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SpaceX衛星貼近中國太空站？小粉紅攻擊馬斯克 熱門文章 關閉 SpaceX衛星貼近中國太空站？小粉紅攻擊馬斯克 物理學家首次通過實驗重構量子波函數 氫原子的電子波函數示意圖。(公有領域) 科技新聞 物理學家首次通過實驗重構量子波函數 更新: 2021年12月28日 11:12 AM 人氣 492 Facebook Twitter Line 複製鏈接 字號 【大紀元2021年12月27日訊】（大紀元記者高文森編譯報導）經過十幾年的研究，一組科學家第一次通過實驗的方法成功地重構了量子波函數。這項成果11月3日發表於《自然》（Nature）期刊。 波函數是描述量子粒子特性的抽象概念，是物理學家構建量子力學的重要基石。電子在不同材料內部所展現的特性不同，掌握這其中的規律是研發新材料所需要的關鍵環節。 要預測一個電子在材料內移動的速度，或是它所攜帶的能量，科學家使用的是1929年物理學家菲利克斯·布洛赫（Felix Bloch）提出的布洛赫波（Bloch wave）函數。這對開發量子設備很重要。在這個函數提出九十多年後，這份研究終於首次通過實驗重構了這個波函數。 主要研究者之一加州大學聖塔芭芭拉分校（University of California，Santa Barbara，縮寫U.C.S.B.）畢業生喬·科斯特洛（Joe Costello）說：「電子的波函數很特別，如果你要設計用到量子學特性的新設備，你需要對這些（函數所涉及的）參數非常了解。」 這些參數非常抽象，比如電子的能量級、以及函數「相位」（phase）等。在以前的研究中，科學家對電子的能量級有了不錯的探討；然而隨著量子技術的發展，相位參數的重要性隨之增加。這正是這份研究重點突破的對象。 這個研究組用兩束激光和半導體材料砷化鎵進行實驗，從它們的互動中對相位參數展開探索。這個實驗包含三個步驟。第一步他們先用近紅外激光刺激材料內的電子。這給予電子能量使其在半導體中快速運動。電子是帶負電荷的，當它們快速運動的時候，會出現一個名為「空穴」（hole）的粒子隨著一起移動，空穴可以理解為是電子的影子粒子，但是它帶正電荷。 第二步，研究人員使用另一束超快脈衝激光把電子和空穴擊散，之後又快速允許它們重聚。這束激光作用的時間短到只有萬億分之一秒。最後，空穴和電子在分開期間所增加的能量，在重聚的時候以出現一道閃光的方式釋放。 十年前，這個研究組的負責人U.C.S.B.的物理學家馬克·舍溫（Mark Sherwin）就意識到，這些閃光的特性對激光的特性很敏感。現在，他引領的研究組通過實驗展示，電子和空穴重聚時所發出閃光，與開始的時候用於衝擊電子的激光的偏振特性密切相關。正是激光的偏振特性影響著電子和空穴之間波函數的不同「相位」。最後釋放的閃光的偏振性，也是由這個函數的相位決定的。 在以前，相位這樣抽象的參數無法用物理公式上實際的數字描述，而這份研究把它與實際的、光的偏振度的測量聯繫起來。 沒有參與這份研究的同行、斯坦福大學物理學家香布·吉米爾（Shambhu Ghimire）告訴美國科學人（Scientific American），這份研究把以前完全不可捉摸的、抽象的數學概念，用對光的測量展示了出來，這份研究的突破之處正在於此。◇# 責任編輯：葉紫微 標籤: 量子波函數 超快脈衝激光 偏振光 相關專題: 科學新知 / 科技前沿
https://m.youtube.com/watch?v=XW5eO3EypbM&list=PLstdOGDXMaWKAGMkTdfHj9mhC8p0Xt75O&index=44
