先来说下作者曹天元,个人简历没有那么出彩,复旦大学毕业,长期从事金融和媒体类工作,爱好历史和自然科学(百度百科)。请注意,这里是爱好,阅读本书过程中我一直想象作者应该是物理学博世或者物理学工作者,至少类似的头衔才能“衬得上”该书,仅通过爱好就成就了这本书,非常了不起。尽管如此,这本科普类读物在嬉戏打闹中也不失专业,足见作者对自然科学的深入研究,功底深厚。
是物理学作品,也是文学作品,文字细腻,辞藻华丽,象征比喻,意境优美。复杂的物理学理论公式,也尽可能论述的通俗易懂。降低门槛的同时,让我们更容易跨进科学的殿堂。至于更深入、更专业的研究,当然是更专业的人借助更专业的书。对于我们普通人来说,得以窥探一眼物理学的奥秘,这本书是称职的。美中不足,可能起初这本书是网络连载的原因,有些地方旁枝末节脱离主题,导致篇幅太大,略显臃肿。
内容上来看,粗分两个部分。前半段是三次波粒战争的发展史。后半段是近代量子论的发展和争端。
光到底是波动,还是微粒?前半段基本围绕这个问题,也是早期量子物理的核心争论点。光是否像声音一样在介质中按照波动的方式传播(比如经典的实验:光的双缝干涉实验,光源通过两个缝隙在地板上形成明暗色带),还是说光本身是粒子,通过某种传递方式运动。这个争端以牛顿的微粒说和麦克斯韦的波动说开始,历经三百年的恩怨纠缠,犬牙交错。最终以惊人的结论暂告段落:光即是粒子,也是波动。物理学不存在“原本是什么”,只取决于观测手段,不同观测手段时呈现不同的结果(比如有一匹白马,我说这是白马,你带着红色的眼镜说,这是红色的吗,请问这匹马到底什么颜色,我们俩都认为自己是对的。说不定这匹白马是刚做完染色的黑色。所以这匹马本来是什么颜色并不确定,确定的是观测手段)。
如果说前半段魏晋发展史(围绕光到底是波动和粒子的争论,统一前进寻觅真理),那后半段就是南北朝频繁的政权更替(量子论不断地假设、推演、更替、完善)。在光即是波动又是粒子的基础上,引发各种猜想和假设,比如“薛定谔的猫”的多态叠加(猫同时具有生和死的状态),比如多维空间理论(猫在我们观测的世界是活的,在另一个我们无法观测的世界已经死了),再比如哥本哈根解释、玻姆的隐变量、退相干、自发定域理论等。前半段是19世纪到20世纪初,后半段是20世纪前半。就像人类的发展史,智人经历上万年的进化,在16世纪科学革命之后的最近500年,科技旋即获得迅猛发展。
没有科学家的唇枪舌战,相爱相杀,不断交叉碰撞,就不会有科学的进步。所有的进度都建立在一次次的假设,一次次的失败之上,一次次对理论的完善之上。量子到底是什么,其实很难解释。量子论的基本形式只是一个大框架,它描述了单个粒子如何运动,属于狭义相对论的范畴,接下来量子论要面临的大地是广义相对论,从粒子到宇宙的理论跃升。实际上,量子论又跟我们生活息息相关,核能、计算机技术、新材料、新能源、信息技术等方面基本上和量子理论有着密切的联系。现代科学的发展只有几百年历史,在未来,站在这些巨人的肩膀上,相信我们可以看的更远,走的更远。
对于这种自然科学的了解,突然有感而发。如果从有用的角度来考虑,这类只是对于我们有什么用,就好像勾股定理、阿基米德原理、微积分、二次方程式,这对于我们生活有什么用呢(相信大家在网络视频上也看过这种段子)?
我想,初高中或者大学的学习,或许是筛选人才的一种方式。那除此以外呢,还有没有用?或许可以丰富精神世界,领略微观世界、宏观世界的精彩。还有呢?或许从更多的角度考虑问题,让我们更加缜密细腻。还有呢?宽进严出,多学多感受,才能找到自己兴趣点,再做深入研究。还有呢?其实我也不知道有什么用,经过三年疫情,日子过得更加艰辛,人也慢慢安静下来,也更多的开始思考,好像这些知识本身,对我们立足社会好像真的没什么帮助,甚至连读书这件事,有时候都觉得没有什么意义。现在长挂嘴边的一句话:无所谓。其实什么都无所谓。对于读书这件事,但行好事莫问前程,无所谓,至少读书没有什么坏处。至于有什么价值意义,管他呢,无所谓。
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