目前分類:時間的形狀----相對論史話 (4)

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30年沒有讀過關於物理學的書,直到這一本

兩年前開始看這本《時間的形狀》(簡體版),才體會到我們高中時期匆匆忙忙所學到的物理,真的只是在牛頓力學的範疇打轉,頂多加上一些光學、電學,但是對於物理實在談不上什麼了解,而且考試題目也實在太枯燥了,摩擦力、凸面鏡凹面鏡、弗來明……?

但是,從大部分人還算熟悉的牛頓的運動定律開始,再談到伽利略費盡千辛萬苦的光速測量實驗,一直到愛因斯坦,終於發現了相對論這樣的神奇東西。

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《時間的形狀》這本書,就是作者希望讓大約高中程度的讀者,都能夠理解相對論。從牛頓的運動定律出發、伽利略、楊氏雙縫干涉實驗等等,清楚說明為什麼愛因斯坦能發明相對論的故事,乃至於相關的黑洞、蟲洞、四維時空的觀點,以及近代物理的研究重點:粒子、希格斯粒子、重力波等等,這些到底是什麼,又與相對論有什麼關係。

作者厲害的一點是,他能夠把伽利略、愛因斯坦他們所碰到的問題,想解決的問題,解釋得很清楚,而且用盡各種方法,舉例子、說個思維實驗故事,來讓讀者能了解這些偉大科學家究竟在思考、苦惱什麼事情,最後才終於獲得了研究成果。能了解到這些,其實更能了解物理,了解科學究竟是什麼。

作者汪潔是何許人?他自稱是「科普狂人」,但物理並非他的專業。他雖是上海理工大學畢業,但主修的是金融和英文。但是他基於對物理學、天文學的狂熱喜好,自修有成,除了寫作,也大力傳播科普知識,例如擔任上海天文博物館首席志願者講解員、上海天文臺的論壇講者等等。或許正由於他的非專業背景,他更能了解一般讀者的疑問是什麼,也擅長用一般人可以理解的方式來解說。這是為什麼這本書可讀性甚高,比起一般科普書好看得多的原因。

在書的中間部分,特別有一章是講述相對論在中國遭到政治鬥爭的一段歷史。魏嗣鑾是最早引介相對論到中國的學者,他也曾直接受教於愛因斯坦,但是文革時期,由於共產黨的高層內鬥,相對論被當成箭靶,推廣相對論的學者也遭到無情批鬥。

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1  不得不說的廢話

 

  本章之所以叫做「不得不說的廢話」,是因為這章的內容跟相對論本身並不直接相關,如果你完全跳過不看,直接從第二章開始,也不會有任何缺失之處,但我又不得不寫。本章的內容對於你理解相對論會有莫大的幫助,看似有點扯遠的內容恰恰是教會我們如何用一種正確的思維去閱讀,甚至去「找碴」、「批判」。

 

關於相對論的謠言粉碎機

 

  一、某些偽哲學家最喜歡說的一句話就是「偉大的愛因斯坦發現了這個世界的奧祕──世間萬物都是相對的,沒有什麼是絕對的。」

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前言

 

我希望這是一本很有趣的書。我認為這本書與傳統科普書最大的差別在於,它更像是一本茶餘飯後的休閒書,或是一本有點意思的小說。在這本書裡,你會看到很多天馬行空般的小故事。牛頓帶著TomJerry來到一個大水桶裡面觀看神奇的水面凹陷;愛因斯坦化身大警長先是調查了一起環球快車謀殺案,然後又要奔赴雲霄電梯處理可怕的超級炸彈,最後又在太空中建造了一個超級大圓盤以展示他那神奇的時空觀。雖然這一切看上去不像是正經八百的科普,但我可以很負責任地說,故事裡包含的都是很確實的科學真相。很多科學真相用「不可思議」來形容是一點都不過分的,你平常之所以感受不到物理學的神奇,那是因為沒有人告訴你很多看似普通的物理現象背後的故事。現在的高中生都會在實驗室做一個觀察光的雙縫干涉圖像的實驗,這是一個普通得不能再普通的高中光學實驗,可是卻沒有人告訴我們這個實驗背後隱藏著的驚人大祕密,這個祕密足以撼動以愛因斯坦為代表的一代科學家們苦苦建立起來的物理學信仰。一個簡單的光學實驗,如果你了解了它藏在最深處的本質,你會驚訝地發現,這個世界不再是我們原來頭腦中的那個世界了,我們腦袋中很多樸素的哲學觀念,例如物質決定意識,原因決定結果等等都將受到空前猛烈的衝擊。而且,我確確實實是在講科學,不是在講神學或者宣揚神祕主義。

  

我們這本書大致可分為上下兩部分。前六章和大家一起回顧物理學走過的四百多年坎坷歷史,這段歷史中的懸念,其精彩程度不亞於任何一段戰爭史,因為物理學的發展本身就是一部精彩的好萊塢懸疑大片。在伽利略、牛頓等巨星紛紛謝幕之後,我們的超級巨星愛因斯坦閃亮登場,而他成為我們的主角的時候才只有26歲。他就像是一個橫空出世的大俠,無門無派,但是一出手就讓天下震驚,他的絕招就是「相對論」。在第六章,我將講述一段跨越半個多世紀的厚重和真實的歷史故事,這個故事塵封已久,但我想告訴大家,真相往往比小說更曲折。後四章是本書的下半部分,故事更神奇,真相更驚人,我將幫你細緻地剖析時空的真相,帶你領略神奇的四維時空奇景。我們先一起去了解整個宇宙時間光錐的終極圖景,然後再回到原子的深處見識一下不可思議的微觀世界,最後看一看當今物理學的最新進展──萬物理論。你只要隨便記住其中的一兩段,就能讓你在平時和朋友們吃飯聊天時大放異彩,只是要當心別聊得興起忘了吃菜,不要發生總是發生在筆者身上的悲劇:話講完了,菜也被別人吃光了。

 

看完這本書,也許你對這個世界的看法會大大改觀。潮起潮落,物換星移,這些平常司空見慣的大自然現象突然在你眼裡會產生完全不一樣的意義。當你晚上抬頭仰望星空,看著夜空中的皓月星辰,宇宙在你眼裡將會換了一番景象,過去的宇宙觀一去不復返了,一個嶄新的宇宙觀將在你的頭腦中建立起來。

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正封300dpi.jpg

時間的形狀——相對論史話

The Shape of Time: Legends of Relativity

汪潔◎著

2017年3月16日出版

史上最好懂、最精彩的相對論!

完全不同於一般傳統的科普書,更像一本閒暇時可翻閱的小說。

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