普通人如何變聰明？東京大學內部學習法教你補足認知差 2022年3月13日 週日 下午2:38·7 分鐘 (閱讀時間) 本文摘自《高效學習：成為學習高手的 5 個方法》，作者：[日] 西岡一誠，36氪經授權發布。 花同樣的時間，學習同樣的知識，但是成績卻有人高有人低，工作成果也有好有壞；讀同一本書，看同樣的內容，但是每個人獲取和記住的信息卻截然不同。至少從表象上看來，“聰明人”和普通人之間的確存在著巨大差異。 很多人都會產生這樣的疑問：“這種差異，究竟是由什麼造成的呢?” “如果想要變成大家口中的“聰明人”，該怎麼做才好呢?” 捲動即可檢視後續內容 廣告 Van Cleef & Arpels 帶著這樣的疑問，日本逆襲王者西岡一誠開始了長時間的探索。畢竟，從偏差值只有 35 分的學渣（日本以偏差值來考量學生的成績和能力，偏差值越高，代表成績越好，東京大學要求入學者的偏差值在 80 分以上），到成功考取亞洲頂尖學府東京大學，成為名副其實的“聰明人”，西岡一誠的經歷和經驗都讓他在高效學習、思維提升這件事上更有發言權。 西岡一誠對於以上問題的答案非常簡單，那就是全方位向真正的“聰明人”學習，並最終掌握真·學霸們的學習法則與思維方式。 通過蒐集近 50 年來東京大學的入學考題，西岡一誠分析了東大招生的真正意向。此外，他不斷向東大的朋友和尖子生虛心求教，借他們的筆記，持續不斷地模仿，努力學習他們科學的學習方法、閱讀心得，以及作文技巧等。 在這個過程中，西岡一誠深切感受到：“所謂聰明人、學霸們的思維方式的確與眾不同。”他們的聰明，與他們掌握的知識多少無關，而是主要體現在思維方式上。他們伏案學習的時間並不是很久，他們的智商也與普通人沒有什麼不同，但是“思維方式的差異”，讓他們成了大家口中的“學霸”和“聰明人。 而西岡一誠最終考入東京大學的結果，也證明了學霸們的思維方式，其實是可以學習和模仿的。 為了和大家一起分析智慧大腦的思維，尋找人們口中的“學霸”和“聰明人”如何快速達成目標的答案，西岡一誠苦心觀察和總結出了五大東京大學尖子生們的學習思維法則。 一、記憶力強的人，大腦裡運行的是原因思維 原因產生結果，所有事物之間都存在因果關系。東京大學學生的特徵之一就是：遇到任何事情或者孩子會死，都將其視為一種“結果”，然後努力分析並追尋其“原因”。因為對所有事情都帶有疑問，才想去瞭解問題背後的原因。因為瞭解事物背後的原因，才能記住大量信息，實現長期記憶——“聰明人”的特徵之一就是記憶力卓越，隨時隨地旁徵博引。 二、表達能力強的人，大腦運行的是起點思維 世界所呈現的現象都是事物的“終點”，而我們在生活中卻往往看不見引發這些現象的“起點”。東京大學的學子不同，他們可以看到我們看不到的信息，瞭解事件產生的起點，將終點與起點聯繫起來，掌握事物的總體框架，並能夠對所有事物進行概括，進而通過總結概括提高自己的說服力。培養起點思維法需要我們主動提前熟悉事物的背景知識（所有情況，都一定存在著某種背景或前提），省略具體事例和數據，嘗試抽取關鍵詞，再運用關鍵詞說明源頭與結局。 三、指示清楚明確的人，大腦裡運行的是目標思維 目標思維法與表達能力息息相關，而聰明人的特徵之一就是“會說話，好溝通”。西岡一誠在書中提過，與思考問題相比，我們需要向他人進行說明的情況相對更多一些。明確要表達和傳遞的觀點是實現高效溝通的前提。 在設定目標時，東大學子設定的都是能夠落實到行動上的具體目標——目標越具體，執行越容易，溝通越有效。例如，如果目標是“想要提高數學成績”，那麼到底要做多少練習題才能實現目標？這個目標不具體。但是，如果是“下次考試，要實現偏差值提高 5 分的目標，具體要在某些類型題目上拿分”，這樣就會非常明確自己到底應該做什麼，實現這種具體目標也相對容易。 四、創新能力強的人，大腦力運行的是逆向思維 所有事物都存在其相應的反面。嘗試否定眼前的事物，仔細觀察事物的反面，有助於培養我們聞一知十的能力，自然也有助於好的創意不斷產生。 刻意練習逆向思維，進而掌握多角度觀察事物的能力的方法之一就是辯論。東京大學的學生歷來熱衷辯論。與完全統一的意見相比，各種不同意見才能碰撞出創意的火花。 