啊，科學(xué)家會這樣？

前言

本書收錄了一些20世紀(jì)科學(xué)界發(fā)生的有趣的或讓人吃驚的，又很少為人所知的事情，因為它們屬于“野史”、“外史”，一般在史書上少有記載。如果沒有人對它們有興趣并且收集起來，那就真的會散佚而不為世人所知，造成不可挽回的巨大損失。    這是因為在這些“野史”、“外史”里面，有一些非常深刻和有意義的內(nèi)容，展示了科學(xué)發(fā)展的另一面，而這一面對于我們?nèi)媪私饪茖W(xué)、科學(xué)家和科學(xué)發(fā)展過程有著非常深刻的意義。它們可以改變我們對科學(xué)神話化的認(rèn)識，知道科學(xué)發(fā)展過程中，原來有這么多起伏跌宕、驚心動魄，甚至非理性的故事。我們以前過于強(qiáng)調(diào)科學(xué)理性的那一面，一廂情愿地認(rèn)為科學(xué)發(fā)展猶如行走在北京長安大街那樣舒坦，且風(fēng)景如畫；而非理性的一面我們基本上不知道。非理性的事件背后到底有著什么樣的原因呢？恐怕讀者也會關(guān)心。在這本書里，我們雖然做了一些分析，但由于資料的欠缺，分析中恐怕還有很多欠缺的地方。    一個身患重病的女科學(xué)家蕾切爾·卡森，為了保衛(wèi)環(huán)境不受污染，反對濫用DDT，因此受到生產(chǎn)這些‘農(nóng)藥的資本家和政府官員猛烈的圍攻，欲將她置于死地而后快。    還有，愛因斯坦、薛定諤、狄拉克和楊振寧提出的方程，都比他們本人還要聰明得多！這事讓很多人感到驚訝和不可思議，但事實就是如此。愛因斯坦提出廣義相對論方程以后，一位俄國數(shù)學(xué)家證明愛因斯坦方程的一個解說明宇宙是膨脹或收縮的，但是愛因斯坦絕對不相信這位數(shù)學(xué)家的證明，認(rèn)為宇宙從總體上只是可能是穩(wěn)態(tài)的。楊一米爾斯方程在1954年提出來的時候，還不知道有夸克，更不知道夸克有漸進(jìn)自由的特征(夸克彼此之間離得越近其相互作用越小，離得越遠(yuǎn)作用越大，離得無限遠(yuǎn)時作用無限大)。所以物理學(xué)家都認(rèn)為楊一米爾斯方程一定不能用來解決夸克相互作用問題，但是結(jié)果楊一米爾斯方程居然正好滿足夸克漸進(jìn)自由的特征。這不是奇跡還是什么！    這些故事都很有趣，很驚人，很讓人意外和不可思議，其后一定有著深刻的、值得探討的原因，等待我們進(jìn)一步研究。    我想讀者看完這本書以后，一定會有很奇特的感受，如果思考這些奇特的感受，可能會有意料不到的收獲。    由于作者學(xué)識有限，書中難免存在錯誤或不當(dāng)之處，希望讀者不吝指出，在此表示衷心的感謝！    楊建鄴    2010年6月28日

內(nèi)容概要

科學(xué)家是人還是神?科學(xué)發(fā)展是波瀾不驚還是跌宕起伏?“科學(xué)文化叢書”向您打開了了解科學(xué)家和科學(xué)發(fā)展的另一扇窗戶，描述了科學(xué)發(fā)展背后一些鮮為人知的故事，或囧，或糗，或有趣，或令人吃驚，離散地還原了科學(xué)發(fā)展的生動形象。本書可供中學(xué)生、大學(xué)生、科學(xué)史研究者和愛好者閱讀參考。本書講述了一些著名科學(xué)家在科學(xué)發(fā)現(xiàn)和生活中的種種趣事，令人捧腹。

