無法停止的“好奇心”
我每天都在思考引力。沒錯,就是那個將我們自身以及我們周圍的一切物質——桌子、桌子上的杯子、汽車、海水和空氣等,維持在地球上,不至於使其飛入宇宙空間的引力。
我已經持續研究瞭幾十年引力。在世人眼裏,我可能會被視為一個怪人。地球上沒有人不受引力的影響,認真思考自己體重的人成韆上萬,而重新思考引力的人卻寥寥無幾。
因此,有時孤獨感便由心而生。例如去孩子學校齣席傢長會的時候,如果自己被初次見麵的傢長詢問“您從事哪方麵工作”,隻要我迴答“我在研究引力”,對話基本就進行不下去瞭。哪怕對方隻說上一句“很久以前我就覺得引力不可思議”,我也會滔滔不絕地談下去,然而大部分對話都會就此終止。即使偶爾對方給予迴應,也基本上是消極地說:“哦,在上高中的時候,我最頭疼的就是物理。”如果遇到的是醫生或律師,任何人都有想谘詢的事情吧。但遇到引力研究者的時候,幾乎沒有人會想到“機會難得,這次要問個究竟”。
實際上,即使我介紹瞭專業領域的相關內容,也不會對人們的日常生活有什麼幫助。假如瞭解引力可以幫助減肥的話,那麼我想在開傢長會的時候,我會成為眾人的焦點。
但是,我想通過自身的努力讓更多的人瞭解我所從事的研究。理由很簡單,就是因為它非常有趣。
在幾韆年的曆史長河中,我們人類通過反復嘗試不斷摸索,解開瞭很多自然界中的謎題。雖然我們是身高僅為1~2米的生物,但是從大小相當於我們身體10億×10億×10億倍的宇宙,到隻有10億×10億分之一米的微觀世界,如今我們都可以對其進行觀測和理解。
當然,還有很多沒有解決的問題。人類能夠深入理解“與自己身高(尺寸)不符的”世界,真是一件不可思議的事。如果隻是為瞭生存,那麼隻要掌握從我們身高的1000倍(大約1~2韆米)到1000分之一(大約1~2毫米)左右的世界就足夠瞭吧。與之相比,地球到月球的距離約為4億米 ,最近經常聽聞的“納米”則為10億分之一米。從進化論的角度來講,人類即使不理解那些上億級的世界,也不會被淘汰。我們完全沒有必要掌握那些知識。
但是,人類已經獲得瞭知曉與生活基本無關的事物的能力。即便明知沒什麼用,也會敗給好奇心。而且我認為人類的這種行為是非常有價值的。
在僅此一次的人生中,我希望盡量深入地瞭解這個世界,因此我從未間斷過我所從事的研究。引力是主導我們生活的力,它就在我們的身邊。但是,我們還沒有完全看清它的真麵目,如果不能理解引力,就無從知曉自然界中最深層的真相。因此,我認為引力研究很有意思,我也想讓更多的人瞭解該研究領域的意義。
如果沒有引力研究,就不會誕生GPS
另外,這些研究也會在我們生活中發揮齣意想不到的作用。
1969年,費米國傢加速器實驗室的第一任主任羅伯特?威爾遜(Robert Wilson)曾作為證人在美國議會上被問道:“建造粒子加速器對我國的國防有什麼幫助?”這裏提到的“加速器”是指基本粒子研究中不可或缺的實驗設備。具體情況我會在後麵解釋,這裏隻要把它理解成觀察微觀世界的巨型顯微鏡就可以瞭。
當時已經提齣瞭在芝加哥郊外建造加速器的計劃。該項計劃是美國原子能委員會事業的一環,因為該委員會曾主持研製原子彈“曼哈頓計劃”,所以即使在基本粒子物理學研究的建設上,也試圖先賦予其國防使命。而且當時這項計劃需要幾億美元的預算,毫無用處的建設是不會得到國民同意的。
就在這預算是否能得到認可的關鍵時刻,威爾遜給齣瞭這樣的迴答:“加速器對於國防不會有直接的作用。但是,它對於保護我們國傢是有益處的。”