五、解決問題能力強的人，大腦力運行的是本質思維 抓住本質是解決問題的密鑰，無論從哪個意義而言，聰明人通常都能深刻思考，迅速抓住事物的本質。這也是為什麼東大學子對教科書中的內容滾瓜爛熟的原因。 東京大學是一所經常強調考試從不超出教科書知識點的大學。要備考東京大學，就不要去學教科書以外的知識，這一點在 70 年前就已經廣為人知。 當然，我們不能只滿足於看透事物的本質，而是需要在看透事物本質的基礎上，將其與日常生活聯繫起來一起分析與思考。本質思維，除了有助於尋找解決方案，還提供給我們理解、思考、描述事物的好機會。 除了 5 種東京大學限定的思維方法，西岡一誠對於學習本身的態度也沒有“分嚴肅”，他在書中一直強調的是“對日常生活的辨析能力”，在西岡一誠看來： “學習，就是主動觀察日常生活、分析思考事物，並在其中享受快樂的行為。正因為主動思考很快樂，所以人們才花時間學習。” 這是否能點醒“工作後無法抽出時間學習”的職場人呢？以前人們總覺得，時間就是金錢，要分配好了之後專時專用，比如白天工作、晚上學習，或者週一到週五工作，週日學習。但大家沒意識到的是，學習不是物品、沒有實體，無需將其刻意塞進某個時間段。西岡一誠在《高效學習》這本書裡告訴讀者，學習是一種主動的態度，是一種習慣性的思考狀態，是可以在日常生活中培養的辨析能力。 “school”一詞的意思是“學校”，但據說這個詞來自古希臘語 “schole”，指的是“學習或接觸藝術的閒暇時間”。由此可見，“學習”一詞原本就是“閒暇時間的快樂”。 你是否也因為工作繁忙的關系，很難抽出大塊時間進行專門的學習，對自己知識攝取量的不滿又引發了新一輪的焦慮？記住，學習=生活，都別再說自己“沒時間”學習啦。
2022-06-10 吳信宏/涂旃嘉/林雨佑 新臺幣 50 其它指定用途(臺大物理系林清涼教授紀念入學獎學金)
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物理學家首次通過實驗重構量子波函數
氫原子的電子波函數示意圖。(公有領域)
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物理學家首次通過實驗重構量子波函數
更新: 2021年12月28日 11:12 AM 人氣 492
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【大紀元2021年12月27日訊】（大紀元記者高文森編譯報導）經過十幾年的研究，一組科學家第一次通過實驗的方法成功地重構了量子波函數。這項成果11月3日發表於《自然》（Nature）期刊。
波函數是描述量子粒子特性的抽象概念，是物理學家構建量子力學的重要基石。電子在不同材料內部所展現的特性不同，掌握這其中的規律是研發新材料所需要的關鍵環節。
要預測一個電子在材料內移動的速度，或是它所攜帶的能量，科學家使用的是1929年物理學家菲利克斯·布洛赫（Felix Bloch）提出的布洛赫波（Bloch wave）函數。這對開發量子設備很重要。在這個函數提出九十多年後，這份研究終於首次通過實驗重構了這個波函數。
主要研究者之一加州大學聖塔芭芭拉分校（University of California，Santa Barbara，縮寫U.C.S.B.）畢業生喬·科斯特洛（Joe Costello）說：「電子的波函數很特別，如果你要設計用到量子學特性的新設備，你需要對這些（函數所涉及的）參數非常了解。」
這些參數非常抽象，比如電子的能量級、以及函數「相位」（phase）等。在以前的研究中，科學家對電子的能量級有了不錯的探討；然而隨著量子技術的發展，相位參數的重要性隨之增加。這正是這份研究重點突破的對象。
這個研究組用兩束激光和半導體材料砷化鎵進行實驗，從它們的互動中對相位參數展開探索。這個實驗包含三個步驟。第一步他們先用近紅外激光刺激材料內的電子。這給予電子能量使其在半導體中快速運動。電子是帶負電荷的，當它們快速運動的時候，會出現一個名為「空穴」（hole）的粒子隨著一起移動，空穴可以理解為是電子的影子粒子，但是它帶正電荷。
