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忻林荐书:卡洛《七堂极简物理课》打开奇妙的物理学世界
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《七堂极简物理课》
意大利物理学家卡洛·罗韦利以无法抗拒的优美,引领你了解我们所栖居世界的真相
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诗意地讲述相对论,量子力学,宇宙的结构,空间的颗粒,时间的真相……
打开奇妙的物理学世界,让你窥见科学的深刻与美丽
无论是欣赏艺术,还是领悟科学,我们最终得到的将是美的享受和看待世界的全新视角。
——卡洛·罗韦利《七堂极简物理课》
物理学不告诉我们世界是什么,而是告诉我们关于世界我们能够谈论什么。
——丹麦物理学家玻尔
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生活大爆炸
“偶然的相遇,必然的相爱”
《生活大爆炸》里的Leonard跟Penny结婚时,Leonard说:“粒子在宇宙诞生之初,就存在在世上,是它们造就了我们。我常想,那些原子用140亿年穿越时间和空间来创造我们,好让我们能相遇,完整对方。”
Leonard想说的,其实是穿越140亿年的原子能让他们相遇的几率,小得是我们生活中所能接触到的概率远远无法企及的。极小概率,极低预期,极高惊喜。
“旅途的终点是时空的彼岸”
一个关于父亲和女儿之间爱与承诺的故事,却因为与星空联系在一起而变成了一部关于人类整个群体的壮丽史诗。
为了拯救生活在日趋恶化地球上的人类,父亲穿越至未来的时空,却因为黑洞延迟效应的影响,使得探索任务接连遭受重大挫折。所幸自始至终父亲都没有放弃,在各自的时空抗争奋战后,终于,他回到了女儿的身边。女儿已生华发濒临死亡,父亲却还是年轻的样子。还好,她等到了他。
彗星来的那一夜
“我们都是薛定谔的猫”
Coherence(原片名),直译为相干性,百度百科上给出的解释是:“为了产生显著的干涉现象,波所需具备的性质。”
导演和编剧选取了日常生活中最普通的一幕(八位好友共进晚餐)作为开场,通过八位主角的一举一动,结合量子物理和一些科幻元素,创造出多个世界——平行世界,将剧情扭转,展示出人性由善到恶的一系列“连锁反应”。
物理不只是定理和数字这么简单,但也不是那些高深复杂的术语所表现出来得那么莫测。
我们每个人都是宇宙中的一份子,怀着对世界永恒的好奇心,我们就绝不只是一粒尘埃那么简单。
对这个时时刻刻都在变化着的世界多一分了解,对生命,就多一分热爱。
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来源:搜狐读书
作者:吴国盛
  编辑寄来意大利理论物理学家罗韦利教授的《七堂极简物理课》,请我写一篇书评,并说这是自《时间简史》以来最成功的科学读物,比情色小说《五十度灰》还畅销。我花了两个小时读完了它,又花了一个小时思考它为何如此畅销。
  毫无问题,“极简”是它畅销的根本原因。
  首先这是一本很薄的书,小32开本,不到100页,中文也就是4万字的样子。现代人都很忙,太厚的书、要花很长时间才能读完的书不容易抓住普通读者。
  当然,单纯的书薄绝不可能导致畅销。关键是,这是一本讲述现代物理学前沿理论的书,这样的书居然也能写得很薄,而且浅显易懂,而且充满情趣,那就该它畅销了。
  作者是一位前沿理论物理学家,对物理学的艰深理论,有自己的理解和把握。更难得的是,他能够把20世纪物理学中的革命性理论概括成简单而质朴的观念,这样的概括即使在内行看来,也很有启发。比如:
  第一课,什么是广义相对论的基本思想?答:引力场不弥漫于空间,它就是空间本身。(第8页)
  第二课,什么是海森堡量子力学的基本思想?答:如果没有受到打扰,电子就没有固定的栖身之所,它甚至不会存在于一个所谓的“地方”。(第21页)
  第三课,宇宙的构造是什么?答:这个布满星系、富有弹性的浩瀚宇宙是大约150亿年前由一个极热极密的小星云演化而来的。(第35页)
  第四课,粒子如何?答:屈指可数的几种基本粒子,不断地在存在和不存在之间振动、起伏,充斥在似乎一无所有的空间中。(第45页)
  第五课,广义相对论与量子力学是矛盾的,怎么办?答:结合它们,让物理空间也由量子构成。(第52页)
  第六课,就算相对论与量子力学统一起来,物理学就不再有内在矛盾了吗?答:还有,热力学和它们都不对付。在引力、量子力学和热力学三者的交叉地带,许多问题纠缠在一起,而时间就位于这团乱麻的中心。(第74页)
  第七课,我们是谁?答:我们是观察这个世界的主体,是这幅科学的世界图景的创作者,但是,我们也是这个世界的一部分。
  这七课,讲得真是简明扼要,但又深得现代物理学的真谛。当然,由于篇幅所限,这些深刻的话题都没有展开。
  十多年来,我也在多个场所向观众讲述过类似的话题。我讲相对论、量子力学,讲它们之间的矛盾和冲突,讲热力学与时间问题,也讲科学与人。我得承认,物理学部分我没有他讲得精彩。在讲科学与人的时候,我和这位物理学家的立场有很大的区别。一个彻底的自然主义者,通常也是一个彻底的悲观主义者。作者说“我认为,我们这个物种不会延续很久”。他还说,“在地球上,我们也许是唯一知道我们的个体必将死亡的物种,我害怕在不久地将来我们也会成为唯一一个眼睁睁看着自己末日到来的物种,或至少是见证自己文明灭亡的物种。”这样冷静地谈论人类物种的灭绝或者人类文明的灭亡,并且视之为宇宙间寻常的事情,这是我做不到的。
