《物理世界奇遇记》书评

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出版社:科学出版社
出版日期:2008-4
ISBN:9787030215680
作者:(美)伽莫夫,(英)斯坦纳德
页数:251 页页

物理学和佛学间的同异、差距,以及同样需要美丽的想像力和文字

“你知道,它们并不是物理学理论。它们放在这里,不是为了让你去理解它们。你所应该做的是去感受它们。”“你一定要同它发展一种双向关系——一种相互作用。只有当观察者把他自己的某种东西加入到作品中,也就是带着他自己的某些感受去观察它时,这件作品才是完美的。”“任何一个处在封闭空间内的物体都有一定的运动——我们物理学家把它称为零点运动。”“任何一件东西,只要它的能量大到在穿过围墙以后还能继续跑开,你就不可能把它囚禁在封闭的围墙里。这个物体早晚总是要直接从围墙漏出跑掉的。”1900年,德国物理学家普朗克从理论上研究物体与辐射之间的平衡条件时,得出一个令人惊讶的结论说,这种平衡是根本不可能达到的,除非我们假设物质与辐射之间的相互作用,并不像我们通常设想的那样连续,而是通过一系列不连续的“冲击”来实现的,在每一次这样的基本相互作用中,都有一定量的能量从物质转移给辐射或从辐射转移给物质。。。要知道,我们这个世界上所存在的任何一种作用,要不是属于辐射作用,就必定是属于机械作用。虽然周围连一丝风也没有,树上的叶子却沙沙作响。他问教授为什么,难道它们就这么害羞吗?“问题在于,在进行任何观察时,只要你在看着观察的对象,你就免不了要干扰它。在量子丛林中阳光量子所集结成的光束,显然要比我们老家的光束大一些。加上现在的普朗克常数也要大得多,我们就应该料到,这里会是一个非常粗犷的世界。在这里不可能有任何柔和的动作。。。”要是你高兴,你不妨管它叫哲学。很清楚,至少在自然科学中有一个基本原则——永远别空谈那些无法用实验去验证的事物。整个现代物理学理论都是根据这个原则建立起来的,而在哲学中,事情可能不太一样,有些哲学家也许想超出这种限制。例如,德国哲学家康德曾经花很多时间去思考物质的性质,但他所考虑的不是物质呈现出来的性质,而是它们自在的性质。对于现代物理学家来说,只有所谓可观察量才有意义,而且整个现代物理都建筑在这些量的相互关系之上。。。世界上有一种巨大生物,他管他们叫做人类,他说,这种人类所能看到的光,能量间隔——他管这种间隔叫做波长间隔——是很窄的。在人类的物理学家看来,这只不过是一个紫外光波正在从这个特定的原子所处的地点经过,但对于微小的电子来说,这简直是一场可怕的电风暴了。

也许每个人都该读懂物理

现代人可能不会过多的关注除了自己生活以外的世界,人们都忙于生计,很少有人会仰头望向星空。作为一本科普读物,这本书真的是很成功,以前花了很久的时间去想象的世界,就这样在这本书里展现给我了。真的是很奇妙。对于这个世界的理解我都是从物理学的角度去理解的。记得在上初中时刚刚开始学习物理的时候,物理书的前面有一条大蛇,自己吃到了自己的尾巴,当时我联想到诺基亚手机自带的贪吃蛇游戏。物理时横跨整个微观世界到宏观宇宙的一门学科。现在的高能物理(基本粒子物理)就是为了解答整个宇宙是如何产生的,暗物质到底是什么东西的一门学科,要去解答非常宏大的问题,却要去研究非常微观的世界。这难道不是很奇妙吗?我不知道我有生之年能否看到科学家们研究出大统一理论。我会一直关注物理,这种对于科普的热情我也许真的是会持续一辈子。

我们是由星际尘埃构成的!

这本书讲的是一些很高深的理论:相对论、弯曲空间、宇宙大爆炸、量子规律、概率云、杨氏的双光缝、麦克斯韦的妖精、电子运动、原子核、原子加速器……作者却能用有趣的例子描述出来,让人有初步印象,从而激发进一步讨论的兴趣,想来这就是科普的意义吧。现在提到量子规律,大致印象有了,就是和中学学到的古典力学中的规律完全不同。位置和速度不再是可以准确测量的量,而具有某种程度的测不准性,并且,其中一个量测得越准,另一个量就越弥散,越测不准,就像“弥散的台球”一样。我也知道了为什么有些元素被称为“放射性元素”,当质子超过一定的数量时,原子核就不再是稳定的,它倾向于把它的某些组成部分驱逐出去。似乎高中毕业之后就再也没有接触到任何与物理相关的东西,高中时学的知识是科学界100年前的结论,而科学最新的发现、结论从来也没有出现在我们的生活中,但它必然是有存在的价值的,要不然瑞士建造昂贵的粒子加速器做什么用呢?量子物理,看起来很遥远,但想必在我们不知道的地方在渐渐改变我们的生活吧。最后,来一段宇宙起源的描述,信息量超大——“在大爆炸后的几分钟内,我们只有氢和氦的原子核以及电子。再过30万年,一切都冷却下来,温度降到足够低,这时电子便能够围绕着原子核,于是,我们便有了第一个原子。现在,整个空间中充满了一种气体。这种气体的密度是非常均匀的。但是,也还存在某些极为微笑的不均匀性——有些地方的密度比平均密度稍微大一些,有些地方则稍稍小一些。这样一来,由于密度较大的地点具有较大的万有引力,气体就开始围绕着它们集聚起来。它们收集的气体越多,它们的引力就越强,因而就能更有力地从四周吸来更多的气体,结果就形成可一些彼此分开的气体云。这时在每一个气体云内部都会形成一些小小的漩涡,这些漩涡互相挤压,从而使温度上升。最后温度变得非常高,从而引发核聚变过程——恒星就这样诞生了。结果,大约又过了10亿年,便出现了各个星系(实际上,星系有可能是通过两种方式形成的:一种是先形成星系云,然后由它分裂成许许多多恒星;另一种是先形成恒星,然后恒星聚集在一起形成星系。究竟是哪一种,目前还没有人真正知道)。但是不管是这种还是那种,恒星毕竟是形成了,并且依靠核聚变过程而获得能量。它们不仅释放出能量,并且还逐渐积累起较重原子的原子核——这些原子正是后来构成地球和我们身体所必需的材料。然后,恒星上的核火终于把燃料烧光了。对于像太阳这样的中等大小的恒星来说,这个过程大约需要花100亿年的时间。这种处于老年期的恒星会发生膨胀,变成所谓的红巨星,然后再收缩而变成白矮星,最后慢慢凝固成很冷的岩石。质量更大的恒星会以一种特殊得多的方式结束它们的生命——随着‘轰’得一声,它就全部完蛋了。这就是超新星爆发。正是这种爆发喷出了某些新合成的核物质,即重的原子核。它们现在同星际气体混合在一起,并且能够聚集起来而形成第二代的恒星以及第一次出现的像地球这样的多岩石行星。然后,这类行星之一——地球——通过自然选择进行演化,终于把它表面上的化学物质转化成你和我。我们就是这样由星际尘埃构成的!”

