当前位置:首页 > 天元 > 正文

文学请问,高中理科生应读哪些课外读物以?

2023-01-15 19:52:10  来源:网络   热度:

一、文学请问,高中理科生应读哪些课外读物以?

【物理方面】

1.《时间简史》史蒂芬·霍金 探索时间和空间核心秘密的故事

2.《从一到无穷大》G.伽莫夫 基本的数学知识与相对论,了解宏观微观世界

3.《物理世界奇遇记》(美)伽莫夫/(英)斯坦纳德 介绍20世纪物理学奇妙思想

4.《上帝掷骰子吗》曹天元 关于量子论的故事;量子理论

5.《别闹了,费曼先生》费曼 一本理科生写给世界的情书

6.《三体》系列.刘慈欣 著名的科幻小说,铸成了许多青少年关于物理学的梦 【数学方面】 1.《数学:确定性的丧失》M·克莱因 在非专业层次上探讨数学尊严的兴衰,详细介绍了数学真理的起源、数学真理的繁荣、科学的数学化、数学向何处去等内容。 2.《费马大定理》(英)西蒙?辛格 以费马大定理为主线串联起一部跌宕起伏的数学发展史 3.《密码故事》[英]西蒙·辛格 从剃头密码到量子密码,读完你会感受到世界就是筑在数学上 4.《推理的迷宫》[美]威廉姆·庞德斯通 搜集了经典的思想实验和哲学沉思,这些问题触及逻辑推理和语言的终极界限。 5.《统计学的世界》[美]戴维·S.穆尔 幽默的故事,专业的统计,睿智的分析 【生物方面】 1.《自私的基因》(英)里查德.道金斯 理解生物与人类社会,改变世界观 2.《细胞生命的礼赞》[美]刘易斯·托玛斯(Lewis,Thomas) 一个医学家、生物学家关于生命、人生、社会乃至宇宙的思考 3.《我们为什么生病》[美]R.M.尼斯/[美]G.C.威廉斯 关于我们的身体为什么这样对创伤和疾病作出反应的有说服力的探索 4.《人类简史》[以色列]尤瓦尔·赫拉利 如果说之前很多历史书是鸟瞰地球的话,这本就是在卫星上看这个世界。 5.《所罗门王的指环》(奥)劳伦兹 有趣的作者,有趣的动物故事 6.《寂静的春天》[美]蕾切尔·卡森 环保问题与文学的美妙结合

二、《量子物理史话》的作者曹天元是谁 ?

曹天元:科普作家,1981年生于上海,中学毕业后赴美国和中国香港读书,主攻专业为生物化学和电子工程,现任CCTV新科动漫首席品牌顾问、北京交叉点击文化传媒公司品牌总监。代表作《上帝掷骰子吗:量子物理史话》被称为中国的《时间简史》。

曹天元是一位80后,神秘客大话科学史,用“80后语言”叙述科学江湖。《量子物理史话――上帝掷骰子吗?》最新修订版,给力上市。2006 年荣获第三届“吴大猷科普奖”。2005 年“科学时报读书杯”最佳科普创作奖。2007年 国家图书馆文津图书奖。

拓展资料:

《量子物理史话》是2011年辽宁教育出版社出版的图书,本书是关于量子论的故事。量子论是一个极为奇妙的理论:从物理角度来说,它在科学家中间引起了最为激烈的争议和关注;从现实角度来说,它给我们的社会带来了无与伦比的变化和进步;从科学史角度来说,也几乎没有哪段历史比量子论的创立得到了更为彻底的研究。然而不可思议的是,它的基本观点和假说至今没有渗透到大众的意识中去,这无疑又给它增添了一道神秘的光环。

本书将带你做一次量子之旅。我们从神话时代出发,沿着量子发展的道路,亲身去经历科学史上的乌云和暴雨,追逐流星的辉光,穿越重重迷雾和险滩,和最伟大的物理学家们并肩作战。除了回顾基本的历史背景,我们还将向着未来探险,去逐一摸索量子论面前的不同道路,闯入人迹罕至的未知境地,和先行者们一起开疆扩土。让你惊叹的,不仅仅是沿途那令人眼花缭乱的绚丽风景,更来自于你内心深处的思索和启示――那是科学深植在每个人心中不可抗拒的魅力。

这本书以极具诙谐但又不乏科学严谨的口吻叙述了经典物理和量子力学的碰撞,以及量子力学从无到控制整个微观世界的艰难发展历程,回顾了一些我们曾经学过的经典实验。

参考资料来源:百度百科-量子物理史话

曹天元(Capo),1981年出生于上海,在上海就读高中,之后赴香港读大学,毕业于电子信息工程专业,目前在做理财规划,电子商务和客户管理方面的工作。

80后,神秘客大话科学史,用“80后语言”叙述科学江湖。《量子物理史话――上帝掷骰子吗?》最新修订版,给力上市。2006 荣获第三届“吴大猷科普奖”

