終極理論之夢(mèng)

內(nèi)容概要

本書(shū)講的，是一場(chǎng)偉大的理性的歷險(xiǎn)，去找尋大自然的終極理論。中級(jí)理論的夢(mèng)想激發(fā)了今天許多高能物理學(xué)的研究，雖然還不知道那終極理論會(huì)是什么樣子，也不知道還要過(guò)多少年才能找到它，但我們相信已經(jīng)開(kāi)始模模糊糊地看到了它的身影。    在本書(shū)中，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者《最初三分鐘》的作者溫伯格講述了對(duì)自己然的統(tǒng)一理論的偉大追求——一個(gè)能解釋從原子內(nèi)部的聯(lián)結(jié)到太陽(yáng)與地球的吸引等不同的力的理論。全書(shū)令人眼花繚亂去清澈透明，引導(dǎo)著我們從相對(duì)論和量子力學(xué)走到今天的超弦以及可能與我們同在的別的宇宙。    本書(shū)洋溢著大膽的理性，還有說(shuō)不完的故事和格言，它把我們引向一個(gè)新天地，幫我們認(rèn)識(shí)那里發(fā)現(xiàn)的一切。    這是一個(gè)物理學(xué)家在哲學(xué)邊緣做的夢(mèng)。本書(shū)寫(xiě)的是與物理學(xué)有關(guān)的哲學(xué)和信仰，而不是系統(tǒng)或點(diǎn)滴的物理學(xué)常識(shí)，是“一點(diǎn)希望”，理論物理學(xué)家對(duì)終極理論的希望。作者被譽(yù)為“也許是世界上最權(quán)威的終極理論的倡導(dǎo)者”。

作者簡(jiǎn)介

S·溫伯格1933年出生，1954年畢業(yè)于康奈爾大學(xué)。1979年因弱電統(tǒng)一理論與格拉肖和薩拉姆分享當(dāng)年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他是美國(guó)科學(xué)院院士、文學(xué)和科學(xué)院士，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)外籍會(huì)員，國(guó)際天文學(xué)會(huì)會(huì)員，美國(guó)哲學(xué)和科學(xué)史學(xué)會(huì)會(huì)員，美國(guó)中世紀(jì)學(xué)會(huì)會(huì)員。曾任美國(guó)軍備控制和裁軍機(jī)

書(shū)籍目錄

前言第一章 序幕第二章 一支粉筆第三章 為還原論歡呼第四章 量子力學(xué)和它的遺憾第五章 理論和實(shí)驗(yàn)的故事第六章 美麗的理論第七章 反對(duì)哲學(xué)第八章 20世紀(jì)的布魯斯第九章 弦上得終極理論第十章 直面終極第十一章 上帝怎么了 第十二章 落戶埃利斯新版后記 超級(jí)對(duì)撞機(jī)：一年后注釋名詞索引人名索引譯后記溫伯格自述小傳