不称职的科普书

看前言的时候了解到这是一本20世纪40年代写的书,于是担心是否书里的内容对于现代的科学来说已经显得有些落伍了,毕竟已经70多年过去了......是不是没有多少有价值的东西,只能当个历史书看看呢?而且科学史和文化史不同,没办法怎么以史为镜,学到多少东西,各中区别大概在于:真理只有一个,而文化可以多种多样。不过读了几章后就发现问题重点完全不对。其中的理论倒是并没有怎么落伍,毕竟相对论,量子论这些东西,在现有科学尚没有找到可以推翻的证据的时候,它们还是代表着真理的。但是这本书的问题在于它的屎一样的叙事和理论表达。看完后发现它确实不是一本称职得科普书。科普读物的作用,一是普及科学知识,二是引起人们对于科学的兴趣。这就要求用有趣的故事或者浅白易懂的文字将科学知识表达出来。而这本《物理世界奇遇记》,虽然打着将物理知识融入主人公汤普金斯先生的一个个奇幻的“白日梦”中得噱头, 但实际上只是生硬的把两者拼在一起,假想主人公在各种离奇的梦境世界中遇到夸张化的物理现象的场景,然后接着的解释完全就是让人觉得在上大学物理课,基本和物理课老师举了个例子,然后开始长篇大论的用一堆专业学术术语解释某个物理理论怎么造成这种现象一模一样,除非是真的对这本书看对眼的人,不然大部分人看这本书大概都是生硬刻板的接受一些知识而已。看着很是费力而且枯燥。 对于我这样一名理科生来说都感觉这样,那么怎么去给文科生,给不太了解科学的人科普呢。甚至感觉这本书应该当作物理课的教材,而不是科普型的读物。我一向都讨厌物理那些枯燥的研究和计算,但是对于物理的结论,对于它所揭示出来的这个世界的真实面貌很感兴趣。然而读完之后不仅很难从那堆晦涩艰深的术语中形成对近代物理学的正确了解,更是让我对那些复杂的公式和理论越加反感。这本书里里面的有趣故事和科学知识就像油和水一样是完全独立的两个个体,而不是理想中的水乳交融寓教于乐。就比如好几章都是前面一章是汤普金斯的梦境故事,后面一章直接贴出教授的演讲稿。让人不由得感叹其不走心。甚至其中怪诞的例子反而会损害物理的美感,沉浸在这些莫名其妙的内容里会更扰乱对物理知识的理解。人天生喜欢听故事。而不喜欢太多抽象的理论,因为故事总是比理论要更加吸引人的精力。如果不能做到理论与故事融合起来的话,就会让人的记忆多停留在故事上,而不是物理知识上。。。。。。。。。。要通过这本书来了解科学知识,还不如去上几节高中物理课。这本书的作者著名物理学家乔治。伽莫夫在前言里面说这份稿子初时投了五六家刊物都被推稿了,看完书后觉得其实很合理。他是优秀的物理学家,但是完全是个不合格的作家。诚然,科学研究本身就不是一件有趣的事情,甚至对大部分人来说是很枯燥的,从这点来说,似乎不应该对这种书太过苛求。但是,那不代表科学不能以真正喜闻乐见的方式来像普通大众介绍。至少我曾经看过的《量子物理史话》就做到了。整个量子论的研究想想都是很枯燥且冗长的,但是作者却以史诗的笔法,易于理解的描述让人轻松的得入量子论的大门。当时初中的我都能看的津津有味。总的来说这本书载誉太过。可能唯一好的地方就是比较全面的阐述了20世纪物理学的大部分成就吧。