第二步，研究人員使用另一束超快脈衝激光把電子和空穴擊散，之後又快速允許它們重聚。這束激光作用的時間短到只有萬億分之一秒。最後，空穴和電子在分開期間所增加的能量，在重聚的時候以出現一道閃光的方式釋放。
十年前，這個研究組的負責人U.C.S.B.的物理學家馬克·舍溫（Mark Sherwin）就意識到，這些閃光的特性對激光的特性很敏感。現在，他引領的研究組通過實驗展示，電子和空穴重聚時所發出閃光，與開始的時候用於衝擊電子的激光的偏振特性密切相關。正是激光的偏振特性影響著電子和空穴之間波函數的不同「相位」。最後釋放的閃光的偏振性，也是由這個函數的相位決定的。
在以前，相位這樣抽象的參數無法用物理公式上實際的數字描述，而這份研究把它與實際的、光的偏振度的測量聯繫起來。
沒有參與這份研究的同行、斯坦福大學物理學家香布·吉米爾（Shambhu Ghimire）告訴美國科學人（Scientific American），這份研究把以前完全不可捉摸的、抽象的數學概念，用對光的測量展示了出來，這份研究的突破之處正在於此。◇#
責任編輯：葉紫微
標籤: 量子波函數 超快脈衝激光 偏振光
相關專題: 科學新知 / 科技前沿
https://m.youtube.com/watch?v=XW5eO3EypbM&list=PLstdOGDXMaWKAGMkTdfHj9mhC8p0Xt75O&index=44
https://m.youtube.com/watch?v=XW5eO3EypbM&list=PLstdOGDXMaWKAGMkTdfHj9mhC8p0Xt75O&index=44
普通人如何變聰明？東京大學內部學習法教你補足認知差
2022年3月13日 週日 下午2:38·7 分鐘 (閱讀時間)
本文摘自《高效學習：成為學習高手的 5 個方法》，作者：[日] 西岡一誠，36氪經授權發布。
花同樣的時間，學習同樣的知識，但是成績卻有人高有人低，工作成果也有好有壞；讀同一本書，看同樣的內容，但是每個人獲取和記住的信息卻截然不同。至少從表象上看來，“聰明人”和普通人之間的確存在著巨大差異。
很多人都會產生這樣的疑問：“這種差異，究竟是由什麼造成的呢?” “如果想要變成大家口中的“聰明人”，該怎麼做才好呢?”
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帶著這樣的疑問，日本逆襲王者西岡一誠開始了長時間的探索。畢竟，從偏差值只有 35 分的學渣（日本以偏差值來考量學生的成績和能力，偏差值越高，代表成績越好，東京大學要求入學者的偏差值在 80 分以上），到成功考取亞洲頂尖學府東京大學，成為名副其實的“聰明人”，西岡一誠的經歷和經驗都讓他在高效學習、思維提升這件事上更有發言權。
西岡一誠對於以上問題的答案非常簡單，那就是全方位向真正的“聰明人”學習，並最終掌握真·學霸們的學習法則與思維方式。
通過蒐集近 50 年來東京大學的入學考題，西岡一誠分析了東大招生的真正意向。此外，他不斷向東大的朋友和尖子生虛心求教，借他們的筆記，持續不斷地模仿，努力學習他們科學的學習方法、閱讀心得，以及作文技巧等。
在這個過程中，西岡一誠深切感受到：“所謂聰明人、學霸們的思維方式的確與眾不同。”他們的聰明，與他們掌握的知識多少無關，而是主要體現在思維方式上。他們伏案學習的時間並不是很久，他們的智商也與普通人沒有什麼不同，但是“思維方式的差異”，讓他們成了大家口中的“學霸”和“聰明人。
而西岡一誠最終考入東京大學的結果，也證明了學霸們的思維方式，其實是可以學習和模仿的。
為了和大家一起分析智慧大腦的思維，尋找人們口中的“學霸”和“聰明人”如何快速達成目標的答案，西岡一誠苦心觀察和總結出了五大東京大學尖子生們的學習思維法則。