作者簡介

　　楊建鄴，生于1935年，湖北紅安人，華中科技大學(xué)物理學(xué)院教授。有《杰出物理學(xué)家的失誤》、
《玻傳》、《愛因斯坦傳》、《窺探上帝的秘密——量子史話》和《楊振寧傳》等；譯著有《愛因斯坦傳》、《原子舞者瑚米傳》、
《夸克與美洲豹》和《基本粒子物理學(xué)史》等；主編有《20世紀(jì)諾貝爾獎獲得者辭典》和《諾貝爾獎史話》等。其科普作品曾獲全國優(yōu)秀暢銷書獎、湖北省優(yōu)秀科普作品獎一等獎等多項榮譽(yù)。
　　肖明，生于1964年，湖北麻城人，湖北第二師范學(xué)院物理與電子信息學(xué)院院長、副教授。著有《居里夫人傳》、《登上諾貝爾獎高峰的十位女性》、《榮耀中華——諾貝爾獎華裔科學(xué)家傳<等；譯著有《亞原子粒子的發(fā)現(xiàn)》、《狄拉克：科學(xué)和人生》、《麥克斯韋：改變一切的人》等。

書籍目錄

1　愛因斯坦最大的錯誤?
2 他們真是一群騙子嗎?——N射線的故事
3　可怕的偏見
4　希爾伯特為什么嘆氣和哈哈大笑
5　愛因斯坦：上帝不擲骰子!
6 愛因斯坦獲諾貝爾獎背后的故事
7　宇稱守恒坍塌記
8　女性獲得諾貝爾物理學(xué)獎有多難?
9　錯誤中的喜劇——尤里發(fā)現(xiàn)氘
10　很少人像她那樣將世界領(lǐng)上這條路
11 霍金的輪椅和豪賭的故事
12　方程比科學(xué)家還要聰明
后記