这本书替我解开了不少疑惑

读《物理世界奇遇记》Oct 2012“考察的物体越小,机器却越大。认识宇宙的关键,却在于考察最小组成部分的性质。”这本经典的科普书解开我不少疑惑。为什么光速是绝对的?准确来说,真空中的光速才是绝对的(300,000公里每秒)。19世纪末,美国物理学家迈克耳孙和莫利观察地球运动与光速的关系时,按照经典物理的速度相加定理,在穿过以太运动时,光速应该随着它相对于地球运动方向的不同而不同。事实上,任何方向的光速都是一样。为什么越接近光速,长度变扁,时间变慢,质量变重?尺缩效应。注意只是物体有运动的方向的长度变短,因此才会看上去变扁。一个需要花时间t0的过程,在从一个作相对运动的参考系对它进行观察时,它所花的时间,将变得长一些。请大家注意,随着v的增大,t也同样增大。事实上, 当v接近于c时,t会变得非常大,以致所发生的过程几乎停滞下来了。这就是相对论的时间延长(钟慢)效应。正因为这样,人们就产生了一种想法,认为如果宇航员们以接近于光速的速度遨游太空,他们变老的过程就会变得非常之慢,以至于他们几乎不会变老——他们可以永远活下去!为什么光速是极限速度?物体质量随着速度增大而增大,当速度接近光速时,加速的阻力会变成无穷大!电子加速实验已经证明这一点。为什么不存在真正意义上的同时性?任何物体的运动或任何信号的传播都存在着一个天然速度极限。宇宙是否无穷无尽?科学家通过计算天体的数目来研究宇宙的曲率。如果是正曲率(球面),说明宇宙有尽头,就像从北极做直线运动最终会经过南极再回到北极一样,沿着宇宙做直线运动也能够回到起点。如果是负曲率(马鞍),说明宇宙无穷无尽。宇宙的未来?根据宇宙大爆炸理论,在大爆炸之后,各个星系开始飞散(已被证明)。不过,飞散速度因万有引力而减缓。未来,宇宙可能面临两个结果:(1)如果各种星系可以挣脱万有引力,宇宙将一直膨胀下去。(2)否则,各种星系总有一天会被万有引力拉回来,形成一次大挤压。大挤压后会发生什么?没人知道。可能是脉动宇宙,膨胀-收缩-膨胀-收缩……因此,万有引力的大小决定了宇宙的未来。而宇宙物质的数量又决定万有引力。这里有一个临界密度的概念,小于它宇宙则一直膨胀,大于它则总有一天要收缩。可是,宇宙99%的物质是不会发光,不能被观察到的反物质。这使得更加扑朔迷离。“红移”是什么?科学家利用分光计观察同一元素在太阳和地球的振动周期,发现原子在太阳表面振动得比较慢(因为太阳运动得比较快),因此它们发出的光比地面稍红,即它的发光频率会向光谱中的红端移动。在所有会发光的恒星都观察到红移现象。物体离我们越远,它便运动得越快,因此看起来越红。科学家利用红移来测量极其遥远的星系的距离。大挤压会是怎样?首先,温度会变得极其高,把所有物质分解成一个个原子。然后,大挤压把所有原子混在一起,形成一个均匀的高温气体球。宇宙回归起点。太阳是8分钟前的太阳说明什么?说明空间与时间的关系,我们越是深入地探索宇宙的深处,其实越是深入地回顾时间的过去。宇宙大爆炸理论有什么证据吗?宇宙微波背景辐射,即大爆炸时伴随的大火球。它的残骸已被发现!宇宙的演变?“在大爆炸后的几分钟内,我们只有氢和氦的原子核以及电子。再过30万年,一切都冷却下来,温度降到足够低,这时电子便能够围绕着原子核,于是,我们便有了第一个原子。现在,整个空间中充满了一种气体。这种气体的密度是非常均匀的。但是,也还存在某些极为微小的不均匀性——有些地方的密度比平均密度稍稍大一些,有些地方则稍稍小一些。这样一来,由于密度较大的地点具有较大的万有引力,气体就开始围绕着它们积集起来。它们收集的气体越多,它们的引力就越强,因而就能更有力地从四周吸来更多的气体,结果就形成了一些彼此分开的气体云。这时在每一个气体云内部都会形成一些小小的旋涡,这些旋涡互相挤压,从而使温度上升(这是日常生活中常见的事:当你把某种气体挤压成较小的体积时,它的温度就会升高)。最后,温度变得非常高,从而引发了核聚变过程——恒星就这样诞生了。结果,大约又过了10亿年,便出现了各个星系(实际上,星系有可能是通过两种方式形成的:一种是先形成星系云,然后由它分裂成许许多多恒星;另一种是先形成恒星,然后恒星聚集在一起形成星系。究竟是哪一种,目前还没有人真正知道)。但是,不管是这种还是那种,恒星毕竟是形成了,并且依靠核聚变过程而获得能量。它们不仅释放出能量,并且还逐渐积累起较重原子的原子核——这些原子正是后来构成地球和我们的身体所必需的材料。然后,恒星上的核火终于把燃料烧光了。对于像太阳这样的中等大小的恒星来说,这个过程大约要花100亿年的时间。这种处于老年期的恒星会发生膨胀,变成所谓的 红巨星 ,然后再收缩而变成白矮星,最后慢慢凝固成很冷的岩石。质量更大的恒星会以一种特殊得多的方式结束它们的生命——随着‘轰’的一声,它就全部完蛋了。这就是 超新星爆发 。正是这种爆发喷出了某些新合成的核物质,即重的原子核。它们现在同星际气体混合在一起,并且能够聚集起来而形成第二代的恒星以及第一次出现的像地球这样的多岩石行星(在产生第一代恒星时,当然不会有行星存在)。然后,这类行星之一——地球——通过自然选择进行演化,终于把它表面上的化学物质转化成你和我。我们就是这样由星际尘埃构成的!”什么是黑洞?黑洞是最重的恒星爆炸后留下的东西坍缩成一个万有引力强大到任何物质都不能逃脱的一个质点,连光也不例外。有人臆测黑洞连接着另一个宇宙。在这里叫黑洞,在那里叫白洞——把吸到东西喷出来。什么是测不准性?位置与速度总是有某种程序的测不准。其中一个量测得越精确,另一个势必越不准。量子常数说明了两者的关系。观察位置需要足够的光从物体反射过来,同时光子也会干扰物体的速度。古典力学的问题在哪里?古典力学认为可以把任何两个物理客体之间的相互作用降低到要多小有多小,在必要时甚至可以把它降低到实际上等于零。例如足够精密的温度计不会带走被测对象的温度。因此把所有有关的问题都当作纯技术性的困难来处。在自然界中存在着一个确定的互相作用下限,这个下限是永远不能超越的。当我们所要处理的是在原子或分子这类极微小的力学系统中发生的过程时,这个极限便变得非常重要了。为什么第二类永动机不能实现?第一类永远机违背了能量守恒。第二类永远机希望从自然界中提到能量。如果有办法把能量从较冷的物体流向较热的物体,那我们直接把海水抽上来,取出其中热量,再把剩下的冰推回去就行了。但是,这是违背了概率定理。热不过是粒子做快速不规则的运动。虽然越快越热,但是热量会趋向平均分布,较快的粒子去撞较慢的粒子,从而把热量层层传播去出。突然发生所有热量聚集于一部分粒子的情况并非不可能发现,只是概率太低太低。除非有maxwell的妖精,否则只能遵循热力学的基本定律:熵恒增加。原子空间不同在哪里?电子。形成原子大气的电子的数量决定原子的一切物理和化学性质。为什么放射性元素处于周期表的末尾?原子核内部有两种力,一是粒子之间相互吸引的核内聚力,二是带有正电荷的质子间相互排斥的库仑斥力。越处于周末末尾的元素的质子越多,库仑斥力越大,原子核越不稳定。粒子能够逃离是一个概率事件,它要往墙上撞很多次(多到难以置信),才能出现一次成功。量子论提供一些计算该概率的精确公式。为什么裂变和聚变都能够释放出能量呢?中子和质子的某几种组合要比其他组合束缚得更牢固一些;当从束缚得较松散的组合变成核子束缚得更有效的组合时,就有一些多余的能量可以释放出来。像铀一样分裂就是裂变,像氢一样聚合(成更稳定的氦)就是聚变。人工聚变很难,太阳却很轻松就实现。为什么科学家不把大量的铅转成金?因为用炮弹轰击原子核的效率太低了。几千发才能命中一发,即使命中也可以被弹回来。什么是反物质?性质与对应物质相反的物质,比如带一个正电荷的电子,施加引力它离开,施加斥力它却回来。开平方根时,物理学家常常抛弃负数。狄拉克却反其道而行之,预言了反物质。正物质与反物质是对立统一。正物质中的反物质其实就是反物质中的正物质(>_<)原子加速器是什么?整个原子加速器是一个巨大的环形管道。出发点是一个射频加速腔,粒子每次经过都被加速一次。管道上下设有磁极,产生一个竖起方向的磁场,引导粒子“拐弯”。随着粒子动量增大,供给电磁铁的电流也要相应增大,这就是为什么叫做“同步加速器”。碰撞的设计也很巧妙,管道里跑着具有相同动量的两队电子,一队带负电,一队带正电,朝着相反方向加速,最终在某个地方碰撞。

