宇宙密碼

出版時間:1988  出版社:中國科技大學出版社  作者:(美)H.R.佩格斯  譯者:朱棟培,陳宏芳  
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用戶評論 (總計4條)

 
 

  •     寒假里,我重讀了美國科普作家佩格斯寫的物理科普著作《宇宙密碼》(朱棟培、陳宏芳譯,中國科學技術大學出版社1988年)。這是我高中時閱讀的兩本最重要的書籍之一,另一本是愛因斯坦傳記。它們加深了我對物理學的興趣,促使我報考物理學專業(yè)。當年我從油田一中閱覽室借閱的《宇宙密碼》,是一本新書;現在我從山東大學圖書館一個偏僻的角落里找到了它,已陳舊不堪。
      
      《宇宙密碼》描寫了二十世紀物理學的偉大成就,第一部分是相對論和量子力學,第二部分是粒子物理。現代物理學用極端抽象的數學語言來描述,特別難懂。在《徜徉在科學與人文之間》中,我寫道:“高中時覺得物理很簡單,大學時覺得物理不簡單,研究生時覺得物理很難。物理需要極強的數學能力,和數學并稱最難的兩個學科。量子場論的計算是我的夢魘。我曾經試圖證明相對論是錯誤的,后來發(fā)現完全是浪費時間。一百多年過去了,沒有人能夠超越愛因斯坦。因此,我奉勸沒有極高數學天賦的同學不要學習理論物理?!?br />   
      經過了七年系統的專業(yè)學習和訓練,我的物理水平遠非高中生所能比擬。重讀《宇宙密碼》,還是讓我學到了不少東西。正如譯者所說:“我們相信各個方面、各個層次的讀者都能從中得到收獲,就是這方面的專業(yè)人員也會從中獲益匪淺?!弊髡呋緵]有使用數學語言,把二十世紀物理學的的主要成就表述得如此清楚,難能可貴。這本書是介紹相對論和量子力學非常好的通俗讀物。我在此簡單介紹一下這些激動人心的人和事。
      
      相對論分為狹義和廣義。狹義相對論的一個基本假設是光速不變原理。它與牛頓力學的運動合成不相容,然而卻有邁克耳孫-莫雷實驗做基礎。狹義相對論有兩個奇怪的結論:鐘慢尺縮。運動的尺收縮是洛倫茲首先提出的。相對慣性系運動的鐘變慢是相對論得出的,空間與時間掛鉤,改變了牛頓的絕對時空觀。
      
       在廣義相對論中,不可區(qū)分加速運動和引力。也就是說,二者是等價的。空間彎曲與引力等效。光在引力場或者彎曲的空間不再走直線。廣義相對論的一個結論是引力場的鐘變慢。牛頓力學是相對論在低速運動和弱引力場的近似。偉大的科學家愛因斯坦幾乎憑一己之力,創(chuàng)建了相對論。
      
       相對論是怪異的,量子力學比它更怪異。不像相對論,量子力學的發(fā)展是由許多人完成的。德國物理學家普朗克發(fā)現能量不是連續(xù)的,而是一份一份的,這就是所謂的量子化。一份最基本的能量被稱為普朗克常數。法國物理學家德布羅意提出物質既具有粒子性,也具有波動性,這就是波粒二象性。奧地利物理學家薛定諤提出了薛定諤方程。它在量子力學中的地位相當于經典力學中的牛頓第二定律。它們可以并列科學史上最偉大的方程。
      
      德國物理學家波恩把波函數解釋為幾率波,振幅的平方是粒子出現在改點的幾率。這否定了物理界的第一個神話——決定論。由于波的干涉性,幾率不能相加,與宏觀世界不同。德國物理學家海森堡的不確定原理(位置和動量不能同時確定)進一步解釋了量子世界的非決定性。丹麥的玻爾提出了互補原理,粒子和波是互補的,然而在認知過程中卻互相排斥。
      