章節(jié)摘錄

弗里德曼的最偉大的預(yù)言    愛因斯坦1917年的論文發(fā)表后不久，蘇聯(lián)數(shù)學(xué)家弗里德曼(1888—1925)從純數(shù)學(xué)角度研究愛因斯坦的論文時，發(fā)現(xiàn)愛因斯坦在證明他的宇宙模型過程中犯了一個錯誤。當(dāng)愛因斯坦在用一個比較復(fù)雜的項除一個方程式的兩端時，他大約沒有注意到這個項在某些情形下有可能等于零，而用為零的量除等式兩端是不允許的。這是每一個初中學(xué)生都十分清楚的。但是愛因斯坦這次卻疏忽了，這樣，愛因斯坦的證明當(dāng)然就靠不住了。    弗里德曼立即意識到，一個全新的宇宙理論正好在這兒呼喚著自己的誕生。經(jīng)過一番緊張的研究，弗里德曼確信：愛因斯坦在1916年最初提出的引力場方程是完全正確的。這個方程預(yù)言宇宙將隨時間而膨脹、收縮。愛因斯坦為了保證宇宙的靜態(tài)而違背初衷，加入一個宇宙項真是畫蛇添足，造成一個可悲可嘆的錯誤。    弗里德曼將自己的發(fā)現(xiàn)寫信告訴愛因斯坦，據(jù)說愛因斯坦沒有給他回信。后來，弗里德曼又托去柏林訪問的列寧格勒大學(xué)物理教授克魯特科夫(1890—1952)，請他向愛因斯坦面談他的發(fā)現(xiàn)。據(jù)伽莫夫回憶說，愛因斯坦終于給弗里德曼回了一封短信，信中雖然語氣有點粗暴，但卻同意了弗里德曼的論證。    1922年，弗里德曼在德國《物理雜志》上發(fā)表了他的論文。在論文中，他證明愛因斯坦原來的引力方程允許各向同性、均勻物質(zhì)分布的非靜態(tài)解，這相應(yīng)于一個膨脹著的宇宙。弗里德曼的預(yù)言可以說是科學(xué)史上最偉大的預(yù)言之一，它開創(chuàng)了宇宙學(xué)一個嶄新的紀(jì)元。一方面預(yù)言的范圍涉及整個宇宙空間，另一方面，它第一次打破了宇宙在大尺度上是靜態(tài)的這一亙古以來的傳統(tǒng)觀點。    愛因斯坦在讀了弗里德曼的論文之后，認(rèn)為弗里德曼的論文中有錯誤，立即給編輯寫了一篇短文，批評了弗里德曼的文章，并登在接著的一期《物理雜志》上。但弗里德曼立即看出愛因斯坦的批評又有錯誤，于是他又對愛因斯坦提出了反批評。1923年，愛因斯坦在一篇短文中宣布，撤回對弗里德曼文章的批評，表示贊成弗里德曼提出的模型。但是i直到1931年愛因斯坦才正式承認(rèn)：宇宙項在“理論上是無論如何也不令人滿意的”，并表示不再提及這個伽莫夫說的“愚蠢項”。    伽莫夫是廣為人們喜愛的科學(xué)家和科普作家，他的科學(xué)作品銷路極廣，而且被譯成多種語言，影響極大。    愛因斯坦對待A的復(fù)雜心態(tài)．    從1917年前后的知識背景來看，愛因斯坦引入一個宇宙常數(shù)以保證宇宙在大尺度上是靜態(tài)的，這肯定是一個錯誤。愛因斯坦在年輕時，以不輕信任何先驗自明的概念而令人嘆服。他曾說過：    物理學(xué)中沒有任何概念是先驗地必然的，或者說是先驗地正確的。    但是，任何人即使是偉大的科學(xué)家，也不能保證自己永遠(yuǎn)不會陷入先驗概念設(shè)下的陷阱。愛因斯坦雖然在1917年2月文章發(fā)表之前，也發(fā)現(xiàn)他的引力方程會得出膨脹和收縮解，但傳統(tǒng)靜態(tài)觀的影響及日常生活的經(jīng)驗，使他放棄宇宙可能膨脹的解，而引入一個宇宙常數(shù)A，以保證在大尺度上宇宙是靜態(tài)的。后來愛因斯坦又承認(rèn)，自己引入一個宇宙常數(shù)是他干的“最大的蠢事”。    但有趣的是，現(xiàn)在宇宙學(xué)和物理學(xué)的最新研究表明出現(xiàn)了新的問題：A的引入，真是愛因斯坦畢生犯下的最大的錯誤，干的最大的蠢事嗎？    現(xiàn)在宇宙學(xué)家認(rèn)為，在描述宇宙早期的情形時，宇宙常數(shù)是不可缺少的。在量子場論里，真空被定義為能量密度最低的狀態(tài)。在這一定義下，物理學(xué)家在考慮通常所說“源”粒子真空時，得出的結(jié)論是所謂“真空”，并非真空。而這樣一個場，與前面提到的引入宇宙常數(shù)A以后出現(xiàn)的無源場，在本質(zhì)上應(yīng)該說并無區(qū)別。在一個暴脹(powerful inflationary)宇宙模型里，宇宙學(xué)家猜想宇宙早期有一個急劇膨脹期，這時必須有一個很大的宇宙常數(shù)值，隨著宇宙的膨脹，這個常數(shù)值逐漸減小。    宇宙學(xué)家雷伊說：    ……在量子廣義相對論中，宇宙常數(shù)起了不可忽視的作用，可以說，它促進(jìn)了而不是阻礙了宇宙學(xué)的發(fā)展。    從現(xiàn)在的研究看來，即使在經(jīng)典廣義相對論時期，宇宙常數(shù)的引入也可以說使場方程的普遍性增加了。因為，我們只要適當(dāng)?shù)卣{(diào)整A的值，就可以得到靜態(tài)的、膨脹的和收縮的解。而且我們注意到，愛因斯坦在1917年引入宇宙常數(shù)的論文中，并沒有給宇宙常數(shù)賦予任何一個具體的數(shù)值，他只是說：    ……我們可以加上一個暫時還是未知的普適常數(shù)——A的基本張量，而不破壞廣義協(xié)變性；……當(dāng)A足夠小時，這個場方程無論如何也是相容于由太陽系中所得到的經(jīng)驗事實的。    從A提出至今已有90多年的歷史，宇宙常數(shù)的引入為宇宙學(xué)的研究創(chuàng)造了進(jìn)一步探索的氣氛，并且使得宇宙學(xué)得到了進(jìn)一步的發(fā)展。近年來，宇宙學(xué)家發(fā)現(xiàn)了“暗能量”(dark energy)、“暗物質(zhì)”(dark mat—ter)，而且暗物質(zhì)的密度已經(jīng)大于物質(zhì)的密度，排斥力已經(jīng)從引力手中徹底奪得了控制權(quán)，以前所未有的速度推動宇宙膨脹。這一發(fā)現(xiàn)使得宇宙常數(shù)更是不可缺少。    因此現(xiàn)在的結(jié)論是：愛因斯坦引入宇宙常數(shù)并不是他畢生的大錯，更不是他干的一件最大的蠢事，宇宙常數(shù)不為零現(xiàn)在已是大多數(shù)人所接受的“事實”。不過我們也應(yīng)該知道，科學(xué)家重新引入了宇宙學(xué)常數(shù)項，這和當(dāng)初愛因斯坦引入宇宙常數(shù)以得到一個“穩(wěn)定宇宙模型”不同，現(xiàn)在的宇宙學(xué)常數(shù)項代表了暗能量和暗物質(zhì)項。    這段宇宙常數(shù)被發(fā)明而后又被揚棄，又再死而復(fù)活的歷史告訴我們，今日被大多數(shù)人或?qū)W術(shù)權(quán)威相信是正確的事，明日也有可能會再次被證明是錯的。今天我們雖然都接受宇宙常數(shù)不為零，難保哪一天這樣的信念不會再被新證據(jù)推翻，而新的理論將用全然不同的觀點來詮釋我們今日看到的現(xiàn)象。P8-10