书 名:《量子物理史话》

作 者:曹天元 著

出 版 社:辽宁教育出版社

出版时间:2011-5-1

三、量子物里有上帝掷骰子吗,相对论有时间的形

《上帝掷骰子吗?量子物理史话》是关于量子论的故事。量子论是一个极为奇妙的理论:从物理角度来说,它在科学家中间引起了最为激烈的争议和关注;从现实角度来说,它给我们的社会带来了无与伦比的变化和进步;从科学史角度来说,也几乎没有哪段历史比量子论的创立得到了更为彻底的研究。然而不可思议的是,它的基本观点和假说至今没有渗透到大众的意识中去,这无疑又给它增添了一道神秘的光环。将带你做一次量子之旅。我们从神话时代出发,沿着量子发展的道路,亲身去经历科学史上的乌云和暴雨,追逐流星的辉光,穿越重重迷雾和险滩,和最伟大的物理学家们并肩作战。除了回顾基本的历史背景,我们还将向着未来探险,去逐一摸索量子论面前的不同道路,闯入人迹罕至的未知境地,和先行者们一起开疆扩土。让你惊叹的,不仅仅是沿途那令人眼花缭乱的绚丽风景,更来自于你内心深处的思索和启示――那是科学深植在每个人心中不可抗拒的魅力。书中以极具诙谐但又不乏科学严谨的口吻叙述了经典物理和量子力学的碰撞,以及量子力学从无到控制整个微观世界的艰难发展历程,回顾了一些我们曾经学过的经典实验。

---------------

读《时间的形状》

第一部分:概览

前不久,买了本超级好书《时间的形状》,读后忍不住拍案叫绝。

一直以来,我都关注科普类书籍,但我发现了一个现象,就是名号越大的科学家,写出来的东西越难看,像霍金那本风靡全球的《时间简史》,我就觉得徒有虚名。以我这样坚持苦心钻研的理科生,都看不懂一两成,我相信绝大多数人买了去也只是当摆设。后来我读了美国记者约翰・霍根(John Horgen)写的《科学的终结》,还有香港商人曹天元写的《上帝掷骰子吗》,才发现业余写手写出来的东西才是真正妙趣横生,让我受益。而这本《时间的形状》横空出世,更让我觉得震撼!

前段时间,我废寝忘食,埋头苦读,在作者的引导下,或闭目沉思,或伏案推演,享受着思维游戏的盛宴。结合小舅子的高中物理教材和向义和编的《大学物理导论》,我终于将全书顺利读完,并在每一处有感悟、有疑惑、有建议的地方都做了批注。激动之余,我忍不住给作者汪洁的博留言,赞其是“古今中外科普写作第一人”!

全书可分四大部分:

第一部分(前言-第五章)遵循历史线索,由浅入深地介绍了相对论。这部分是知识铺垫,大部分内容都可以借助中学物理知识和一点点的想象力就可以理解和领悟。在此,我也要像作者一样高声疾呼,相对论绝不是什么玄妙的知识,普通大众都应可以理解。记得几年前和单位同事的一次聚餐,我跟其中一个(学阿拉伯语的大学毕业生)说:“我今天读了一下午的狭义相对论,觉得有些明白了。”这位同事立即以一种疑惑和不屑的眼神看着我,说:“全世界都只有几个人懂,你能明白?”我希望以后类似这样的对话越来越少。

第二部分(第六章)别出心裁地讲述了相对论在中国的传播和一段让人心酸的文革史,这貌似与科普无关,但实际上与主题密切相关,因为科学是经世致用之学。巧合的是,爱因斯坦也是一位社会活动家,他给罗斯福总统的信就改变了世界,他也差点成了以色列的总统。他对很有研究,对计划经济和集权主义非常反感。我由此也想到了纳粹德国对犹太人的迫害和对相对论的攻击,还有那个“一百个0加起来,还是0”的故事。爱因斯坦的一些遭遇,和他的中国弟子们在中国的遭遇,是如此相似。科学理论成为政治斗争的工具,科学家成为政治斗争的牺牲品,实在是人类的悲剧。

第三部分(第七章-第十章)对在相对论基础上得出的宇宙观进行了一些引申,内容涵盖了当今各类科普书中诸多时髦的概念,比如时空穿梭、星际旅行、星际贸易、光锥图、果壳宇宙、定域性和实在性之争、超弦理论等。这些都无法再用中学物理知识解释,一般人的智商也很难完全理解,只能是了解一些基本的思想,总之,这部分适合当故事看,某些章节读不懂,或者不感兴趣,完全不影响对其他章节的阅读,也不影响对于相对论的掌握。

第四部分(后记)是作者的自白,太精彩了!作者为了写这本书,废寝忘食,耗尽心血,而且不计报酬。作者一颗献身科普的拳拳之心,实在让人感动,兹将作者最后一段让人动容的话摘录如下:

我这辈子最大的愿望之一是,在我老得快要死掉的时候,收到几张全世界知名的科学家的信或者卡片或者电子邮件什么的任何东西,上面说:年轻的时候曾经看过您写的一本好像是科普类的书,虽然名字和内容现在都已经想不起来了,但是我记得我当年看完以后就毅然投身物理学,以至于有今天的一点点小成就,非常感谢您,祝您一路走好。

