有什么好的无聊科普书籍推荐一下?

文章摘自中读专栏-苗千陪你读科幻
http://m.lifeweek.com.cn/h5/zhuanlan/detail.do?id=41
嬉皮士如何拯救物理学
大家好,我是苗千。
我们这个读科幻的节目,进入到了下半场之

本文最后更新时间:  2023-03-20 13:34:25

文章摘自中读专栏-苗千陪你读科幻

http://m.lifeweek.com.cn/h5/zhuanlan/detail.do?id=41

嬉皮士如何拯救物理学

大家好,我是苗千。

我们这个读科幻的节目,进入到了下半场之后,就像是人生进入到下半场一样,不像之前那么有活力了,觉得什么都新鲜。因为读了太多的科幻作品,再读什么可能大家都容易觉得烦,觉得腻。我也是,我也很痛苦,很焦虑。我们这一周就来点新鲜的。我们接着上一周聊到了凡尔纳所处的那个独一无二的既辉煌又脆弱又令人怀念的经典物理学时代,我们本周就来讲一讲接下来在物理学界发生的故事。所以说它不是科幻,也不是科普,而是科学史。

想找一本合格的关于科学史方面的著作非常难,因为要把这个问题写清楚,需要有很多方面的才能。比如说你要有历史学家的钻研精神,要有最起码的科学工作者的科学态度和知识,还要有小说家的叙事技巧,把一个故事或者事件解释清楚,这是非常高的要求。我可以这么说,在国内市场上关于科学史方面的书籍,起码是物理学史方面的书,我目前还没发现任何一本值得读的。

当然我们反过来说,一个作者如果能有这么高的能力,他可能也不会选择去写科学史这方面的话题,因为不好卖,自己得到的收益和付出可能完全不成比例。要是这有这方面的能力和兴趣还不如去写知名科学家的传记获得的反应好。比如说我读过写《乔布斯传》的作者沃尔特·艾萨克森写的最新版本的《爱因斯坦传》,水平就非常高,还有像英国作家瑞·蒙克写的《维特根斯坦传·天才之为责任》水平都很高。但是要论起对科学史的解读以及趣味性,我觉得前两本书都不如我们本周要读的这本书,那就是《嬉皮士如何拯救了物理学》How the Hippies Saved Physics。

这本书的作者是麻省理工学院科学史系的系主任,戴维·凯撒(David Kaiser)教授,这个人本身就是身兼物理学家和历史学家的双重身份,获得了哈佛大学物理学和科学史学的双博士学位,非常的了不起。这样的一个人写东西,我们首先感觉他的材料和叙述靠得住,不会歪曲或者哗众取宠。所以说这本书在2011年一出版立刻就获得了整个科学界的关注,很多科学期刊都刊登了关于这本书的书评。所以我一直很好奇,为什么至今我国都没有引进它的中文版,如果听我们这个节目的朋友有做书的,请你马上行动。

就因为这本书还没有中文版,所以在中文领域关于它的书评目前只有一篇,是由哥伦比亚大学物理学博士,中国国家天文台研究员陈学雷教授写的。这篇文章可以在网上搜到,大家可以先去看一看。关于这篇书评我还是比较骄傲的,因为是我约了陈教授写,首发在《新知》杂志上的。我们要想尽量详细,连贯的介绍一下量子物理学,或者说近代物理学发展的历史,就不能完全限制在这本书的范围之内,只是以这本书作为一个核心。

我们上周聊过量子力学的诞生,如果从马克思·普朗克提出量子假设的时间算,那它恰好就是在1900年诞生的。所谓的量子力学,quantum mechanics, 它的重点当然是在quantum。这个词的本意是一份。我们知道有一集007的电影叫做“A Quantum of Solace”,意思就是一点点安慰,一份安慰,我们国内的朋友有意无意的把它翻译为“007大破量子危机”,很有意思。

《007 大破量子危机》海报

在微观领域,我们发现很多事情和在宏观领域不一样了,很多东西都只能是一份一份的。这个想法非常的疯狂,非常的无厘头,也非常的有效。当一个全新的世界展现在人们面前,无限的可能,无限的机会一下子就出现了,那么我们可以想到,冲在最前面的一定是年轻人。年轻人最有冲劲,对于旧系统最没有感情,最不怀念,又最希望能有机会建功立业。而且我们发现在20世纪初这个时间关口,全新的量子概念出现了,所有人一律平等,无关年龄,无关你在学术界的地位,只有一条标准就是看你能不能跟上新潮流——在这样的机会之下,老年人,或者说年龄稍大一些的人可以说一点机会都没有。

马克思·普朗克

我们知道最先提出量子设想的马克思·普朗克是1858年生人,1900年的时候已经42岁了,所以他开创了一个时代,又很快被这个时代甩在了后面。后面冲上来的可就是一群生猛的年轻人了。比如说爱因斯坦在1905年解释了光电效应,提出光量子的假设,但他也不算是冲在最前面的,量子力学领域真正的大师尼尔斯·波尔,1885年出生,我们都知道他因为对量子力学的一系列的诠释性的工作,成为了宗师级的人物。他也不是最年轻的,只是一个85后,维尔纳·海森堡是一个00后,1901年出生,20岁出头就建立了整个量子体系的数学框架,而且他是用全新的矩阵形式建立起来的,特点就是在当时没人看得懂。这一套运算法则,直到今天物理系的学生上课时也不是重点内容,原因就是让人很不习惯,虽然它完全正确。那么怎么办,就是由奥地利人薛定谔创立了另外一套完全等价的,但是大多数人都很熟悉的用微分方程的形式表示出来的量子体系的运算法则。

一群年轻的小将,用了很短的时间,就把前人花了几百年的时间建立起来的物理学大厦拆得干干净净,所以说我们才把量子力学的诞生称作是一场革命,而不是革新或者演化。有的朋友可能想到了,说我们平时谈20世纪初的这场科学革命,一般不是都说的是两个物理学理论的诞生吗?一个是量子力学理论,还有一个是更有传奇色彩,更有个人英雄主义色彩,更被人津津乐道的相对论啊!1905年的奇迹年诞生了狭义相对论,然后十年之后1915年又诞生了广义相对论,这不是更革命吗?

其实不是这样。尽管有流传的故事说爱因斯坦在年纪大了之后,看着墙上挂着的牛顿的画像,喃喃自语“牛顿,请原谅我”。好像那人当时就站在爱因斯坦旁边似的。我之所以不相信这个传说,就是因为爱因斯坦并不需要向牛顿道歉,他的理论非常有独创性,尤其是广义相对论,可以说是天才的迸发,但是实际上相对论可以说是对于牛顿理论的继承,对于时空观的一种发展。当然这是我个人的观点,就是相对论恰恰是对于古典力学体系的维系,当然是用一种非常特殊的方式维系起来,把牛顿力学体系里边的绝对时间,绝对空间这样带有一些神学色彩,或者说中世纪色彩的物理学概念,转变成了纯粹的几何学。

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