吳國盛 | 大美至簡

科學的歷程2018-11-09 06:32:16



作者 吳國盛 (本號主編,清華大學科學史系教授

責編 許嘉芩 劉愈


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▲《七堂極簡物理課》,卡洛·羅韋利著,湖南科學技術出版社出版,文錚 / 陶慧慧譯

編輯寄來意大利理論物理學家羅韋利教授的《七堂極簡物理課》,請我寫一篇書評,並說這是自《時間簡史》以來最成功的科學讀物,比情色小說《五十度灰》還暢銷。我花了兩個小時讀完了它,又花了一個小時思考它為何如此暢銷。

毫無問題,“極簡”是它暢銷的根本原因。

首先這是一本很薄的書,小32開本,不到100頁,中文也就是4萬字的樣子。現代人都很忙,太厚的書、要花很長時間才能讀完的書不容易抓住普通讀者。

當然,單純的書薄絕不可能導致暢銷。關鍵是,這是一本講述現代物理學前沿理論的書,這樣的書居然也能寫得很薄,而且淺顯易懂,而且充滿情趣,那就該它暢銷了。

作者是一位前沿理論物理學家,對物理學的艱深理論,有自己的理解和把握。更難得的是,他能夠把20世紀物理學中的革命性理論概括成簡單而質樸的觀念,這樣的概括即使在內行看來,也很有啟發。比如:

第一課,什麼是廣義相對論的基本思想?答:引力場不瀰漫於空間,它就是空間本身。(第8頁)

第二課,什麼是海森堡量子力學的基本思想?答:如果沒有受到打擾,電子就沒有固定的棲身之所,它甚至不會存在於一個所謂的“地方”。(第21頁)

第三課,宇宙的構造是什麼?答:這個佈滿星系、富有彈性的浩瀚宇宙是大約150億年前由一個極熱極密的小星雲演化而來的。(第35頁)

第四課,粒子如何?答:屈指可數的幾種基本粒子,不斷地在存在和不存在之間振動、起伏,充斥在似乎一無所有的空間中。(第45頁)

第五課,廣義相對論與量子力學是矛盾的,怎麼辦?答:結合它們,讓物理空間也由量子構成。(第52頁)

第六課,就算相對論與量子力學統一起來,物理學就不再有內在矛盾了嗎?答:還有,熱力學和它們都不對付。在引力、量子力學和熱力學三者的交叉地帶,許多問題糾纏在一起,而時間就位於這團亂麻的中心。(第74頁)

第七課,我們是誰?答:我們是觀察這個世界的主體,是這幅科學的世界圖景的創作者,但是,我們也是這個世界的一部分。

這七課,講得真是簡明扼要,但又深得現代物理學的真諦。當然,由於篇幅所限,這些深刻的話題都沒有展開。

十多年來,我也在多個場所向觀眾講述過類似的話題。我講相對論、量子力學,講它們之間的矛盾和衝突,講熱力學與時間問題,也講科學與人。我得承認,物理學部分我沒有他講得精彩。在講科學與人的時候,我和這位物理學家的立場有很大的區別。一個徹底的自然主義者,通常也是一個徹底的悲觀主義者。作者說“我認為,我們這個物種不會延續很久”。他還說,“在地球上,我們也許是唯一知道我們的個體必將死亡的物種,我害怕在不久地將來我們也會成為唯一一個眼睜睜看著自己末日到來的物種,或至少是見證自己文明滅亡的物種。”這樣冷靜地談論人類物種的滅絕或者人類文明的滅亡,並且視之為宇宙間尋常的事情,這是我做不到的。

作為一篇書評,在最後我總得挑點毛病。第三課講到古希臘阿那克西曼德的宇宙論模型的時候,書中的插圖把大地畫成上下兩面都可以住人(第30頁),這是不符合歷史事實的。阿氏第一次提出了天球的概念,但還沒有地球概念。他把大地設想成一個鼓一樣的東西,有兩個面,但人只住在“上”面,因為在他看來,仍然存在一個絕對的上下方向。因此,插圖中地下面的小人應該去掉。當然,這個小小的瑕疵絲毫不會減低本書的魅力。

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