总结一下书中涵盖的物理领域

今天看完《物理世界奇遇记》,这本物理学科普书写得还蛮有趣的,为我这个科学白痴填补了许多知识的空白(当然看完只能仅仅算是知道这些知识的存在以及它们大致的样子)。对于我来说有没弄明白的地方,但已经写得相当通俗易懂了。我看豆瓣里没有比较详细的内容简介,我就贡献一下啦。(我只能根据我粗浅的认识介绍一下,物理达人们不要笑话我呀…………)此书覆盖的内容大致如下:1. 爱恩斯坦相对论如果你想象过当你跑得飞快或者光跑得超慢(像飞机火车甚至汽车一样慢)时你看到的世界是怎样的;如果你有兴趣知道在那样的世界里为什么经常旅行的人总比不旅行的人要显得年轻(以此找到一个更有力的理由让自己多去旅行);如果你想思考过时间的意义,并想探讨一下“同时”这个概念到底该如何定义的……2. 宇宙学如果你听说过宇宙大爆炸,并想知道宇宙的起源和宇宙正在发生的变化;如果你幻想过世界末日的到来;如果你想知道漫漫宇宙,到底是封闭的还是无限的;如果你始终弄不明白,黑洞究竟是个什么玩意儿……3. 量子物理学如果你曾听说过量子论并对其感到好奇;如果你想看看量子条件下,物体(粒子)如何做到穿墙而过;如果我说我们所熟悉的准确无误的物体位置和运动轨迹不复存在而你感到惊讶;如果你想了解一下如何用粒子运动学说来解释热传递、永动机、一只苍蝇变成一团苍蝇云……4. 基本粒子学如果你热爱刨根问底,探寻构成物质的原子的内部结构,组成原子的粒子是什么,世界组成到底有没有终极的不可再分的基本单位;如果你像电子那样热爱跳跃和飞翔;如果你想知道科学家如何使肉眼看不到的细小粒子的运动轨迹显影;如果你是反动分子,什么事都喜欢对着干,那你一定该了解一下什么是反物质;如果你想知道粒子是如何相互转变的……阅读到最后,你将发现书中所涵盖的领域是有所关联的。“为了了解物质的最小组成部分,你却得去考察整个宇宙。反过来也是这样,认识宇宙的关键,却在于考察其最小组成部分的性质。”我们的世界真高深哦!

古老的新奇

一直觉得这是一本非常古老的书现在翻开才发现这本书多么的新奇,内容多么的吸引我特别是读到CERN那一段,那个非常大的原子碰撞机,最近老师让查关于CERN的资料,看了这本书瞬间懂得了好多的东西在最小的粒子早已不是原子的时代,为什么我们的物理书上还是那样的写?这是一个怎样的情况以前看过很多遍的相对论,一直不太懂;但是这一次感受却特别的深对于原子核与电子的那一节,我觉得特别的有启发意义,当年学习化学的时候费劲脑汁的想,却很难能够明白;但是本书让汤普金斯先生化身为一个电子,仿佛读者自己亲眼看见,亲身经历。当时我就像,如果当时高中的时候,能够在学习之前老师将这一节单独的拿出复印给同学,比他空口的讲要强上不知多少倍!

何为大师?

其实身为大师的加莫夫 能抽出时间写下这些能丰富我们的物理精神世界 那是何等的突出贡献 以前对于相对论只能在心里了解 现在我可以轻松为别人讲述 还有量子理论 我觉得科学家有这个责任将最新的尖端科技介绍给科学大众

不仅仅是科普!

首先这本书不是传统意义上的科普书,如果与时间简史之类相比的话,基本概念或者说切入点的门槛都不像一般的科普书那么低,虽然书中的汤普金森先生也是以一位门外汉的身份加入这次物理世界探险,但是书中内容却更像是内行之间茶余饭后的侃侃而谈,所以呢,如果对于这本书你如果像是作为通俗读物去阅读的话,本人并不推荐你选择这本书!对物理史和各物理分支中的基本概念定理不是很了解的话,你总会觉得这本书只是隔靴搔痒。比如前几章的相对论部分,爱因斯坦的相对论浅说这部书其实用了大量篇幅去介绍旧的时空观与电磁理论之间的矛盾,这样自然而然就会引导读者去思考那如何去解决这些种种矛盾呢,那么洛伦兹变换就应运而生了。狭义相对论的两个假设包括光速不变和惯性系等价。先说光速不变,在理论上,麦克斯韦理论表明,光速只和电磁波的传播介质有关,那就是介质只要是确定的,那么光速就是定的。后继赫兹更近一步指出,光速和光源运动的速度无关。举个例子,一列火车运行速度为V,这个时候车头灯发出一束光线,速度为C,那么按照经典伽利略变换的话,这个时候,如果你静止在地面去观察这束光线的话,应该看到的光速是C+V(伽利略变化只是简单的速度相加),但是按照赫兹的结论的话,光速与光源运动速度无关的话,你这时候看到的光速依然是C,而不是C+V,这下你就可以看出传统的伽利略变换和新的电磁理论之间的矛盾了!而从实验的角度,迈克尔逊莫雷实验也表明,光速在任何情况下都是不变的。这就自然而然的引发人们的思考,究竟是电磁理论错误呢还是伽利略变换是错误的?因为伽利略变换是隐含绝对时空的,所以爱因斯坦就建立在实证的基础上抛弃了伽利略变换(因为不管从理论上还是实验上都表明电磁理论是正确的,而绝对时空确是无法证实的,那么自然而然就抛弃了伽利略变换),坚持了电磁理论的正确性,从而才有了第一条假设,光速不变!惯性系(不严格的说就是静止或者匀速运动的参考系)等价其实是在说,你无法通过物理实验去区分你在匀速运动中还是静止在地面上,因为如果你站在一个匀速运动的船上,你看不见窗外,听不见马达的轰隆声,你在这个船上做的所有的物理实验,都和你在静止时做这个物理实验看到的现象完全相同,所以惯性系就是完全相同的参考系。根据这两条假设,只要你掌握了初中多项式相乘,那么你完全可以自己推导出洛伦兹变换公式,而狭义部分的所有结论都是通过这个变换公式得出来的(参见Yale大学基础物理公开课洛伦兹变换一讲)。而对于广义相对论,其实只有一个等效原理,就是均匀引力场和匀加速参考系是等价(注意这里是均匀引力场,由于空间是不存在严格意义均匀引力场的,所以才能确定引力是确实存在的,而不是加速运动的一种幻觉,也是为什么会有潮汐的原因)。比如在一个远离其他有质量物体的地方,这个时候你就不受引力作用了,假设你在一个箱子里,箱子上面系了一根绳子,如果一个小妖怪拉着这个绳子让你向上做加速度为g的运动的话,底板就会给你一个mg的支持力,这种感觉就和你在地球上是一样的,这个时候你就不能区分自己是在地球上站着呢还是在一个箱子里面加速向上运动呢!广义相对论里面的很多结论都可以这样定性的去理解,只不过要精确具体计算空间曲率,引力红移什么的,就要用到比较深一点的数学工具了,但是这种定性理解完全不会妨碍你去理解广义相对论的内容。对于有一定基础的读者来说的话,汤普金森先生问的每一个问题还有教授解答时候的切入点都会让你觉得正好搔到痒处,你心里也会想:就是这样,此刻就应该问这个问题,而教授的回答也会让人心中默念:对着呢,读者的疑惑就是这样,你就应该回答这一点!所以我说,对于有一定物理基础的读者来说,这确实是一本好书!说说量子力学部分,书中那个小鹿通过狭缝(双缝干涉)就直直的把自己送到了守株待兔的狮子嘴里的例子,如果你只是高中物理水平的话,你也能理解这一部分内容,但是如果你对量子力学发展初期波动派和粒子派的论战史有了解的话,你看到这一部分的时候,那就会是不一样的感触了,因为早期的量子力学基本上就在解释双缝干涉时的哲学矛盾。说到量子就不得不说那个海森堡不确定原理了。之所以要说,是因为书中翻译的错误,书中翻译是测不准原理,其实这个名字早已经明确是不确定原理了。当年海森堡为了让大家理解不确定原理,就举例说明你测量一个粒子的时候要用光去“看”它,光就会对这个粒子产生扰动,这样的话,就不能同时精确测量粒子的位置和动量了。测不准容易给人误导,你认为只是由于测量方法和仪器限制人们无法同时精确知道这两个物理量,但是不确定原理的本质在于,即使你不测量,这个世界上也不客观存在同时精确具有位置和动量这两个物理量的粒子,这种自然界的限制和你测量与否没有关系,所以正确的译名应该是海森堡不确定原理!同样的还有麦克斯韦妖,你首先要去了解下麦克斯韦是在什么历史条件下提出的这么一个最终引出信息熵的小妖怪。还有熵这个东西到底是在说什么,我倒是觉得如果你把熵作为宏观状态所包含的微观状态个数,或者说就把熵作为概率去理解的话,应该对熵增原理会比较好理解。书的后四分之一内容就要求你有整个的前期物理基础准备,你才能继续饶有兴趣的看下去,要不就只能觉得是在很刻板的去给大脑输入一些知识而已,这样就少了读书的乐趣和获得自然大美的快感。看完书以后,总喜欢总结和梳理下自己的读书所得。自然有大美而不言,四时有明法而不议,万物有成理而不说。物理则是言不言之美,议不议之法,说不说之理,所以如果你对此道有浓厚的兴趣和强烈好奇心,那么就去读物理!

