤，随着温度慢慢变低，依次产生现在我们看到的这些物质，核子啊、电子啊这些东西，后来慢慢再出现星系、星云，出现行星，整个宇宙就出来了。在冷却的过程中实际上还有点雾没有彻底冷却，这个很稀薄的一层雾始终还在，大概相当于绝对温度三度这样子的辐射，是早期宇宙汤的一个遗迹。这个遗迹后来居然也被发现了，这个发现也是非常巧的。几个搞射电天文的人做了一个射电望远镜调试，怎么调试也不能复零，老有一点本底噪音。这个本底噪音当时被认为是望远镜没做好的一种表现，他们很苦恼。但是他们在普林斯顿大学吃饭的时候跟同事们谈起来，说我们造了一个望远镜，怎么调也调不到零，本底噪音不知道怎么来的。说者无心听者有意，旁边的理论宇宙学家一听，这个本底噪音不就是宇宙背景辐射吗？他们于是结合起来研究，证明那个本底噪音就是宇宙汤在冷却过程中留下的那一点点雾，称为微波背景辐射。这个辐射的发现就成了对热大爆炸宇宙模型的一个有力的支持，这个模型从此就有力地确立下来了。这个模型也很受理论物理学家喜爱，因为很多高能物理实验在地面上不好做，做不出来，但有了这个模型，我们就可以虚拟地在宇宙早期去做。因为宇宙早期温度高，密度大，成了理论物理学家很钟爱的一个模型，他们可以在这个模型的基础上做思想试验。
第二个模型就是所谓的夸克模型。大家知道一分为二的思想。所有的物质都是由分子构成，所有的分子都是由原子构成，所有的原子都是原子核和电子构成，原子核由质子和中子构成，质子和中子由基本粒子构成，还能不能接着分下去呢？过去我们说一尺之捶，日取其半，万世不竭。可是问题是，你想是可以这么想，但能不能真的分得下去得靠科学来说话，得做实验。实验结果却表明，这个夸克模型分不下去了。因为到了量子领域之后，质能转换关系开始起作用了。打个比方说，你用刀去切苹果，在宏观领域里，苹果是苹果刀是刀，是两个不同的东西。可是到了微观领域，代表着分解方的刀和代表着被分解方的苹果是可以互相转换的，相当于说，你切着切着，刀切没了，变成苹果了。本来应该是苹果越切越小，由于刀切没了，转化成了苹果，因此苹果被切之后有可能变成两个更大的苹果。由于质量和能量可以相互转化，高能粒子在切割的过程中并不是越变越小，这样一来，所谓的无限可分就变得没有意义了。夸克模型认为夸克实际上根本打不开，一个很重要的原因是道高一尺魔高一丈，你敲击的能量越大，它禁闭的能量也越大，所以根本就打不开。这是夸克模型。
大家都很熟悉了。今天我们处在一个生物技术的时代，基因的时代。基因时代之所以能够到来，与DNA双螺旋模型的发现是有关系的。过去我们只知道有基因，基因在染色体上，那么具体来说基因是什么样，有什么样的内在结构，过去都不知道，现在都搞清楚了。20世纪50年代有两位英国的年轻人，在前人的工作的基础上最终发现了DNA实际上是两个链缠在一起，缠成一个双螺旋，有了这个双链条模型后人们才能精细地对基因进行研究和加工。今天我们知道的基因复制、基因修补、基因重组，都是建立在这个DNA双螺旋模型的基础之上。所以这个模型对于今天生物科学的发展，对于我们生物技术的发展都是功莫大焉。但是大家也要注意到，DNA双螺旋模型的发现是与微观物理学的发现有直接关系的，刚才我们讲的量子论和相对论都是有贡献的。因为DNA这个东西很小，必须用电子显微镜来看。电子显微技术实际上是建立在当时量子力学这样一些物理学基础之上的。所以某种意义上说，这个DNA双螺旋模型的发现，理论物理学也是有很大功劳的。
大地我们过去只知道有纵向的运动，地震就是典型的纵向运动，上下动。人们从来没想到大地还有水平的运动，地那么大的东西怎么会水平运动呢。但是有些人就注意到了，我们的世界地图几大块之间的关系，实际上暗示了它过去可能是一个整体。有一位地质学家叫魏格纳，有一天他躺在床上看世界地图就发现，非洲大陆跟美洲大陆边界好像能接上，他就想是不是早期它们是一整块的，后来才分开的。这个思想当然过于大胆了，人们很难设想地球那么大的玩意儿还能够水平运动。他有了这个设想之后，就想去验证它，而且写了书，但是得不到大多数人的认同。所以这个大地水平运动理论，一直经历了大概半个世纪的争论，反复地研讨，最终在20世纪60年代终于得到了地质学界的认同，被认为是地质学中的一场革命。这场革命确立了大地的板块模型，以及这个板块的漂移运动。有了这个板块模型，所有的关于地质、地球物理的研究就有了一个崭新的面貌。所以板块模型也被认为是20世纪最重要的一个模型。
