《七堂极简物理课》卡洛.罗韦利

《七堂极简物理课》卡洛.罗韦利

芦苇笛音
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把简单的道理包装成博大精深理论的人呢,一般都是沽名钓誉的人。
而能把深奥晦涩的道理深入浅出讲明白的人,才是真正的大师。比如霍金,《时间简史》、《果壳中的宇宙》等科普书把宇宙的奥秘娓娓道来。

与霍金类似,本书的作者卡洛·罗韦利作为量子理论界的大神,也是将许多物理概念为我们一一道来。
《时间的秩序》、《七堂极简物理课》、《现实不似你所见》和《极简科学起源课》这四本书,可以作为科普读物,也可以作为小朋友的启蒙读物。
同样可以作为窥探宇宙奥秘、物理奥秘的一把钥匙。
我们先来看看《七堂极简物理课》这本书。
书本很薄,如果你对高中物理课还有所记忆的话,一天的时间就可以读完。如果你还有一些量子力学的基础,那么半天就可以读完。
本书一共分为六个部分。第一部分:广义相对论。作者没有展开篇幅去详细叙述,这是一种对大众读者的人文关怀(展开说了怕你看不懂)。
广义相对论从一个全新的视角来看待时空。如果用一句话来总结,就是:空间即是引力场。
而引力场又是个什么东西,大家可以参阅《时间的秩序》一书的读书笔记。
第二部分:量子。量子理论与广义相对论被誉为21世纪最伟大的两项物理突破。
从普朗克的黑体辐射中发现量子这个东西,到玻尔发现量子跃迁,再到海森堡的测不准原理。
量子理论从根本上颠覆了我们对于宇宙,甚至自己的认知。我们从确定性转向不确定性,从万物可知,到万物不可知。
第三部分到第五部分都在说宇宙。从宇宙的构造出发,说明了我们不过是浩瀚星空中的一个微小的点,空间也不是一马平川的,而是弯曲的。
我们的世界不过是原子、电子、质子、中子和夸克等微粒组成的。
看到这里,我终于明白了为什么有什么事情想不开的时候,要抬头仰望星空。
因为只有感觉到自己的渺小与微不足道,才能放下“心头大患”。再多的财富,再多的头衔,若干年后,也不过是“尘归尘,土归土,及尽繁华,不过一掬细沙”。
尘归尘,土归土,从物理的角度来解释,不过是一堆微粒组成了某一个物质,而某一个物质最终又还原到微粒的状态。
第六部分讲述了概率、时间和黑洞。这一部分消化起来需要一些功夫。
首先,作者提出了热量的概念:只有存在热量的时候,过去和未来才有区别。
这一点我们会在《时间的秩序》中详细说明。概率这一点,我们在成功的公式中有提及:
成功=(天赋+努力+趋势)x概率P
这个概率P就是量子力学中提及的不确定性,就算你天赋异禀,悬梁刺股,抓到了趋势,也不一定能保证成功,只是增加了成功的概率。
作者在书中有一句话来描述概率,十分经典。概率同物体自身的演化无关,只与物体跟我们相互作用的特定属性的变化有关。
最后,作者用少量的篇幅介绍了黑洞热。
话不多说,先谈谈个人一点收获吧:
1、第一课,关于相对论的,了解到爱因斯坦广义相对论的主要思想就是认为,空间和“引力场”是同一个东西,空间是一种物质,可以波动,弯曲,变形,如同一块海绵体,产生引力的原因是因为物质的质量造成的空间弯曲。
2、如何描述空间的弯曲呢?使用的居然是1个世纪之前的数学家高斯和他的学生黎曼建立的二维,三维甚至高维曲面公式,爱因斯坦将黎曼曲率R和物质的能量等价起来,认为“空间在有物质的地方会发生弯曲”,空间的弯曲就变成了一个数学公式。
3、第二课,海森堡关于电子的描述,他认为电子并非一直存在,只在人们看到它的时候(与其他东西相互作用时)才存在,不看的时候就不存在,电子就像一个幽灵,它没有固定的栖身之所,不会存在于任何地方,是不是很像一个“幽灵”!
4、第五课,关于量子力学和广义相对论的,二者似乎是矛盾的,前者认为世界是不连续的,空间是平直的;后者认为世界是连续的,空间是扭曲的。二者不可能同时正确,但是二者在现实生活中的应用和证据显示,似乎都是正确的。
5、关于圈量子引力理论的介绍,这是我第一次听说,之前听说过爱因斯坦的后半生一直为创建统一场理论而努力,但结果无疾而终。而作者所从事的理论物理学正是这一热门的领域,它是为了试图把广义相对论和量子力学统一起来的理论。

首先本书的价值,在于普及现代物理学,比较前沿的主要学科知识。作者能够使用非常优美的,易懂的文字来解释一些深奥的道理,可见他物理学知识和人文知识的深厚功底,能够深入浅出,绝对是大家手笔。
其次,这是一本轻松的科普读物,非常适合对科学感兴趣人群阅读。甚至在茶余饭后,休息的时间就可以阅读的小书。没有严肃认真的数学公式和物理规律需要记忆,你也可以对现代物理学的最高殿堂一窥全貌。
最后,最重要的是,期待本书可以激发更多的人能够对物理学——一门研究宇宙背后规律的学科,有更多的学习兴趣和热情。借着认识宇宙的奇妙,认识奇妙的创造者。


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