如果真有这样的一天到来,我想我会带着非常愉快的心情上路,这远比能睡进豪华骨灰盒,住进豪华墓地来得重要得多。

第二部分:收获

我之所以对该书如此痴迷,是因为它给了我实在太多的收获,兹列举如下,作为自己学习的一个总结:

一、领悟了奥康的剃刀原理(书中叫奥卡姆剃刀原理)。以前从一本含混晦涩的哲学书里看到这一概念,没搞明白,也没留意,而本书中作者举个简单的例子,就让我领悟。

二、学习了辛普森佯谬。一个简单却很有意思的佯谬,以前孤陋寡闻,现在第一次听说。

三、纠正了头脑中“伽利略去世和牛顿出生是同一年”的常识性错误,知道了儒略历和公历的区别。同时,经进一步查证,确定了麦克斯韦去世和爱因斯坦出生是同一年。四位前赴后继的科学伟人,竟然有如此巧合。

四、了解了一种巧妙的测量光速的办法:索菲的旋转齿轮法。真的很巧妙,而且很好懂,想不通为什么不写进高中教材。

五、终于理解了麦克尔逊-莫雷试验的原理,尤其是其控制误差的思想令人拍案叫绝。

六、真正理解了惯性系、非惯性系的概念,从而真正理解了牛顿运动定律。中学五年的物理学学习,居然一直以为牛顿运动定律自然成立,从来没思考过非惯性系的概念。后来读《大学物理导论》一书时知道了还有不符合牛顿运动定律的反例,也就是非惯性系,但没深入思考,在书中提到“惯性力”这个概念时,我居然在其中批注道“提出这个假想概念毫无意义”。但这次结合本书,又查了网上的几篇论文,我终于把这一堆乱七八糟的概念彻底想通了,真的有一种豁然开朗的感觉,以前中学的物理真他妈的白学了!

七、真正理解了“物理规律保持不变”这句话的含义。以前总觉得这句话比较玄,以前的书里也从来没就这句话做过解释。本书举了个简单例子,就让我恍然大悟。原来这个含义是如此简单。

八、真正理解了狭义相对论。掌握一个勾股定理,就完全能自行推导出洛伦兹变换公式,一般先推“时慢”,再推“尺缩”。比较难理解的“车库佯谬”(书中称“长棍佯谬”),我觉得自己也差不多能想通了。说实在的,就狭义相对论这点东西,高中生完全可以理解。要不为什么小舅子的高中物理教材里都有这方面的详细介绍呢?很遗憾的是我以前上学时的物理教材中没有,而市面上那些科普类书籍又都写得太差,导致我到今天才彻底弄明白。

九、理解了广义相对论的基本思想,这一收获是空前的。这么多年来我一直没想通,甚至一度以为广义相对论是玄学,但结合这本书,并参照小舅子的高中物理教材后,才知道广义相对论的基本思想很容易理解。当然,鉴于更深的广义相对论牵涉到非欧几何,这是我的盲点,所以我认为自己对整个理论只懂了三成,第一成是等效原理,第二成是引力或加速度能使光线弯曲,第三成是圆盘实验。但就这三成,恰恰是最基本的思想。非专业人士理解广义相对论,也就需要了解到我这种程度即可。小舅子的高中物理教材暂时只介绍到第二成的内容。

十、以前单知道光速是物质速度的极限,现在还知道光速也是信息和能量传播速度的极限。

十一、头脑中确立了宇宙中任何物体的在时空中的运动速度都是光速的概念,知道了光速可能是宇宙时空的一个几何性质。但这貌似只是爱因斯坦的大胆猜想,理论上如何推导,书中也没介绍。但这个猜想是如此之美,我同作者一样,不得不相信它。

十二、知道了哥德尔的另一个成就,即在广义相对论中发现了允许时空循环的解。以前单知道他那石破天惊的的“哥德尔定理”(克莱因的名著《数学:确定性的丧失》就是专门论述他的这一思想的)。

十三、了解了闵可夫斯基空间,相应地理解了世界线、光锥等概念,名字都很玄,原理其实很简单,中学生都能理解。

十四、更深地理解了双缝干涉实验的意义。

十五、第一次了解了EPR实验、贝尔不等式等概念以及科学界在定域性和实在性之间的争论。

最后还要加上一点收获,即第一次知道中国出了个潘建伟,还有一个黄伯伯。

当然,本书还有其他更丰富的内容,一部分我以前就曾了解,如麦比乌斯带、多维、超弦理论等,因此没列上去,一部分则是我不太感兴趣的,如时间旅行、星际旅行和星际贸易,也没列上去。穿越是目前最为时髦的话题,但我一直认为是在扯淡。即便在理论上有虫洞模型,有哥德尔关于时空圈的解,但由于人类目前的技术及人类体质的局限性,穿越是绝不可能的。我对于此类脱离科学基础的玄学,始终抱有抵触情绪,也没兴趣进一步探讨,这是我的思维和视野的一个局限。

第三部分:亮点

全书的亮点实在太多,我文笔拙劣,只能给出如下一个简单的总结:

一、通俗易懂。本书是真正面向大众的科普书籍,作者在全书中讲述了大量深奥的概念和理论,但全部采用最朴实的陈述,最巧妙的引导,让读者易于理解。一个初中水平的读者,理解全书80%的内容完全没问题。很多概念,我以前反复看过很多别的书都没搞明白,但看了本书都能恍然大悟。我实在太感谢作者了!