相见恨晚

作为一名理工科的学生,这本书一定得看一下。只可惜本人在量子力学与热统快要学完的时候才看到这本书,应该说是本难得的好书。想象力丰富,却又贴切实际,与生活接轨,很好的书。明天要考试了,就不多写了。考完再说吧。

高中两本宝贵的书

高中时代两本宝贵的书。值得热爱物理学的高中生,初中生力荐阅读。非常动人,充满感情。富有情趣的插图。还有一本是〈从一到无穷大〉虽然日后,更多是尝试从数学角度来理解物理学,但当年这位银行放贷员的故事,让我接触了很多如此新奇的知识。当年封面还是那个印度猎虎。这个新版改的更环保,更爱护动物了!感谢同一个译者。

有一些小的错误

尽管是本好书,但仍然有一些地方写的不对。比如,这本书说骑自行车接近极限速度时,看到的人和物都是被拉长的。 这其实是对相对论的误解。正确的现象是,人和物体只是看起来被转动了个角度,并没有被拉长。这在方励之的《从牛顿定律到爱因斯坦相对论》这本通俗读物里有详细解释。

闭眼想世界

给人的想像力插上了翅膀,原来我们一相情愿所谓的‘世界’并不是唯一的,速度也许真的可以是我们的第四维,也许真的可以决定我们的质量和速度、位置,甚至是可以决定我们有什么样的世界,这是个奇妙的想法和没法用语言表达的完美的形而上的理性思维!!!

我想打一个问号

都说这是一本很好的书,我读了也觉得如此。但是在物理系读完了大学,暂时成为一名物理教师,却怀疑这本书真的能被小孩子读懂吗?还是说,根本不需要让小孩子们读懂,只要有了兴趣,就有了整个世界。

科普的最佳手段是:比喻、拟人和点到为止

看着书名本以为是xxx小朋友游历物理世界的故事,谁知,主角居然是个谢了顶的银行职员。当然想想觉得也是有道理的,书本科普的内容稍深,有一些数学物理基础的人来看最好。而且可能作者一开始就把受众放在了成人身上,或许相比于于正在上学的孩子们来说,那些已经步入社会忙于生存的人们才更应该去做科普工作,只不过今时今日的天朝,人们肯定不这样想。看这书的时候恰逢期末考试的时段,好多内容竟也合拍,索性拿来当复习资料来看,比课本有趣的多的多。有时候你得问,物理真的有趣么?答案无疑是肯定的,但必须要加上一系列的限定条件。那些对物理有着发自肺腑的热情的人我也见了很多,但更多的人只把这当成应付考试的内容来学了,至少我个人也觉得,对着那沉重的课本,你很难感受到有趣这个词。思来想去我觉得是应试教育给闹得,有些东西也给弄颠倒了。至少对于物理来,你首先应该做的是去培养对其的兴趣和热情,之后才能在研究物理的道路上迸发出强大的力量,而不是为了混得一纸文聘,被迫整日愁眉苦脸的推公式读课本,兴许有那么一丝可能在某日顿悟,觉得应该学着去感受一下物理的美丽。为了保证物理的严谨性和准确性,或者仅仅是为了说明一些问题,数学总是必不可少的工具。对于数学不太好的人,这不是个好消息,但没办法就是没办法,你总不能指望单凭语言的叙述就能讲明白原子里面电子到底是怎么运动的,尤其是,这种情况下,一个薛定谔方程就足以胜任了。也因此,满是公式的教材虽然精确正确,但免不了晦涩难懂更跟趣味没有关系,这个时候乔治·伽莫夫拿起了他最强有力的武器:比喻和拟人,舍弃了物理繁琐晦涩的那部分,而把那个抽象的只在公式里存在的世界具现化出来,生动的展现在人们眼前。一个真实存在而又无比陌生的世界,对于那些有求知欲的人总是很有吸引力的,这也是这本书的魅力和趣味所在。伽莫夫在做的其实是构画一副直观的物理图像,比如说,看完他的书你会知道,当物体的速度很快的时候时间会变慢,长度会变小,这就足够了,而你不会推公式其实都不要紧。一般人肯定没有去推公式的必要,对于我们这些本身就是学物理的,物理图像也至关重要。用我们老师的话说,这些繁琐的公式也许你现在记得很清楚,但总有一天你会忘掉,这没关系,只要物理图像你还记得清楚,什么情况下会发生什么你还知道就行,公式就在书上写着,需要了可以再拾起来,但物理图像没有了你就等于没有学过。所以从这个意义上讲,伽莫夫做了一件很伟大的事情。还有就是,伽莫夫的故事总是戛然而止的,物理大道远到看不到头,他只讲了他想讲的,剩下的就留给有兴趣的人去看