第五个模型我们讲的是冯？诺伊曼模型。冯？诺伊曼模型是计算机领域的一个模型，今天我们用的电脑基本上都属于冯？诺伊曼机。冯？诺伊曼机的一个基本原理就是把操作程序代码化，把数据和程序储存在一起。大家知道我们今天的硬盘里既存数据，也存软件。软件就是操作程序，数据是我们用的，比如说文字、图象等。冯？诺伊曼机发现把它混在一起可以提高效率，过去这两个部分是分开的，操作是操作、数据是数据，但是运算速度很慢。冯？诺伊曼提出来把两者混在一起，统一编码，这样就大大地提高计算机的运算的速度。今天我们用的电脑依然属于这个范畴。因此有人认为冯？诺伊曼模型也是20世纪最重要的理论模型之一。
20世纪60年代以来，不断出现了一批横断学科、新兴学科，被有人称为第二次科学革命。在我看来，这场科学革命是比相对论、量子力学更加深远的一场思想变革，它要打破近代自牛顿以来的一些对世界的看法，参与这场科学革命的学科很多，非线性科学、复杂性科学、系统科学、生态科学都卷入其中。
这些新的科学都想破除传统科学里面的机械决定论思想。牛顿力学世界观的一个理想是，给定全部的初始条件我就能告诉你世界的过去、现在和未来。法国科学家拉普拉斯对此有一个形象的表述。他说只要有一个万能的计算者，你告诉他这个宇宙的初始条件，他就能算出宇宙的过去、现在、未来。在他看来，难题只在于有没有这样一个万能的计算者，世界的决定论特征是没有问题的。拉普拉斯的这个形象的说法，现在看来是有问题的。决定论的信奉者也是征服自然、改造自然的信奉者。我们因为能掐会算，能够精确地预言、预测，因此我们什么都不怕，我们可以无所顾忌地改天换地。因为我能够精确地知道，我对自然界的改造会造成什么样的后果。如果你不能够知道后果，那么人类对自然会有所敬畏。新的科学认为人类对自然的研究，并不能够获取完全的确定性。我们只能或然地了解世界，我们对于世界长远的后果是没法了解。这就是所谓的非线性效应、复杂性效应、生态效应。过去有一个箴言说人算不如天算，包括这个意思。历史上的许多原始文化、传统文化都强调要敬畏自然，主张自然的很多后果我们是难以预料的。但是，这个论调是近代科学所不理会的，近代数理科学传统认为自然界是一个确定的体系，现在看来这个信念过于理想。新的科学发现了路径依赖和初始条件敏感，就是说初始条件微小的变化将会非线性放大，放大到不成样子。通俗的讲法就是所谓的蝴蝶效应，说的是北京的一个蝴蝶扇一下翅膀，结果在纽约造成一场风暴。一个玩笑说，坏了一只马蹄铁，损失一匹战马，损失一匹战马带来一场小小战役的失败，小小战役的失败带来一场大战役的失败，大战役的失败带来战略性的失败，战略性失败带来国家的灭亡。这每一步都是非线性放大，结果是一只马蹄铁坏了导致一个国家灭了。非线性效应在现在看来不是个别的、孤立的，而是普遍的，处处都存在。过去认为整个宇宙尺度上，还是牛顿力学说了算，现在看来牛顿力学只能是小范围说了算，大范围反而都是非线性系统。我想这是一个很重要的观念革命。