二、轻松活泼。本书行文,绝不如教科书似的死板。偏深奥的概念,作者经常会来个巧妙精当的例子,让你恍然大悟。过于复杂的思想,作者会设计几个人物对话,如剥笋般层层解析,让你渐入佳境。古今科学巨人,都在作者设计的舞台上做着精彩的表演,随时可以跳出来与我们对话。牛顿带着仅有的两位学生TOM和JERRY做水桶实验,爱因斯坦化身警长侦破泡利和狄拉克的情杀决斗案,如此等等,不一而足。有限引用的几个数学公式,都是点睛之笔,比宣称一个数学公式都不用的霍金强万倍!

三、风趣幽默。作者有说相声的潜质,里面很多文字都让我捧腹。我只举一个例子,专利员爱因斯坦在局长面前演算洛伦兹公式,让局长大为叹服,但当爱因斯坦惴惴不安地提出要升职的请求时,局长马上板脸正色说要公事公办。在作者笔下,出道前的爱因斯坦居然混得如此之惨,这让我们忍俊不禁。

一个人写科普书写到如此水平,实在是一个奇迹!我实在是佩服到五体投地!古今中外,迄今为止,我真的还没有发现谁写书的水平超过这本书。也许是我阅历有限,没看到更精彩的书,但作者极力赞扬的《上帝掷骰子吗》(作者曹天元)和《万物简史》(作者比尔・布莱森),我都觉得其实并不如本书。有人说我这个吹捧太过了,作者本人也谦逊地认为自己比不上曹天元和比尔・布莱森,但我还是坚持认为作者排第一,曹天元排第二,至于比尔・布莱森,我没发现他的《万物简史》特别精彩,第三我愿意给霍根,就是那个小报记者。

总之,《时间的形状》这本书实在太契合我目前的知识水平了,给我的收获实在太多了,给我的震撼实在太大了,所以我尤其偏爱这本书。

第四部分:商榷

越是喜欢一本书,就越会鸡蛋里挑骨头,于是,我也想就书中的一些小小细节与作者进行一番商榷,完全是个人想法,幼稚之处敬请作者原谅。如下:

一、第10页关于奥卡姆剃刀原理的调侃,把“王刚”改为“李刚”可能会更加无厘头。

二、第16页初次出现谢耳朵时,建议做个注释,毕竟不是人人都看过美剧《生活大爆炸》的。起初我怀疑是我out了,但我问了身边其他几位年轻人,貌似也都没看过。

三、第16页,一元二次方程aX2+bX+c=Y,按通用写法,Y应该写成0,否则容易被当做二元二次方程。

四、第21页,按照作者的描述,其对惯性系的理解是“互相保持静止或匀速直线运动的参考系”,其实这是一个“惯性系对”的概念,而一般物理学教材上的对惯性系的定义(也是传统定义)都是说“惯性系就是指牛顿第一定律成立的参考系”,这两个定义是有本质区别的,传统定义要狭隘得多。比如,两个在传统定义下不是惯性系的参考系,如果互相相对静止或匀速直线运动,按本书的的定义,仍可理解为惯性系对,二者遵循的物理规律也确实相同。世界上本来就没有绝对的静止和运动,没有绝对的速度,也没有绝对的加速度,因此,单独说一个参照系是惯性系或是非惯性系其实都是不科学的,只能说两个参考系互为惯性系对或非惯性系对。也就是说,本书的定义(即“惯性系对”的概念)更加普适,也更加深刻,我是赞同作者的这种理解的。但是,如果作者能对两个定义的异同做一个小小的解释,可能效果更佳。

五、第30页介绍胡克时,只提到了他的弹性定律,其实不妨再提提他第一个发现了细胞。胡克的一生成就卓著(牛顿的成就其实胡克至少有一半的功劳),但不幸的是他性格偏执,更不幸的是与牛顿这样的科学巨匠和卑鄙小人出生在同一个时代,于是被疯狂打压,几乎被历史遗忘。今天的我们,不妨多提提他的一些成绩。

六、第31页关于牛顿的水桶实验,有一点遗憾。水桶实验是牛顿为了证明绝对空间的存在而设计的,但是,既然后来狭义相对论已经否定了绝对空间的存在,那么牛顿对水桶实验的解释肯定应该是错的。那到底错在哪呢?很遗憾,本书没有介绍。我想作者肯定知道“马赫原理”。马赫为了批判牛顿对水桶实验的解释,提出了一个具有相对性思想的原理,即:水桶中的水之所以凹下,并不是水相对于绝对空间在转动,而是由于水和宇宙中其他(所有)物体的相互作用造成。我们可以想象两种情形:第一,如果水桶的厚度达到几公里几百公里(即质量达到一定级别),水不动,而水桶转动,也可能导致水面凹下。第二,水桶还是那么薄,水不动,但宇宙中所有其他物体包括水桶在内都围着水转动,也可能导致水面也会凹下。这个思想深深影响了爱因斯坦,爱因斯坦在多个场合都指出相对论的提出马赫功不可没。值得一提的是,马赫原理无论对于狭义相对论,还是广义相对论,都有启迪性作用。首先,批驳了绝对空间的存在,引出了狭义相对论。同时,关于物质的惯性质量是来自于与外部物体的相互作用,则引出了广义相对论。马赫原理如此深刻,如此有趣,而又如此简单(初中生大概都能想明白),是科普书籍的绝佳题材,作者居然漏讲了,实在有点可惜。