相对论那部分真的很难理解

书中关于相对论的部分,还是很难理解。不过,他的另一部作品<从一至无穷大>中,就比较好理解一些。如果觉得这本看不下去了,那就先看遍<从一到无穷大>吧。写得也很好,很吸引人,虽然没有故事情节,但是各章之内的转接,相当自然和流畅。

很棒的物理学读物,不过还是要有至少高中的物理知识为基础

自从看了《彗星来的那一夜》和《星际穿越》,默默感觉自己的知识匮乏到无法理解电影所依托的原理,最近《三体》也非常火,于是一边看《三体》,一边恶补物理知识。《物理世界奇遇记》这个书名,会让人以为它只是本儿童读物,也许讲的不过是个小孩子在跟物理学有点关系的梦境的奇幻之旅。NO!!这本书的门槛并不低,书中涉及到宏观大爆炸理论、微观量子力学等,作为一个只有高中物理知识的战五渣来说,都经常无法完全理解,更不用提从各种物理原理争论衍伸的哲学思辨。这不是儿童读物,甚至不能作为入门科普读物,但确实是本好书。借用主角的话,我可以这么说:这本书给我展示了一个全新的世界,遗憾的是,似乎大多数人都满足于平平淡淡的生活,连想也不去想这个世界多么不寻常。我们学过的高中物理是建立在低速运动上的牛顿力学原理上, 甚至隐隐有种将牛顿力学原理奉为不可置疑的真理的倾向。牛顿提出的绝对空间概念是古典的概念,在我们日常生活的速度很低的观察来看,似乎是正确的,但是一旦在高速运动(接近光速)的领域就不适用了。在新的物理学中,空间和时间是紧密地联系在一起的,它们只不过是发生一切可以观察到的事件的均匀“时空连续统”的两个不同截面。那种把四维的连续统分裂为三维的空间和一维的时间纯粹是一种任意的做法,这与进行观察的参考系有关。也就是说,在一个参考系看来,是发生在同一个时间不同地点的两个事件,在另一个参考系看来,可能仅仅是发生在一定时间间隔分隔开的两个事件。我们为了知道我们从哪里来、将到哪里去这种终极问题而探寻宇宙的起源,为了知道宇宙的起源而研究微观粒子的本质,反过来说,要想检验基本粒子在大统一能量中的表现,唯一的办法就是找到它们在大爆炸早期的行为。科学家越加深入探索空间的深处,即越深入的进入时间的深处,空间和时间在某个意义上,是可以任意转化的。 那么我们会自然而然开始思考是否可以超越光速回到过去或者探索未来的某个时空呢?于是洛兹变换就应运而生了。狭义相对论的两个假设推定:光速与光源运动无关,是永恒不变的;而没有任何物体的速度可以超越光速。那么伽利略变换原理(C+V)就不正确了。然而欧洲的粒子对撞机实验已经可以让粒子在高速运动时进入某种特殊介质,在某些介质中(玻璃、水等),光的速度会减慢,这也是水中光会产生折射的原理,在这些介质中,粒子的速度竟然可以超越光速。唔,也许穿越时空并非完全不可实现。那么让我们仰望星空。各种宗教传说中世界起源已退下神坛,但过去一段时间,大爆炸理论和宇宙恒定不变两种理论却争执不休。现在各种实验证据都倾向宇宙大爆炸理论,在大爆炸的瞬间产生的大量的能量,在膨胀初期(10的-34次方秒)内,能量产生了大量的物质,又因为密度不均匀性,各物质之间出现了引力,形成了星系,那时候宇宙的温度非常高,这已经在天文观测实验中得到证实。那么宇宙究竟在膨胀还是在收缩呢,这就涉及到空间曲率的问题。如果曲率是负的,我们就应该期望三维空间会朝着所有方向无穷尽地向外扩展,就像二维的鞍形曲面那样。从另一方面说,如果曲率是正的,那就意味着三维空间是有限的,并且是封闭的。 根据星辰之间的距离和密度,空间曲率是负的,但宇宙却不一定会无限膨胀下去,也许会在密度达到临界密度时停止膨胀,然后产生坍缩。(唔!我竟然可以把这么长一段讲出来了!默默激动一下!)在回到我们粗糙的高中物理知识上,我们一直坚信质量守恒定律,能量守恒定律。然而粒子和粒子对撞时,例如质子束和质子束对撞,却可能产生两个质量相同的质子加另一个粒子, 那是因为原先两个质子的能量转化成了质量,噢,这不就跟大爆炸理论相呼应!其实质量不过是一种禁锢的能量,是能量的一种形式罢了。再举个例子,当电子和正电子相撞,它们会湮灭,质量消失了,动量和质量以某种射线的形式发射出去,即衰变的一种。其实我们熟悉的那些概念,似乎互不相关,比如电和磁力,后来已经被统一成了电磁力。事实上,强力、电磁力、弱力(夸克和夸克之间的力等),在宇宙早期,是具有相同的强度的,只不过随着宇宙温度的降低,它们也逐渐显示出了自己的特殊性,就像水结成的冰晶,每颗冰晶都有自己确定的冰轴,但冰轴形成的方向却是任意的,没有任何根本上的意义。即在基本的水准上,所有的方向都是等效的,具有完美的旋转对称性。我们说,水的这种原有的对称性变得无规了,或者说它“自发破缺”了,现在对称性完全隐藏起来了。于是,嗯,于是就有了大统一能量理论。哎呀,差点把量子力学忘记了。往复杂了说咱也说不好,就以一个战五渣的水平来说,就是两个关键词:弥散,概率波。 根据量子论那个最基本的测不准原理,每一个核子(质子和中子)的位置实际上都“弥散”到整个原子核区域。 什么是测不准原理呢,就是说在测量一个粒子的位置和运动时,不能用光来看它,因为光也会对粒子的运动产生干扰。而且,无论测量与否,在量子领域,是没有可能客观存在具有精确的位置坐标和动量的粒子。这是量子论最有意思的一个地方,任何一件东西,只要它的能量大到在穿过围墙以后还能继续跑开,你就不可能把它囚禁在封闭的围墙里。这个物体早晚总是要直接从围墙‘漏出’跑掉的。 PS:还有很多内容我没法评价,比如尺缩效应和钟慢效应,比如Lanard研究的“超弦”和Sheldon研究的“暗物质”,再比如十重态等等,那是因为——姐看不懂!!!智商被碾压成了渣渣。。。 以上这些,还有其它无数无数科学知识和探索,也许都与日常的柴米油盐没有关系,不会因此让我们的生活在世俗意义上过得更好一点点。但我们知道了原来星空在几百亿年前的样子,现在的运动和以后可能的结局;我们探索宇宙中除了我们以外的智慧生命的存在;即使没有了神话宗教的信仰,即使有了现在这样的科学成就,我们还是不能完全否定也许有一种更高的意志存在;我们看到了大自然在表面的姹紫嫣红之中分子、原子、质子、夸克、胶子等等之间相互吸引排斥运动衰变,难道不觉得世界更美了吗?难道能说了解星空和粒子不是很重要很重要的事吗?