  作为一篇书评,在最后我总得挑点毛病。第三课讲到古希腊阿那克西曼德的宇宙论模型的时候,书中的插图把大地画成上下两面都可以住人(第30页),这是不符合历史事实的。阿氏第一次提出了天球的概念,但还没有地球概念。他把大地设想成一个鼓一样的东西,有两个面,但人只住在“上”面,因为在他看来,仍然存在一个绝对的上下方向。因此,插图中地下面的小人应该去掉。当然,这个小小的瑕疵丝毫不会减低本书的魅力。
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  意大利物理学家卡洛&罗韦利
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  《七堂极简物理课》
  打开奇妙的物理学世界,让你窥见科学的深刻与美丽
(责任编辑:李倩倩 UB002)
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《七堂极简物理课》中文版序
卡洛·罗伟利1989年,我在罗马大学物理系访问。身处那个年代,并不觉得有什么特异之处。现在回头看,那一年的罗马平淡无奇,我却遇到了特殊的人。其中一位正是在罗马大学物理系做博士后的卡洛·罗韦利,也就是本书的作者。其时,我并不清楚卡洛的年纪,他也不说,现在知道了,他长我六岁。那一年,我27岁,他33岁。另两位特殊的人分别是李·斯莫林,和来自高能物理所的朱宁博士。李毫不讳言地说他比我大七岁,也就是比卡洛大一岁。其实早在1987年,就有人曾向李·斯莫林推荐我去读博士。那时,我已经读了几年研究生,因为某种原因,不能拿博士。我将发表的论文目录寄给他,他回信说:"淼,你真的不用再读博士了,在欧洲快速地拿一个博士,就来美国做博士后研究吧。" 朱宁那时则在研究引力波探测。今年美国LIGO宣布检测到引力波之后,有一天我突然接到一个电话,居然是来自华尔街的朱宁。那个时候,超弦理论已经红了几年,而圈量子引力(见本书第五课)因李和卡洛的一篇著名论文突然备受瞩目,李和卡洛在物理学界似乎一夜间声名鹊起。不久,卡洛因为这篇论文以及后来的研究工作去了美国匹兹堡大学做助理教授,而我呢,先去哥本哈根大学拿了一个博士学位,1990年又去了加州大学做博士后。在罗马时,我去卡洛的住处吃过一顿他亲自做的饭,当时,李正陷入一段短暂的恋情——他吃饭晚到就是因为去约会了。很快,李成了著名科普作家,我则还是普通学者一名,卡洛仍然是著名的圈量子引力专家,在匹兹堡大学一待就是十年。九年后我回国,慢慢地也开始做科普,十年后卡洛去了马赛第二大学做教授,直至今日。李·斯莫林冥冥之中的因缘实在玄妙,没想到一别二十七年后,我会以这样的方式与卡洛重逢:中南博集天卷企鹅公司联手策划了《七堂极简物理课》的中文版,邀请我审校译文并向中国读者推荐此书。我这才意外得知卡洛居然也进入了科普写作领域,而且再次一鸣惊人。他的《七堂极简物理课》在意大利一出版就成为畅销书,几个月内加印十八次,媒体争相报道这本不足一百页的小书制造的趣闻——一上市就把长年占据畅销榜首的情色小说《五十度灰》挤了下去。到现在,这本书已经被翻译成三十四种语言。当年在罗马相逢的三位物理学家,到今天除了仍在各自的研究领域继续耕耘外,都不约而同地涉足了科普写作。出版有《物理学的困惑》等著作的李率先出名,卡洛现在也声名赫赫,并且很快会为中国读者所知。在校阅这本书的过程中,我学到了很多。卡洛通过语言的穿透力将过去一百年中的物理学进展和成就传递给了读者,书里没有任何艰涩的表达,不会将对现代科学知之不详的读者拒之门外,同时洋溢着诗意与激情。一些图成了辅助直觉的得力工具。他不仅给向大家介绍了爱因斯坦著名的广义相对论,还讲述了量子,宇宙,粒子,甚至圈量子引力。全书只出现一个公式,我相信一个公式的出现不会让读者数量减半(霍金如是说)。这个公式就是爱因斯坦场方程,它是主导宏观世界的主要方程,描写了从地球引力场到中子星,到黑洞,到整个宇宙的演化,再到引力波。卡洛在这个公式之后写道:"当然了,要先学习和消化‘黎曼曲率’才能解读和使用这个方程,要花些工夫、付出些辛苦才做得到。 但这总比感悟贝多芬那最后几首弦乐四重奏的神秘之美要容易得多。无论是欣赏艺术,还是领悟科学,我们最终得到的终将是美的享受和看待世界的全新视角。"我很同意这段话。全书除了翻译问题,我只挑出了原作的一处失误,卡洛将太阳质量的黑洞半径弄小了四倍。为慎重起见,我刚刚又将太阳质量、万有引力常数和光速代入公式再算了一遍,没错,一个太阳质量黑洞的半径大约是3千米。卡洛在《尾声》所陈述的观点我几乎完全赞同。为什么说几乎?因为只有一段话我不同意,这段话就是:"在德国唯心主义思想的鼎盛时期,谢林可以认为人是自然的顶峰,是最高点,倒也符合当时人类的认知水平。如今,从我们对自然界的认识来看,这个观点已非常可笑。"我倒是觉得人类的出现非常偶然,地球是我们宇宙中的一颗珍珠,我们是偶然出现在这颗珍珠上的可以认识宇宙的罕见物种。 广州图片来自网络。快来加入淼叔公号讨论群吧点击阅读原文
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3月11日 19:19
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