七、第44页,讲麦克尔逊-莫雷实验时简要介绍了双缝干涉实验,后面第228页又再次提到该实验,前后两次出场,各有侧重,前者是引出麦克尔逊-莫雷实验,后者是证明上帝掷骰子。但我发现后面对这个实验的概述性介绍居然比前面着笔还多,甚至还有配图,这可能不大符合常规。对于一个完全不了解双缝干涉实验的人来说,当然应该希望在前面讲得越详细越好。

八、第44页倒数第二行,两处把“麦克尔逊”写成“迈克尔逊”,应纠正。既然全书多处都用“麦”字,那就全部都用“麦”字吧。

九、第46页对于麦克尔逊-莫雷实验的关键点,过于惜墨如金。第47页的图,甚至都没标识一下l、v、c等,也完全没写推演过程,这导致我反复研读了相关部分后还是没懂,最后翻了《大学物理导论》,参考了它的配图和公式推导,才把这个关键点搞明白。其实这一部分仅仅牵涉到的一点中学数学知识,作者完全可以把这个过程写出来。

十、第48页,为了增加趣味性,建议加个八卦:“具有讽刺意味的是,麦克尔逊至死依旧留恋“可爱的以太”,而且终生为自己的实验引出相对论这一怪物而懊悔不已。”如果还想进一步八卦,可以把历史上那些搬起石头砸自己脚的故事(即千辛万苦想证明自己的某个想法、结果设计出来的实验反倒证明了自己的想法是错误的)多列举几个,如珀松亮斑、爱因斯坦光电效应、爱因斯坦EPR实验、贝尔不等式等。

十一、第55页下面部分,作者为了说明光速在任何参考系中都不变,设计了电磁波震荡速度的例子和火车厢报数的例子,但我觉得并不具说服力,因为作者的例子都只说明了频率不变,但决定速度的还有波长。按照经典力学的观点,在一只沿着水面飞行的蜻蜓眼里,水波虽然频率不变,但波速却会随着蜻蜓自身的飞行速度变化而变化,推而广之,当我以光速与一条光线同向飞行时,在我眼里,光变成了一种“驻波”,虽然其频率一直保持不变,但波长却为0,所以速度为0。当然,这不符合相对论观点。总之,在我看来,光速在任何参考系中保持不变这一结论是很难通过传统认识来类比的,也是没法用现实中的例子来解释的,只是因为电磁学实验都不约而同发现了它不变,麦克斯韦方程的美感也要求它不变,最后,连目前最精确的MM实验也无法证明它变了,所以暂时只能当它是一个公理,然后用它来推导其他结论(如“尺缩”和“钟慢”效应)。至于你如何接受这个公理,只能靠你自己去想象,去逼迫自己承认,我无法给你通俗简洁的解释。

十二、第81页,论述空间收缩时,有一个很重要的结论居然漏讲了,即“在与运动垂直的方向,无尺缩效应”,而对这一结论恰好有相当简单、而且相当有趣的解释,正适合作为科普书籍的话题,《大学物理导论》中便有一段“火车钻洞”的文字:

设在山洞外有一列火车,车厢高度与洞顶高度相等。现在使火车匀速地向山洞开去,这是它的高度是否和洞顶高度相等呢?或者说,高度是否和运动相关呢?假设高度由于运动而变小了。这样,在地面上观察,由于运动的车厢高度减少,它当然能顺利地通过山洞。如果在车厢上观察,则山洞是运动的,由相对性原理,洞顶的高度应减少。这样车厢势必在山洞外被阻住。这就发生了矛盾。但车厢能否穿过山洞是一个确定的物理事实,应该和参考系的选择无关。因而上述矛盾不应该发生,这说明上述假设是错误的。因此,在满足相对性原理的条件下,车厢和洞顶的高度不应因运动而减小。也就是说,垂直于运动方向上的长度是不变的。

当我把这段文字打出来的时候,我突然发现这个解释其实跟网上有名的“车库佯谬”(也就是本书中的“长棍佯谬”)类似,照这么看,向义和的这个证明似乎也不牢靠,也不具备充分的说服力,否则那个“长棍佯谬”倒是可以证明“在运动的方向上长度也不变了”。“长棍佯谬”最终被证明了是佯谬,那向义和关于“火车钻洞”的解释是否可以认为也是一个佯谬呢?我茫然了!