还是懒得分页的备份用摘录

【P14】“你把火腿炒鸡蛋端上你在伦敦的餐桌,正好与开普敦矿井中那些炸药的爆炸同时。”——当你说这句话的时候,你一定认为,你知道你的意思是什么。但是,我马上就要指出,你并不知道你自己在说什么,并且严格他说,这句话是没有任何确切含意的。事实上,你有什么方法可以检验这两个事件到底是不是同时发生在两个不同的地方呢?你会说,只要在发生这两件事时,那两个地方的时钟指着同一个时刻就行了。但是,这时马上产生了一个问题:你怎样把这两个离得很远的时钟弄到一块,让它们同时指着同一个时刻呢?【P18】在某个参考系中的同一时间但在不同地点发生的两个事件,在另一个参考系看来,将变成被一定时间间隔分隔开的两个事件。也可以换一种说法,说成是,在某个参考系中的同一地点,但在不同时间发生的两个事件,在另一个参考系看来,将变成被一定空间间隔分隔开的两个事件。……这两种说法是完全对称的,只要把“时间”和“空间”这两个词对换一下,就可以把其中的一种说法变成另一种说法。【P21】那个外出的兄弟要想回家,就必须经历加速的过程——先是把速度减慢到零,然后朝着相反的方向重新受到加速。同他那留在家里的兄弟不一样,他一直处在非匀速运动的状态中。只有留在家里的那一个才始终保持匀速运动的条件,因此,他会认为他的兄弟现在并不显得更年轻一些是毫无道理的。【P38】如果曲率是负的,我们就应该期望三维空间会朝着所有方向无穷尽地向外扩展,就像二维的鞍形曲面那样。从另一方面说,如果曲率是正的,那就意味着三维空间是有限的,并且是封闭的。“这个意思就是说,如果你乘坐宇宙飞船从地球的北极竖直地朝上飞去,并且一直沿着直线保持同样的方向不变,那么,最后你就会从相反的方向回到地球,在地球的南极着陆。”【P64】我应该说,你父亲给我展示了一个全新的世界。遗憾的是,似乎大多数人都满足于平平淡淡的生活,连想也不想去了解这个世界是多么不寻常。【P76】马丁·赖尔发现,他越深入地探索空间的深处,换句话说,他越深入地回顾时间的过去,在给定的体积内存在的星系数量就越多。如果宇宙确实随着时间而逐渐变得稀松的话,那么,这正好是我们应该预料到的结果——宇宙在过去要比现在更密实一些。【P87】量子台球;弥散;概率波【P89】事实上,这恰好是量子论的一个最有意思的后果。任何一件东西,只要它的能量大到在穿过围墙以后还能继续跑开,你就不可能把它囚禁在封闭的围墙里。这个物体早晚总是要直接从围墙‘漏出’跑掉的。【P91】电子是依靠它所带的负电荷与原子核中质子的正电荷之间的静电引力,才保持在原子里的。电子没有足够的能量摆脱这种吸引,所以它就无法跑开。如果你想看到粒子漏出的情况,那么,我建议你去观察重原子核。从某种意义上说,重原子核的表现就像是由一些α粒子组成的。【P124】偏离均匀分布你可以把我们不会因为所有空气全部处在桌子下面而窒息致死看做是一个真理;也正因为这样,你酒杯中的液体才不会自动开始沸腾。但是,如果你所考虑的区域小得多,它所包含的分子(骰子)的数目就少得多,这时,偏离统计分布的可能性就大得多了。例如,就在这个房间里,空气分子通常就会自发地在某些地点上聚集得比较多一些,从而产生暂时的不均匀性,这就叫做密度的统计涨落。当阳光通过地球的大气时,这种不均匀性会使光谱中的蓝光发生散射,从而使天空呈现我们所熟悉的蓝色。如果没有这种密度涨落存在,天空就会永远完全是黑的,那时,即使在大白天,星星也会变得清晰可见了。同样,当液体的温度升高到接近沸点时,它们会稍稍呈乳白色,这也可以用分子运动的不规则性所产生的类似密度涨落来解释。不过,这种涨落是极不可能大规模发生的、大尺度的涨落,我们可能几十亿年也看不到一次。【P125】麦克斯韦的妖精麦克斯韦把他这个妖精设想成一个动作非常敏捷的小伙子,他能够按照你的命令去改变每一个分子的运动方向。【P136】泡利不相容原则电子组合的方式永远是两个‘自旋’相反的电子结成一对,如果一个房间已经有一对电子居住着,就绝不容许别人闯进去。【P157】根据量子论那个最基本的测不准原理,每一个核子(质子和中子)的位置实际上都“弥散”到整个原子核区域。【P158】核力是短程力,只在相邻的核子之间起作用,而静电力却是长程力。这就意味着,处在原子核外围的质子只受到紧邻的核子的吸引,而却受到原子核内所有其他质子的排斥。当原子核内的质子增多时,斥力会变得越来越强,而引力并不随之增大。因此,当质子超过一定的数量时,原子核就不再是稳定的,它倾向于把它的某些组成部分驱逐出去。这就是许多处在周期表末尾的元素,即所谓“放射性元素”所发生的情形。一下子把这整个粒子团抛出,要比把它分裂成质子和中子容易得多。α衰变过程的一个最重要的特点是:α粒子要找到离开原子核的“门路”,往往需要极长的时间。【P163】重原子核具有这种不稳定性的事实,使人们想到应该怎样解释为什么自然界中只有92种元素的问题。事实上,任何一种比铀更重的元素都无法存在很久,它们会立即自发地分裂成许多小得多的碎片,而且不需要任何外来的刺激。【P164】现在也许大家会觉得奇怪:为什么聚变和裂变都能够释放出能量呢?要点在于,中子和质子的某几种组合要比其他组合束缚得更牢固一些;当从束缚得较松散的组合变成核子束缚得更有效的组合时,就有一些多余的能量可以释放出来。【P165-166】在质量比太阳更大的恒星上,由于其内部温度更高,便发生了许多更进一步的聚变反应,这些反应把氦转变成碳,把碳转变成氧,等等,直到变成铁元素为止。到了铁以后,从聚变反应就得不到什么可用的能量了(在中等质量的元素里,核子的束缚比较牢固)。因此,要想得到有用的能量,就只好指望相反的过程——像铀这类重原子核的裂变了。【P180】狄拉克所提出的解决办法可能是极其奇怪的。他认为,我们所熟悉的电子之所以没有跳入负能态,是因为所有的负能态全都已经被占满了——无穷多个负能态已经被无穷多个带负质量的电子占满了!如果事情确实如此,那么,为什么我们看不到它们呢?严格他说,这是因为这样的电子实在太多太多了。它们形成了一个完整的连续统。这些电子处在一个完全规则、完全均匀分布的“真空”里。【P182】我那个由带负质量的电子所形成的海洋是完全没有摩擦力的,所以它就没法观察到了。只有缺少一个电子的情况才能用物理仪器观察到,因为缺少一个负电荷就等于出现一个正电荷,这种情形就连库仑也能注意到的。不过,在用普通的海洋来比喻我的电子海洋时,我们必须指出两者之间有一个重要的差别,才不致被这个比喻带到太远的地方去。问题在于,既然形成我的海洋的电子必须服从泡利原理,所以,当所有可能的量子能级都被占满的时候,就无法再往这个海洋里添加一个电子了。这样,一个多余的电子就不得不停留在我的海洋的表面之上,因而很容易用实验把它辨认出来。电子是汤姆孙最先发现的。不管是围绕原子核旋转的电子,还是通过真空管飞行的电子,都是这种多余的电子。【P186】事实上,由于由带负电的原子核和围绕它转动的正电子所构成的原子,应该具有与普通原子完全相同的光学性质,我们就没有办法靠任何光谱分析来解决这个问题了。就我们目前所知道的情况而言,构成(比方说)大仙女座星云的物质,就非常可能是属于这种颠倒型的……【P191】静止粒子具有质量这个事实表明,物质本身就是一种能量形式:是一种‘被禁锢的能量’,或者说是‘冻结了的能量’。静止粒子的质量就是其被禁锢能量的质量。【P219】一个粒子要想能够独立,它就必须是白色的……【P228】强作用力(胶子力)你会达到这样一个时刻,就是你为了拉断那条把两个夸克连在一起的纽带所使用的能量,已经大到足以产生一个夸克-反夸克对。这时所发生的事情是:那条纽带突然断开了,并且产生了一对夸克和反夸克。在新产生的这对夸克和反夸克中,那个反夸克立即与被拉出的夸克凑在一起,并组成一个介子,而那个夸克却留在强子里取代了旧夸克的地位。这种情况与你拿着一根磁铁试图把它的南、北极分开时所出现的局面非常相似。在把磁铁分成两半时,新的南、北极产生了,留下的是两根磁铁,你完全没有达到取得单独的磁极这个目标。同样,断开夸克之间的纽带也不会产生单独的夸克。【P233-234】在宇宙的早期状态中(这里的“早期,是指大爆炸后大约10-32 秒内),温度为1027K,而能量为1015GeV。那时,强力、电磁力和弱力全都具有相同的强度。此后,由于宇宙发生膨胀,它便逐渐冷却下来。这时可用于进行碰撞的能量比较小,并且比较难以产生较重的粒子。这又意味着,各种不同的作用力开始获得它们的特殊性。我们把这种情形称为对称自发破缺。让我来作个类比吧!当水冷却到冰点以下时,它就会发生相变,形成冰晶体。尽管在液体的条件下,所有方向都是等效的,但晶体却有非常确定的晶轴。这就是说,在结晶的过程中,它必须在空间选定某些方向作为晶轴的方向。不过,这些方向并没有任何特殊意义,因为它们的选择是非常任意的。在水中某个地方形成的第二块晶体几乎必然会采取某种别的取向。因此,虽然晶轴是晶体的一个非常明显的特点,但是它们的取向并没有任何根本性的意义。它们只不过是掩盖了这样一个事实,即在基本的水准上,所有的方向都是等效的,具有完美的旋转对称性。我们说,水的这种原有的对称性变得无规了,或者说它“自发破缺”了,现在对称性完全隐藏起来了。【P239】要想检验基本粒子在大统一能量中的表现,唯一的办法就是找到它们在大爆炸早期的行踪,因为在宇宙的整个历史中,只有在那个时候才存在(或者即将存在)那种大统一能量。你回想一下,量子物理学是在最小的范围里才起到最大的作用,而宇宙在开始时就是很小的。所以在最最开始时,负主要责任的就是量子物理学。