一、記憶力強的人，大腦裡運行的是原因思維
原因產生結果，所有事物之間都存在因果關系。東京大學學生的特徵之一就是：遇到任何事情或者孩子會死，都將其視為一種“結果”，然後努力分析並追尋其“原因”。因為對所有事情都帶有疑問，才想去瞭解問題背後的原因。因為瞭解事物背後的原因，才能記住大量信息，實現長期記憶——“聰明人”的特徵之一就是記憶力卓越，隨時隨地旁徵博引。
二、表達能力強的人，大腦運行的是起點思維
世界所呈現的現象都是事物的“終點”，而我們在生活中卻往往看不見引發這些現象的“起點”。東京大學的學子不同，他們可以看到我們看不到的信息，瞭解事件產生的起點，將終點與起點聯繫起來，掌握事物的總體框架，並能夠對所有事物進行概括，進而通過總結概括提高自己的說服力。培養起點思維法需要我們主動提前熟悉事物的背景知識（所有情況，都一定存在著某種背景或前提），省略具體事例和數據，嘗試抽取關鍵詞，再運用關鍵詞說明源頭與結局。
三、指示清楚明確的人，大腦裡運行的是目標思維
目標思維法與表達能力息息相關，而聰明人的特徵之一就是“會說話，好溝通”。西岡一誠在書中提過，與思考問題相比，我們需要向他人進行說明的情況相對更多一些。明確要表達和傳遞的觀點是實現高效溝通的前提。
在設定目標時，東大學子設定的都是能夠落實到行動上的具體目標——目標越具體，執行越容易，溝通越有效。例如，如果目標是“想要提高數學成績”，那麼到底要做多少練習題才能實現目標？這個目標不具體。但是，如果是“下次考試，要實現偏差值提高 5 分的目標，具體要在某些類型題目上拿分”，這樣就會非常明確自己到底應該做什麼，實現這種具體目標也相對容易。
四、創新能力強的人，大腦力運行的是逆向思維
所有事物都存在其相應的反面。嘗試否定眼前的事物，仔細觀察事物的反面，有助於培養我們聞一知十的能力，自然也有助於好的創意不斷產生。
刻意練習逆向思維，進而掌握多角度觀察事物的能力的方法之一就是辯論。東京大學的學生歷來熱衷辯論。與完全統一的意見相比，各種不同意見才能碰撞出創意的火花。
五、解決問題能力強的人，大腦力運行的是本質思維
抓住本質是解決問題的密鑰，無論從哪個意義而言，聰明人通常都能深刻思考，迅速抓住事物的本質。這也是為什麼東大學子對教科書中的內容滾瓜爛熟的原因。
東京大學是一所經常強調考試從不超出教科書知識點的大學。要備考東京大學，就不要去學教科書以外的知識，這一點在 70 年前就已經廣為人知。
當然，我們不能只滿足於看透事物的本質，而是需要在看透事物本質的基礎上，將其與日常生活聯繫起來一起分析與思考。本質思維，除了有助於尋找解決方案，還提供給我們理解、思考、描述事物的好機會。
除了 5 種東京大學限定的思維方法，西岡一誠對於學習本身的態度也沒有“分嚴肅”，他在書中一直強調的是“對日常生活的辨析能力”，在西岡一誠看來：
“學習，就是主動觀察日常生活、分析思考事物，並在其中享受快樂的行為。正因為主動思考很快樂，所以人們才花時間學習。”
這是否能點醒“工作後無法抽出時間學習”的職場人呢？以前人們總覺得，時間就是金錢，要分配好了之後專時專用，比如白天工作、晚上學習，或者週一到週五工作，週日學習。但大家沒意識到的是，學習不是物品、沒有實體，無需將其刻意塞進某個時間段。西岡一誠在《高效學習》這本書裡告訴讀者，學習是一種主動的態度，是一種習慣性的思考狀態，是可以在日常生活中培養的辨析能力。
“school”一詞的意思是“學校”，但據說這個詞來自古希臘語 “schole”，指的是“學習或接觸藝術的閒暇時間”。由此可見，“學習”一詞原本就是“閒暇時間的快樂”。
你是否也因為工作繁忙的關系，很難抽出大塊時間進行專門的學習，對自己知識攝取量的不滿又引發了新一輪的焦慮？記住，學習=生活，都別再說自己“沒時間”學習啦。
2022-06-10
吳信宏/涂旃嘉/林雨佑
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