第二个方面是整体论的出现。过去的科学都主张对世界进行分割、切割，把宏观的东西还原为微观的东西，把整块的东西切割成小的东西。我们先对小的、简单的东西进行研究，研究了小的东西，那么大的东西自然就可以拼出来了。方程都是微分方程，微分方程算出来之后进行积分。微积分的过程就是一个原子化的过程，积分的过程就是一个拼装的过程。所以近代以牛顿力学为代表的世界观，基本上是一个拼装、拆拼的世界观。我们做什么事、看什么问题，都先是把这个事情把它拆开了、分解了，模块、板块化。现在我们管理学里面经常搞模块化、板块化，其实就是来自经典科学里面的原子论思维。流水线生产也是，把汽车都拆散了。过去造东西是一个工匠从头造到尾，现在是一个人造一点点，造完以后拼起来就行了，又快又好。这是现代性思维的一个很重要的部分，也是古典科学的拼装世界观的反映。这种拆拼世界观、原子论世界观有个问题，就是忽视了世界、事物本身是个有机的整体，拆和拼的过程中肯定会损坏或者忽略掉有机的部分。我们都知道有许多东西是拆不出来也拼不出来的，这就是整体的东西。比如我们说一个和尚挑水吃，两个和尚抬水吃，三个和尚没水吃，这就是一个整体论效应。如果按照线性相加的原则，一个和尚挑水，两个和尚就挑两担水，三个和尚挑三担水。但这是原子论的思维，实际上并不是这么回事，和尚越多越没有水吃。也有人说，一个中国人是一条龙，三个中国人成了一条虫，这也是整体论效应，搞在一起反而内讧、相互拆台。这个效应你通过拆分拆不出来，拆出来之后的东西就像我们刚才讲的量子效应那样，有可能越拆越大，越拼越小，这就不是线性效应。
还有一个方面是，新科学确认了世界的不可逆性。牛顿力学根本上认为，一个物理系统是可以反演的。时间变成负的无所谓，反正牛顿方程里面的时间都是以平方的方式出现的。不可逆性早在19世纪后期热力学第二定律出现的时候就已经认识到了。人们发现一杯热水放在空气里面，它只会越来越凉，一直凉到和空气温度一样为止。从来没有一杯冷水放在桌上，能从空气中吸热把自个儿烧开了。从来只听说过破镜难圆，没听说过一个破碎的镜子最后自己能重回圆满，打碎的瓷器难复原、覆水难收都是这个意思。可是按照牛顿力学，这种逆转原则上是可以的。宏观上看一个物理系统总是按照一个不可逆的方向发展，一杯水总是慢慢地变冷或者变热和室温保持平衡，从来没有越来越偏离室温的情况出现。这种不可逆现象出来以后，很多科学家很苦恼。因为所谓的热力学定律不过就是微观定律的一个宏观表现而已，微观领域的粒子肯定都是符合牛顿定律的，因而是可逆的，可是为什么微观里面是可逆的，宏观就不可逆呢？当时有一位奥地利的物理学家叫玻耳兹曼，一直在试图解决这个问题，结果到死也没有解决问题。最后他是自杀的，没解决这个问题很苦恼，自杀了。这个问题到现在也没有完全解决，但是新科学，就是非线性科学、系统科学、复杂性科学、生态科学都试图把这个不可逆性作为一个基本的现象来处理，而让牛顿力学的东西作为一个次级的现象。这是新科学的一个崭新的变化，这个变化将更加符合我们的日常生活经验。
科学与人文在现代之所以分裂有一个重要的原因就是古典的物理学、古典科学不再关注价值问题，只关注事实，造成了事实和价值的二分。事实和价值之所以二分，是因为古典力学、古典物理学、古典科学所面对的对象是一个机械。机械本身是没有目的的，没有目的就没有价值。有机体都是有目的的，机械没有目的。如果你把世界本身看成个机械，那么这个世界本身就谈不上什么价值，价值只属于人。于是，人和自然、事实和价值、科学与人文之间就发生了分裂。可是新的科学认为世界本质上不是一个机械，而是一个有机体。这个有机体有自身的目的、有自身整体的效应。机械论理想局部是合理的，但是它是有限度的。因为特定的目的、特定的目标我们可以把世界看成个机械，但是根本上来看，世界并不是一个机械，而是一个有机体。这个有机体有整体效应，有非线性效应，它的变化过程是不可逆的。一个人只能由小孩长成青年，青年长成中年，中年变成老年，老年最后死掉，不可能倒着长，倒着长不是有机体的模式。想倒着长恰恰是机械自然观的一个必然后果。从这个意义上说爱因斯坦的相对论，特别是狭义相对论总体上看也还属于机械自然观的范围。爱因斯坦相对论是允许时间倒流的，逻辑上它允许时间倒流。好莱坞电影里面特别喜欢借用这个东西，来幻想时间倒流，从而产生一些非常异样的场景叠加，那就有戏可看了。电影总是要有戏可看，所以他们特别喜欢援引相对论这些东西。其实可逆性思想已经遭到了新科学的质疑。