这本书很值得一读

伽莫夫是"宇宙大爆炸"理论的提出者,他还计算了宇宙早期元素的合成,并且与现在的观测值很接近.这大概是他在科学界最出名的成就.但知道他写科普写得这么好的人可能还不多.大师的作品,值得一读.

只能怪自己物理学的差

相比有很多写给大众(基础文化)读者看的科普读物,伽莫夫做的相当不错了!介绍宇宙大爆炸还有量子力学的理论的书还有时间简史,只是霍金的语言还是过于学术。即便读这本书的时候对于生涩的学术公式不理解,至少活泼的语言和童话般的故事能让你避免瞌睡连连。我文科生一个,大概物理学早就忘得一干二净了,化学更甚。总体来说理解了也就是前半部分吧,量子力学有30%理解就相当不错了。事实上,你也不用全部理解,科学家能花时间写出这么优秀的作品献给大众,目的绝对不会是想让你去破解他也无法解决的难题,能让大众对科学产生兴趣,让人们在每天两点一线的路上还能够幻想世界的起源,人类的未来,这就足够了。就这个目的,本书绝对做到了。我大部分理论一点没搞懂,说实话,看到最后都不知道我自己看的什么了,寥寥翻过,直到最后尾声。但我想有时间重拾这本书再读一遍,想作者决不会把复杂的公式写在书里,绝对是有高中物理基础的人就可以看的明白,那便是我自己的问题了。愿我今后还有机会再重新和汤普金斯先生重游物理世界。


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