      雙縫(孔)實驗是演示量子怪異的很好示范。光或者電子通過雙縫會發(fā)生干涉,像波一樣;如果去觀測粒子究竟通過了哪個縫,干涉消失了,像普通粒子一樣。觀察者影響和創(chuàng)造了量子世界,在一定程度上否定了物質的客觀性。
      
      這些是愛因斯坦、普朗克、薛定諤等傳統物理學家無法接受的。他們不相信上帝在擲骰子。在與玻爾發(fā)生幾番論戰(zhàn)之后,愛因斯坦放棄了批評量子力學的正確性,轉而批評它的完備性。他聯合其他人提出了EPP悖論。貝爾提出了以他的名字命名的不等式,EPP悖論將否定客觀實在性和作用局域性兩個原理之一——你選擇哪一個?薛定諤之貓——盒子里的貓?zhí)幱诩人烙只畹寞B加態(tài),說明量子世界的怪異行為不能應用到宏觀世界。
      
      以上是量子力學發(fā)展的主流。海森堡等人在薛定諤之前,發(fā)現了矩陣力學。不過,它沒有薛定諤的波動力學應用廣泛。狄拉克證明了二者的等價性。量子力學與場論結合,產生了量子場論。量子力學是現代物理學乃至整個科學界的支柱理論。相對論和量子力學結合產生了相對論量子力學??陀^世界被進一步虛化,“場”成了物質實在,而粒子不過是場的量子。這在數學上沒有問題,但我對其客觀性表示懷疑。
      
      我上大學期間學到的量子力學沒有像《宇宙密碼》中寫得有趣,幾乎全是深奧、枯燥的數學公式和推導。才華橫溢的物理學家狄拉克說:“一個物理定律必須具有數學美?!睈垡蛩固褂X得沒有自己,別人也會完成他的工作,除了廣義相對論。(第47頁)愛因斯坦的思維方式是在經驗和試驗的基礎上憑直覺飛躍,提出絕對假設,推出結論,再靠實驗去驗證。只有天才才能做到“直覺飛躍”。
      
      書完成至今已有三十多年了,物理學沒有取得大的突破。因此,這本書沒有過時。作者佩格斯是物理學博士,專業(yè)知識深厚,措辭嚴謹,比喻形象。物理學家,從牛頓到愛因斯坦,保持了一種對自然的敬畏,這是所謂的宇宙宗教。作者也多少有這種情節(jié)。兩位譯者也是物理專業(yè)人士,翻譯得恰到好處,語言流暢,沒有一般翻譯作品的晦澀難懂。這是一本非常好的物理科普書,推薦對相對論和量子力學有興趣的人讀一讀。
      
      就在《宇宙密碼》在中國出版中文版的那年,佩格斯博士在科羅拉多州金字塔峰爬山時意外身亡,年僅49歲。他在《宇宙密碼》的結束時寫道:“我常常夢見我摔下來。野心家和爬山者都會有這樣的夢。最近我夢到我抓在一塊巖石的表面,但沒抓住。砂礫坍落了。我抓住了一叢灌木,但它也被拉松了。在令人悚骨的驚駭中我掉在深淵。突然我意識到我的下落是相對的;并不存在淵底和終極。一種愉快的感情支配了我。我認識到生命的主體是不會毀滅的。它已寫入宇宙密碼,宇宙的秩序中。當我在蒼穹的黑暗空間里不斷下落時,我歌頌星星的美,并且在黑暗中心安理得?!?br />   
      (甄鵬.神秘的宇宙密碼[N].科技日報,2014-02-22(4).)
  •     初中時見一同學在看,也借來一讀,覺得挺有意思但讀不懂。
      高中時又看了一遍,覺得看明白了,當時還想當個物理學家。
      只是覺得該書放在“中學生文庫”里是否難度高了點。
      
  •   1994-1996那時我念初中,我和班上另一個同學一起不停的借這本書借了三年。
    因為看不懂,不完全懂的緣故,所以反復看,特別特別喜歡。記得是淡淡的綠色封面,無限的懷念。
  •   我就遺憾我中學的時候沒有找到這本書。。。
 

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