后記

科學(xué)家也是人，人所具有的七情六欲科學(xué)家都有，因此科學(xué)家除了他們的積極正面形象以外，在生活情感、科學(xué)研究上，都和普通人一樣。他們中間有一些人十分豁達(dá)、幽默、可親，他們的幽默常常使我感覺那是最高級的一種幽默，不僅僅會使人開心地大笑，還會由此得到人生的一些哲理。    但是也有一些科學(xué)家不善言笑、性格內(nèi)向，一時想不通還會想到尋短見；有一些科學(xué)家還會有憂郁癥，常常會懷疑乃至埋怨別人剽竊了自己的研究成果，恨不得把所有偉大的發(fā)現(xiàn)都拉到自己的名下……    總之，科學(xué)家不是超人、圣人和不食人間煙火的人。他們有歡樂，有成功，但也有憂愁、痛苦和失??；有過五關(guān)斬六將的勝利歡悅，也有敗走麥城的噬心苦痛。有許多科學(xué)家有很高貴的品格，唯科學(xué)研究和人類利益為重，不計較個人得失。但是也有一些科學(xué)家由于種種因素的影響，在一定的場合中表現(xiàn)出非常令人意外的惡劣的一面，例如病態(tài)的嫉妒、弄虛作假、玩弄權(quán)術(shù)、打壓新生力量、唯我為上……一般人有的缺陷惡疾，在他們身上表現(xiàn)得淋漓盡致，時常讓人覺得匪夷所思、不可理喻。    我們多年前就想寫本書，把這些科學(xué)家多面的特色寫下來。但是一直沒有這樣好的機(jī)會。    沒有想到在2010年我們的這一想法得到華中科技大學(xué)出版社總編姜新祺先生和策劃周迎女士的認(rèn)同。他們積極支持我們盡快寫出來。    這套“科學(xué)文化叢書”能夠與讀者見面，我們十分欣慰。趁出版之際，我們謹(jǐn)向姜新祺先生、周迎女士和姚幸先生的幫助及辛勤工作表示誠摯的感謝！    由于收集的資料有限，不足和錯誤之處在所難免，務(wù)請讀者不吝指正，我們將感激不盡！    楊建鄴    于華中科技大學(xué)寧泊書齋    2011年11月10日

媒體關(guān)注與評論

一個人對社會的價值，首先取決于他的感情、思想和行動對于人類利益有多大作用。    ——愛因斯坦    人類看不見的世界并不是空想的幻影，而是被科學(xué)的光輝照射的實際存在，尊貴的是科學(xué)的力量。    ——居里夫人

編輯推薦

《啊,科學(xué)家會這樣?:科學(xué)家的趣事》編輯推薦：科學(xué)家也是人，人所具有的七情六欲科學(xué)家都有，因此科學(xué)家除了他們的積極正面形象以外，在生活情感、科學(xué)研究上，都和普通人一樣。他們中間有一些人十分豁達(dá)、幽默、可親，他們的幽默常常使我感覺那是最高級的一種幽默，不僅僅會使人開心地大笑，還會由此得到人生的一些哲理。

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