約翰？惠勒是20世紀很有影響的科學家之一，“黑洞”這一術語就是惠勒教授提出來的。
惠勒的研究為20世紀下半葉的物理學發展勾勒出了方向，他在探索世界真理的過程中表現出了恢宏氣度。
2018年新版的《**推動叢書》全新設計了版式和封面，簡約個性，提升了閱讀體驗，讓科普給你*多想像。
隨書附贈價值39.6元由汪潔、吳京平掰開揉碎,帶你懂科學好書的《經典科普解讀課》**券。

這本為慶祝著名理論物理學家約翰？惠勒90周歲生日而出版的文集，彙集了像惠勒教授一樣頂尖的科學家們對世界本質問題的最新研究成果，如：宇宙是怎麼來的？為什麼世界是量子的？存在是什麼？物質的本原是信息嗎？……這些問題是我們願意思考卻又難以回答的。此書帶我們了解有關世界本質的知識，也是我們了解神秘宇宙的一本珍典。

編者簡介： 約翰？巴羅（John Barrow），美國天體物理學家，著名科學作家。2008年被皇家學會授予“法拉第獎”，他曾榮獲“洛克天文學獎”和皇家格拉斯哥哲學學會開爾文獎章。 譯者介紹： 朱芸慧，羅璇，雷奕安

**一章 赫拉克利特之傳承：約翰·惠勒及探索之癢
第2章 自然為什麼要用量子理論來描述
第3章 它來自量子比特
第4章 波函數：實體還是信息
第5章 量子化的成因？實體來自信息？觀察者和世界互動？——惠勒的三個深刻問題及相關實驗
第6章 能說和不能說的，過去和未來
第7章 非局域“薛定諤之貓”：一個探索量子-經典邊界的思想實驗
第8章 關於量子力學，量子計算機能告訴我們什麼
第9章 宇宙暴脹和“時間之箭”
**0章 宇宙學和永恆性
**1章 平行宇宙
**2章 量子引力論：結論和展望
**3章 湧現：我們因此而生
**4章 真正復雜性及其存在論
譯後記

第2章：自然為什麼要用量子理論來描述 約翰·A.惠勒*喜歡問兩個問題，一個是：“存 在是怎麼來的？”另一個就是：“量子是怎麼來的？ ”（Wheeler 1998）**個問題實在太難了，根本無 從答起。因此，本文將試圖回答第二個問題，也就是 ：“為什麼要用量子理論來描述自然？” 這個問題的答案又會是什麼樣子的呢？也許我們 能從歷史中得到一些啟示。17世紀，物理學家在面對 著行星運動的開普勒定律時，可能和我們現在處境一 樣。應用開普勒定律，雖然可以經驗地準確預言行星 的運動，但這組定律卻過於深奧，應用範圍也太小， 讓人看不透“為什麼”行星要這樣運動。不久，牛頓 指出，開普勒的三大定律，可以通過他的一套力學定 律（牛頓三定律），加上萬有引力定律推導出來。到 這一步，物理學家纔終於敢說，自己多少“理解”了 行星的運動。當然，當時還有不少謎團並沒有**解 開，牛頓自己也不理解：為什麼萬有引力可以超距作 用，沒有媒介怎麼傳遞相互作用呢？ 這個問題，直到愛因斯坦的廣義相對論出現，纔 得到解答。歷**的另一個例子就是洛倫茲變換。洛 倫茲告訴我們，麥克斯韋方程經過他的變換，形式不 變。而與此相反，牛頓力學下，明明*直觀的伽利略 變換，卻沒有這種不變性。其實，這裡洛倫茲變換的 地位，就像前面的開普勒定律一樣，**實用，但是 “為什麼”自然要選擇它們，而不是*簡單的伽利略 變換呢？要知道，如果要采用洛倫茲變換，就意味著 會出現尺縮效應等反常現像。*終，愛因斯坦回答了 這個“為什麼”的問題。他指出，洛侖茲變換**可 以由兩條**自然的原理推導出來，這兩條原理即： 物理定律在任何慣性參照繫中都相同；光速不變性原 理（光速和光源的速度無關）。這樣一來，那些奇怪 的尺縮現像也就顯得好理解了。
這樣的探索，給我們帶來了莫大的滿足。通過尋 求*深刻、*合理的物理原理，我們覺得，那些原本 神秘的物理現像，可以理解了。這種探索，不僅僅在 於試圖建立表現自然的數學規則，還在於所尋求的是 *為基本的原理，從而闡述自然*深刻、*合理的規 律。
然而，物理學的進步，不僅僅給予了我們理解世 界的滿足感（雖然這種感覺也挺重要的），*重要的 是，新的理論能在*大的範圍內適用，並能給出****的預測。過去的經驗表明，對已有的，物理背後深 層原理的探求，能夠促使新理論的誕生。從開普勒定 律到牛頓運動學，然後到狹義相對論，再到廣義相對 論，物理學的發展歷程，多次雄辯地證明了這一點。
而這又*加激發了我們探索量子力學背後的深層原理 的熱情。
本文中，我們要討論量子力學。當前的量子理論 ，包含了一套形式算符體繫。比如，態由作用於復希 爾伯特空間中的一個正定算符表示，態的演化由一個