反正,爱因斯坦到底如何证明在与运动垂直的方向上无尺缩效应的,我还真不知道。小舅子的物理教材中只是简单地写道“经过严格的数学推导,可以得出这一结论”,而本书第71页作者在推导钟慢效应时的一段话也自发地默认了这一点:

当我手上的光子钟来回折腾时,你的飞船就会从A位置飞到B位置,那么我将会看到你手上那个光子钟里面的光子走过的是一条斜线,这是显而易见的,如果光子飞过的路径在我眼里不是斜线的话,光子必定飞到光子钟外面去了。现在我们运用光速恒定不变的原理,因为宇宙飞船上的光子飞行的路线比我手里的光子更长了,也就意味着,当我手里的光子钟“滴答”一次的时候,飞船上的光子钟还来不及“滴答”一次呢。换句话说,当我手里的光子钟“滴答”了10亿次的时候,我看到飞船上的光子钟可能只“滴答”了5亿次。

我第一次读到这段话时,便留有疑惑。虽然说斜线确实要比直线长(直角三角形的斜边总要长于直角边),光子钟滴答一次的时间确实更长了,但本着想象无极限的原则,我要是大胆地假设飞船上的那两面镜子之间的距离压缩了呢(其本质就是在垂直于运动的方向上发生了尺缩效应)?这样虽然是斜线,但可能跟原来的直线一样长、甚至更短呢!那是不是可以证明钟不变甚至钟变快了呢?

当然,我也知道我这个大胆的假设是没意义的,因为它对于解释世界没有任何用处,甚至肯定会与实验观测相违背。既然没用,利用奥卡姆的剃刀原理,就可以摒弃这个假设,而承认其反面,即在与运动垂直的方向上无尺缩效应。

照这么看,“在垂直于运动的方向上无尺缩效应”这个规律可以当作狭义相对论的一个基本前提,甚至可以把它跟狭义相对论的另外两个前提条件并列,作为第三个前提条件,而不是像那本教材里说的,是靠严格的数学推导出来的。如果不把它当作前提,我们会发现推导钟慢效应的过程根本就无法自圆其说,而且向义和的“火车钻洞”也有佯谬的嫌疑。

不知道作者怎么看。

十三、第92页提及了上了断头台的路易十六,其实,我个人感觉查理一世这个名字比路易十六更加无厘头。世界的近代史就是以查理一世被推上断头台作为开端,《查理一世被推上断头台》是我们以前小学历史课本世界史部分的第一章,我这辈子都无法忘记。如果我是作者,我会倾向于用查理一世。当然,这不算是个问题。

十四、第95页作者列举了几个佯谬,在第120页详细解释了前两个,但对后两个则只是在第270页的后记中给了寥寥几句解释,并建议读者自己上网去搜答案,这不太好。因为网上关于这些佯谬大家都争论得面红耳赤,我们急需作者这样的专业人士给我们经典的指导。另外,作者认为长棍佯谬必须考虑重力对时空的弯曲效应,我却看到很多人都是在狭义相对论层面进行解释的,而且我也比较赞同。不知道作者到底是怎么解释这个佯谬的,希望在本书再版时写进去。至于潜水艇佯谬,太难了,我彻底没想明白,也希望作者能一以贯之地用简单通俗的语言给我们讲解一下。

十五、第106页最上面,爱因斯坦在心里暗骂一声文盲,然后说了一些话。这太过突兀!毕竟,爱因斯坦还是赞同消防局长的把电梯开上去引爆这一建议的。所以我觉得爱因斯坦的话应该先肯定一下局长的建议才合理。反正我读到这里觉得挺别扭,我还以为爱因斯坦有什么别的好办法呢!

十六、第111页,图5-1是为了说明小球的轨迹在地面的人看来是抛物线。可以再挖掘一下,即:如果电梯是匀速直线下降,则小球的轨迹是斜线,并没有弯曲。只有电梯是自由落体运动时,小球的轨迹才弯曲。但是,电梯匀速直线下降的状态跟引力场并不等价,自由落体的状态才有加速度,才跟引力场等价。也就说明了,只要有加速度,就会看到运动物体的轨迹弯曲现象。

十七、第109页介绍等效原理的这一节总体思路是先说明加速度与引力场等效,再通过思维实验证明引力能使光线弯曲,然后在最后一段只用一句话说“引力能使光线弯曲,既然二者等效,那么加速度也能使光线弯曲”。实际上,要说明引力能使光线弯曲是很困难的,书中那个思维实验并不直观,我翻来覆去的读相关部分并绞尽脑汁思考,还是很难理解作者是怎么得出引力能使光线弯曲的结论的。其实,先论述加速度能使光线弯曲更简单,小舅子的高中物理教材就是这个思路,我一下子就想通了。有空我再把那段文字包括图片发上来。

十八、第115页,Tom说“这地面有点不平啊”,其实,可以加一句解释:如果圆盘足够大,就平了。起初,我还以为这不平会有什么玄机在内。

十九、第176页有个俗语“焦不离孟、孟不离焦”,像我和作者这样的同龄人也许还知道,但现在的90后读者有谁看过《杨家将》,有谁知道焦赞和孟良的?建议做个小小的解释。

二十、第191页,“结局是往往话讲完了,菜也被吃完了”,这句话跟第2页有重复,可换一个说法。就好像一个笑料,郭德纲可以在不同的剧目中反复引用,但如果在同一剧目中反复引用就不好了。