章節(jié)摘錄

　　還在1915年，愛(ài)因斯坦就立刻意識(shí)到，他的理論解決了太陽(yáng)系觀測(cè)與牛頓理論之間的一個(gè)老矛盾。從1859年開(kāi)始，水星軌道在牛頓理論框架下總是難以理解。照牛頓的力學(xué)和引力理論，假如宇宙除了太陽(yáng)和一顆行星而外沒(méi)有別的東西，那么行星將圍繞太陽(yáng)在一個(gè)理想的橢圓軌道上運(yùn)行。橢圓的方向——長(zhǎng)軸和短軸的指向——永遠(yuǎn)不會(huì)改變；行星軌道仿佛就固定在空間。因?yàn)樘?yáng)系實(shí)際上包含著大量不同的行星，它們對(duì)太陽(yáng)的引力場(chǎng)會(huì)有小小的干擾，所有行星軌道都在進(jìn)動(dòng)——就是說(shuō)，在太空緩慢地?cái)[動(dòng)。19世紀(jì)，人們已經(jīng)知道水星軌道的方向在100年里會(huì)產(chǎn)生約575秒的角度改變。（1度等于3600秒。）但牛頓理論預(yù)言水星的軌道應(yīng)該在100年進(jìn)動(dòng)532秒，差43秒。換一種說(shuō)法，你等待225000年后，會(huì)看到那個(gè)橢圓軌道擺過(guò)360度，繞一圈回到原來(lái)的方向；而照牛頓理論的預(yù)言，你得等244000年——這原不是什么可怕的差別，但天文學(xué)家為它困惑了半個(gè)多世紀(jì)。愛(ài)因斯坦1915年得出新理論的結(jié)果時(shí)，發(fā)現(xiàn)它能解釋水星軌道那多余的每個(gè)世紀(jì)43秒的進(jìn)動(dòng)。（在愛(ài)因斯坦的理論中，多余進(jìn)動(dòng)的來(lái)源之一是引力場(chǎng)本身的能量產(chǎn)生的引力場(chǎng)。在牛頓理論中，引力只是質(zhì)量產(chǎn)生的，沒(méi)有那個(gè)能量的引力場(chǎng)。）愛(ài)因斯坦后來(lái)回憶，他曾為這場(chǎng)勝利狂喜了好多天。　　第一次世界大戰(zhàn)以后，天文學(xué)家讓廣義相對(duì)論經(jīng)歷了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。在1919年的日食中，他們測(cè)量了光線經(jīng)過(guò)太陽(yáng)的偏轉(zhuǎn)。在愛(ài)因斯坦理論中，光線里的光子會(huì)被太陽(yáng)的引力場(chǎng)偏轉(zhuǎn)。光子仿佛一顆遙遠(yuǎn)的彗星，進(jìn)入太陽(yáng)系，在繞過(guò)太陽(yáng)時(shí)，在太陽(yáng)的引力場(chǎng)中拐一個(gè)彎，然后遠(yuǎn)遠(yuǎn)離去，回到星際空間。當(dāng)然，光線的偏轉(zhuǎn)比起彗星來(lái)要小得多，因?yàn)楣怙w行太快；如果彗星跑得更快，偏轉(zhuǎn)也會(huì)小一些。假如廣義相對(duì)論是正確的，掠過(guò)太陽(yáng)的光線應(yīng)該偏轉(zhuǎn)1.75秒，即萬(wàn)分之五度。（只有等日食來(lái)了，天文學(xué)家才能觀測(cè)光線的偏轉(zhuǎn)。因?yàn)樗麄冃枰獙ふ襾?lái)自遙遠(yuǎn)恒星的光線從太陽(yáng)近旁掠過(guò)時(shí)的偏轉(zhuǎn)，而太陽(yáng)附近的恒星，只有等日食的時(shí)候月亮遮住太陽(yáng)，才容易看見(jiàn)。于是，天文學(xué)家在日食前6個(gè)月測(cè)量幾顆恒星在天球的位置，那時(shí)太陽(yáng)在天球的另一端；等日食來(lái)了，他們測(cè)量從太陽(yáng)身邊經(jīng)過(guò)的光線偏轉(zhuǎn)了多少，這可以從恒星在天空顯現(xiàn)的位置的移動(dòng)看出來(lái)。）1919年，英國(guó)天文學(xué)家分別遠(yuǎn)征去巴西東北的一座小城和幾內(nèi)亞灣的一個(gè)小島觀測(cè)日食。他們發(fā)現(xiàn)幾顆恒星的光線的偏轉(zhuǎn)，在實(shí)驗(yàn)不確定性的范圍內(nèi)，等于愛(ài)因斯坦預(yù)言的數(shù)值。于是，廣義相對(duì)論贏得了世界的歡呼，成了雞尾酒會(huì)和街談巷議的話題?！　∧敲矗瑥V義相對(duì)論取代牛頓引力論不是很顯然了嗎？廣義相對(duì)論解釋了一個(gè)老的反?，F(xiàn)象，那多余的水星軌道進(jìn)動(dòng)；成功預(yù)言了一個(gè)驚人的新效應(yīng)，光線經(jīng)過(guò)太陽(yáng)的偏轉(zhuǎn)。還需要說(shuō)什么嗎？　　水星軌道的反常和光線的偏轉(zhuǎn)，不過(guò)是故事的一部分，當(dāng)然也是重要的部分。但是，跟科學(xué)史上的任何事情一樣（我想，其他任何歷史也是這樣的吧），如果走近去看，就沒(méi)有那么簡(jiǎn)單了。　　……

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