《七堂极简物理课》——认识世界与我们自己

这本书确实极简，很适合作为物理与部分哲学的入门了解和兴趣激发读物，相对论、量子力学、宇宙、粒子、空间、时间，以及人的存在，作者很简明易懂地讲述了物理学中的美妙理论与现代物理学发展，而最后最精彩的还是反过来对我们人类本源的思考。

难得的是在讲解这些平常看似高深的知识时，作者的语言却是很优美有力的，从而得以让我中午扛着睡意一小时读完，躺下就睡然后爬起来写下这些东西。

科普读物中的物理学一向很让人感叹与回味，就如《上帝掷骰子吗》之于量子力学的普及，也如这本书对物理学几个重要概念的介绍与探讨。

爱因斯坦在早年凭借原子、量子力学与狭义相对论三篇论文成名，后来为了让自己的理论与牛顿的万有引力相互融合，苦思十年而提出广义相对论，从而重塑了人们看待世界的方式，解释了时间的变化、宇宙的来源、空间的起伏、引力的本源等等，用一个简单而美妙的方程，来解释万物，而这，就是物理学追求的极致的美。

就在看这本书的今天，人类拍下了第一张黑洞照片，再一次证明了100年前爱因斯坦广义相对论的正确，感触颇为不同。

量子力学则是20世纪物理学的另一大支柱，是众多天才物理学家致力于解决的一朵乌云，在我看来，量子物理下的世界，更加脱离人的直觉，让人惊叹不已。它认为，能量不是连续的，物质不是永远可以不断细分的，所有东西都是由一个个基础的包块组成的。此外，还有一个更广为人知的量子物理理论就是“薛定谔的猫”，也就是物体只有在被观察的时候状态才是确定的，当没有观察者时，物体处于一个不确定的状态中，很反直觉，也很有意思。爱因斯坦为量子物理奠定了基础，却反对基于此的一系列推论，量子理论与相对论，也一直在互相不合，但暂时却都能完美地解释世界，也许我们看到的都只是真理的一只象腿而已。

人类对宇宙构造的认知经历了一个很不容易的阶段，从天为盖地为庐，到土地是填包围着的一块石头，到球体地心说，再到哥白尼的日心说，最后随着观测手段的不断发展，我们认知的宇宙模样也不断扩大。可以说，人类对地球和宇宙关系的认知，正如独生子女在成长过程中对自身的认知一样，从自恋，到明白自己不是被世界包围的唯一特殊个体。

从宏观反向走往微观，也是物理学家乐于埋头探索的区域，分子、原子、电子、中子、质子、夸克，更微小的粒子在不断地被预言和发现，人们也在不断地完善我们的标准模型方程来描绘这一切，可惜的是，标准模型方程仅仅称得上是一种可用的方程，却不是物理学所追求的极致简单的美妙食物。

为了解决相对论与量子力学的矛盾，物理学家们暂且踢出了一种圈量子引力理论，广义相对论说空间是不断运动的一个软体动物，包围着我们，可以被扭曲，量子力学告诉我们所有的空间都是一种由量子颗粒构成的场，所以圈量子力学的核心结论就是，空间就是由细小不可分的颗粒构成的，由于空间不再联系，时间这个连续的概念也不再存在，时间只是不同的量子世界的相互作用中产生的事件。同时，对于宇宙大爆炸之前的推理，可以由此认为，在爆炸之前，宇宙经历了一个坍缩到极小状态的过程。这个理论很难理解，也正在研究之中。

除了空间、引力和时间，物理中还有一个问题：什么是热？我们能感受到热，两个不同温度的物体接触后，热量会传递，最终达到一个统一的中间温度。首先，热其实是组成物体的分子原子电子的运动激烈程度，运动地越激烈，也就越热。那为什么热量总是从热的物体跑到冷的物体上呢？一个很有趣的想法是，这是一个概率问题，也是一个随机的问题。从概率上来看，一个快速运动的物体更可能撞上一个不太运动的物体，而碰撞的时候，能量倾向于平均分布，所以热量更容易从热的物体往冷的物体上跑，但热的物体本身并不是完全不会升温，只是概率太小太小而已。热量的转移使物体状态发生了变化，而这种变化正是让我们感受到时间流逝的关键。试想一个不断摇晃的钟摆，如果没有摩擦，将会一直同样地摆动下去，无论是顺着时间看，还是逆着时间看，都是一样的，只有当存在摩擦时，损失了能量，钟摆才会渐渐停摆，也就产生了变化，进而被我们所感知。一些科学家认为，时间流逝、当下、未来、过往这些概念其实只是我们人类的一种印象，宇宙是不存在一个普遍意义的“现在”这一时间切面的，正如相对论中，不同速度运动的人，其年龄增长速度是不同的。我们只是在几乎同一个速度下，感受到了同样的物体变化，从而形成时间的流逝的观念。如果存在一种超感知的生物，宇宙将是没有过去、现在、未来的一整块。

当了解完这些人类的成果后，不得不反过来思考一个问题，我们是什么？我们也是一堆粒子组成的一个物体吗，那我们的意识与思想又是什么？其实，在了解了宇宙的构造后就会明白，我们确实只是庞大世界上一个普通的物种，一个普通的生命体，我们就是我们自己，是我们的脑神经元的一系列信号传递，也是我们的心灵，我就是一个整体。另一方面，我们成为人类后所存在的时间在历史长河中其实很短，类似的人类物种其实也已经灭亡过，比如玛雅。我们能够感知到物体的变化，从而以时间的观念来看待这个世界，我们妄图用我们的小脑袋来思考世界的本源真理，试图去思考我们自己。但引用《纸牌的秘密》中的一种看法，如果我们的头脑非常简单，简单到我们可以理解它，那么，我们就会变得非常愚笨，愚笨到我们无法理解我们的头脑，反过来也一样。人类当然不该停下探索的脚步，正是靠着对世界的好奇，使我们走出非洲走向世界，但我们也应该保持对世界，对自然的敬畏，我们对世界的破坏，对地球来说一直一点小变化，对宇宙来说更是不值得一撇。

我们的生死如同星辰的生灭，个体如此，全人类也是如此。这就是我们的现实。生命正是因为短暂才宝贵。……自然塑造了我们，指引着我们，我们沉浸其中，并非无家可归，并非悬在两个世界之间，以为自己只有一部分属于自然，眷恋着旁的东西。不，我们就在家中。