三十、第226页关于法德足球赛的例子,貌似与主题“上帝掷骰子”无关。不知道作者对此浓墨重彩是否暗藏玄机?如果有,那最好能稍微揭示一下。

三十一、第235页剃刀某位最激烈的知名物理学家,宁愿改行当医生。不知道是谁?建议注明。以前读过一本数学普及读物,作者只要提到科学家,都跟捉迷藏似的,故意不注明姓名,只爱说“某某年,某国的一位数学家做出了什么成就”之类的话,甚至有“某某年,瑞士某科学家推导出了欧拉公式”。我看得火冒三丈,一边也哑然失笑。当然,如果这个人实在不出名,那倒是可以隐去其姓名字号,但作者前面已经说了是知名物理学家,不妨说出来为好,免得让像我这样好奇心十足的人憋得难受。

第五部分:后记

作者在后记中说明了无需列举参考书目。其实,虽然作者没列举,但我在读全书的过程中就把作者提到的一些参考书目整理出来了,如下:

一、《上帝掷骰子吗》(曹天元)

二、《万物简史》(比尔・布莱森)

三、电影《黑客帝国》

四、电影《楚门的世界》

五、美剧《生活大爆炸》

六、美剧《24小时》

七、《从一到无穷大》(伽莫夫)

八、《宇宙的琴弦》(格林)

九、《原子中的幽灵》(保罗・戴维)

十、《不可能的物理学》加来道雄

十一、《银河英雄传说》(田中芳树)

十二、《银河系漫游指南》(道格拉斯・亚当斯)

十三、《三体》(刘慈欣)

十四、《时间简史》(霍金)

十五、《果壳中的宇宙》(霍金)

十六、《大设计》(霍金)

亲爱的朋友:我用一篇文章给你回答:

一、希格斯玻色子的来龙去脉

LHC,是建立在瑞士的大型强子对撞机的缩写。LHC,是世上的科学家用于验证他们所坚信的 “大统一理论” 的终极利器。世界上的科学家们,几百年来,为了洞悉宇宙间的终极“真理”,已经在信仰层面上建立了一个 “完美” 的理论,即大统一理论,要把时间与空间、能量和物质的原理,用一条相对简单的公式描述出来。

他们坚信这公式必然存在,他们坚持要去找出来,他们也坚信这条公式可以被他们找到,可以被他们加以利用(穿越时空、永生不死),并且最终可以成为他们的荣耀和工具。

为此,他们作了大量的工作,建立了一个描述世界本源的 “标准模型”,这标准模型包含了必须的62种基本粒子;然后,他们又提出了一个虚拟的常数和理论,称为“超对称”,可以把标准模型和大统一理论联合起来,成为完美的公式。于是,信仰层面的终极“真理” 已经被建立起来了,好比是巴别塔的图纸已经画好,接下来要做的,就是用实验来验证这一套理论了。

于是,他们建立起了LHC,通过用巨大的能量加速强子(即亚原子粒子,质子与中子均属于强子),使其在接近光速的情况下对撞,把强子轰成碎片,然后检测这些碎片的能量,看看能把强子撞得多碎。因为他们的理论需要62种基本粒子,所以,他们也就希望在这强烈的轰击下面,一一找到所有的这些粒子, 并且找到支持 “超对称” 的证据。这样,他们的巴别塔就能成功地建立起来,他们就可以宣告:“我们已经找到真理了!真理只是一条可以被我们利用的公式!没有上帝!我们人类才是最伟大的!” 他们就可以传扬自己的名了。而如今,根据他们的宣告,他们已经找齐62中基本粒子,证实了标准模型了。并且,他们称最后一种粒子叫做 “上帝粒子”(就是希格斯玻色子),意思是,上帝只不过是一种粒子。现在,他们认为他们只差最后一块砖头,就是 “超对称”。

这其实,只是历史的重演。 他们让我想起两拨人:1、建造巴别塔的世代;2、中世纪的教廷。

二、历史的重演

当年,洪水之后,神吩咐挪亚的子孙们说:“你们要生养众多,遍满全地。” 所以,那时的人们四处迁移扩散,他们并不喜欢神这样的吩咐。因为人类总喜欢悖逆神的意思。于是,他们要反抗神的这个旨意,他们想要用一个方法,避免人们分散。于是,领导者宁录提出来:“我们要建一座城,修一座塔,塔顶通天,就可以传扬我们自己的名,免得我们分散全地。” 于是,他们快马加鞭,殷勤地做着,眼看就要成就了。神却用了一个他们想也想不到的方法,就破坏了他们的计谋――变乱他们的口音。因为口音被变乱,他们就无法沟通,于是,塔也建不成了,城也荒废了,大家就散去了。然而,在这后面操纵一切的世界之王却没有死心,他的计划只是被推迟了3000多年。

时间一晃,来到了中世纪的天主教廷。那时,天主教廷打着上帝的名号,想要重建巴比伦的辉煌。那时,天主教的修士们热心研究各样的学问,建立了无比庞大和牢固的帝国,他们认为他们已经掌握了一切的真理,他们也认为他们掌握了一切的知识。他们持守的,是地心说,是从亚力士多德而来的知识。并且,他们在地心说的基础上,也有一系列计算天体运行的公式和方法,无比复杂,堪比今日的 “标准模型”。地心说,其实是人本主义的隐藏形式,代表的,是人类是宇宙的中心的意识。其中的隐意,只有智慧人才能明白。然而,神却把真相赐给哥白尼,叫他以太阳为中心来计算行星的运行和日食月食。虽然计算结果接近,日心说却要比地心说简单得多,而且精准得多!神借着一个普通人的手,拆毁了天主教维护了千年的权威,更重要的,是告诉世人:“地球不是宇宙的中心,正如教皇和世人(人所看为伟大和尊贵的)不是宇宙的中心。”

如今,科学家们用极为复杂的理论,想要描述这宇宙的真相,就跟那时候的天主教廷一般,还是想以人的理性为标准来衡量万有。

三、科学的根基

现代科学发展到今天,经历了几百年的时间。 而科学之所以得以发展,是建立在一个不可验证的信仰上面的,即:“万物的背后,一定有一个永恒不变的原理。这个原理是放之四海而皆准,纵横古今都对的。” 如今的科学家们相信万物的背后是一个原理,是一个比人类低级的,可以被研究的,没有主观意识和位格的原理。就像一座没有生命的迷宫,可以被我们探索,并且最终搞明白。

然而,万物的背后真的有这么一个原理吗?这个原理真的是可以像其他比我们低等的事物一样被我们研究的吗?这个信仰要如何被证明呢?这个信仰绝对与基督信仰是不一样的!以前曾有人说,现代科学是建立在对真理的信仰上而来的。如今我发现,正好相反,现代科学是建立在对真理的不信和反叛而来的。因为,现代科学所信的 “真理”,只是一个没有意识,没有位格的原理而已!

而基督徒所信的真理,却是那一位根源从太初就有,曾经被杀,却又活过来,并且直活到永永远远的耶稣基督!他就是道路、真理、生命!

我相信,万物是由一位超越万有,独行奇事,按照他自己的旨意行事的神所创造的。并且万有是靠着他权能的命令托住而存留至今的。 我们如今所可以研究的科学,其实只是因为他跟挪亚的约定,暂时令之不变的原理而已!当年,神跟挪亚立约,说:“我不再因人的缘故咒诅地(人从小时心里就怀着恶念),也不再按着我才行的(大洪水),灭各样的活物了。地还存留的时候,稼穑、寒暑、冬夏、昼夜就永不停息了。”

所以,科学之所以得以研究,各种常数之所以(暂时)不变,各种规律之所以恒定,乃是因为神是守约定的神。他几千年来没有改变了。然而,人却以为他不能改变,并且以自己的研究自夸,以自己的操作自夸。殊不知,神若改变一个基本参数,人类一切的研究就归于虚空了!

四、神才是一切的原因

我这么说,并非把一切述诸不可知论。科学,作为一种经验,是神所允许的,让我们在他的普遍恩典里探索的权利。目的,是为了荣神益世,让世界变得更为美好。真正不变的乃是神,而不是这暂时的律。然而,如今的科学,却不是如此。如今的科学,是人类为了荣耀自己的名,用尽办法来破坏、掠夺整个被造结,把世界搞得越来越坏。正如圣经所说,人从小时心里怀着恶念。用神的恩典当作放纵情欲的机会。

所以,圣经说,有一天,他要来更新这个世界。如何更新?就是要改变这个世界的律。如今的世界,是被死亡的律统治着的,死亡的律(世人称之为热力学第二定律),乃是神对犯罪之世人的报应。目的是要世人苦难和死亡之中,思想、悔改、回转、伏法,来到神那里得生命。然而,世人却不肯顺服,反而要想尽办法来研究这个律,这个律。于是,真理反而向这些聪明通达人隐藏起来了。他们越是要寻找、要明白,就越是寻求不到。他们就是求,也得不到,因为,他们是为了要浪费在自己的放荡和宴乐之中。

敬畏耶和华是智慧的开端,认识至圣者便是聪明。愚顽人说,没有神!然而,愚顽人仍然自以为聪明。

如今科学家所苦苦追求的定律,其实只是神暂时令其不变的律罢了。有一天,至高者要把手挪一挪,把这律改一改,旧天地就归于无有了!而一切自高不敬畏神的人的思念,也都要归于虚空。他们一生所追求,所建造的属灵巴别塔就都要倒塌了!最后,我要以古今中外最为智慧的人的一段话作为本文的结束:

“智慧人的言语好像刺棍(让人难受);会中之师的言语又像钉稳的钉子(尖锐且牢固的真理),都是一个牧者(神)所赐的。我儿,还有一层,你当受劝诫:著书多,没有穷尽;读书多,身体疲倦。”

“这些事都已听见了,总意就是敬畏神,谨守他的诫命,这是众人(一切人类)的本分。因为人所作的事,连一切隐藏的事,无论是善是恶,神都必审问。”――传道书12:11-14