威爾遜的迴答很偉大,接受並通過計劃的議會也偉大。雖然費米實驗室的加速器現在被日內瓦的LHC(大型強子對撞機)取代瞭,但在很長的一段時期內,它作為世界上最強大的加速器,對物理世界貢獻巨大,很多令全世界感到自豪的重大發現都源於它。
進一步講,科學的發展並非隻是為瞭提高一個國傢的知名度。科學通過推廣閤理的思考方式,讓人類從迷信和偏見中解放齣來,通過探究宇宙和生命的奧秘,讓我們對世界的認識與體驗變得更加豐富。有句話這樣說:“科學的目的是人類精神的榮光。”正如此話所講,科學具有其自身的價值,創造齣這種價值的意義重大。
而且,雖然科學發現最初是源於研究者的好奇心,但是從長遠看,也有不少成果最終在實際應用中發揮齣瞭作用。獲得“菲爾茲奬”(也被稱為“數學諾貝爾奬”)的森重文對於自己研究的基礎數學這樣評價:“雖然現在不能馬上體現其作用,但是50年或100年以後它會發揮齣未知的作用。因此一顆探究之心是最好的指南針。”一提到算術或數學,厭學的孩子就會提齣這樣的疑問:“學它有什麼用?”但是,這些脫離日常生活的抽象研究往往會在未來起到意想不到的作用。
物理的世界亦是如此。例如17歲的伽利略?伽利雷在比薩的教堂發現瞭“擺的等時性”。當時伽利略或許是厭倦瞭比薩,心不在焉地盯著教堂的天花闆看,對頭上吊燈的搖擺産生瞭興趣。他用自己的脈搏計算時間,觀察一會兒後發現,擺動的周期與擺錘的重量以及振幅無關,隻取決於擺綫的長度。至於這個故事是否屬實,科學史傢們也持有不同的意見。雖然關於在何種情況下發現擺的等時性並沒有定論,但至少有記錄顯示在1602年之前伽利略已理解瞭這一原理。
這一發現衍生齣的“諧運動”被廣泛應用於解釋聲波和電波等諸多物理現象的理論中。當然,它也被用於實用的技術之中,在我們日常生活中發揮著重要的作用。
另外,科學傢在研究中使用的工具,有的經過改良也會被推廣到整個社會中。互聯網上的網頁瀏覽器就是其中之一。它是由在CERN(歐洲核子研究組織)工作的技術人員開發齣來的,剛纔提到的加速器LHC就在CERN。因為有幾韆名研究者在CERN共同工作,所以必須高效地實現信息共享。於是,那裏的技術人員開發瞭可以通過各自的電腦閱覽放置於服務器的信息的方法,並將那些信息免費公開。這一技術給我們每天的生活帶來瞭巨大的轉變。
引力的研究也以各種各樣的形式衍生齣瞭“有用的技術”。例如人造衛星中的GPS(全球定位係統)。如果不瞭解牛頓的萬有引力定律,就無法發射人造衛星。其實如果沒有愛因斯坦的相對論,也無法使用GPS準確地測定距離。關於這一點,我會在後麵的章節中做詳細說明。
引力研究與理解宇宙息息相關
萬有引力定律和相對論都是關於引力機理的劃時代的重大發現。而且現在的引力研究繼牛頓和愛因斯坦的時代之後,迎來瞭“第三個黃金時代”。關於引力的大型觀測和實驗項目相繼啓動,支撐它的理論也取得瞭巨大的進步。另外,根據這些理論我們也逐漸看清瞭宇宙的麵目。本書的內容是追溯愛因斯坦的相對論及其之後100年間的研究發展,以及最新的引力理論所描述的宇宙。
讀完這本書,我最大的感受是,作者成功地將一個極其復雜和抽象的物理學主題,轉化為瞭一場引人入勝的哲學思辨之旅。它絕不僅僅是一本關於“引力公式”的書,它更深層次地觸及瞭“存在”的本質。書中的某些章節,開始探討引力在量子層麵上的不一緻性,這種對現有物理學框架的深刻反思和對未來理論的勇敢叩問,展現瞭作者深厚的學術功底和批判性思維。我發現自己頻繁地停下來,思考人類的認知極限在哪裏,我們所依賴的物理定律是否具有普適性,或者說,在宇宙更極端的角落,是否需要一套全新的法則來統治。作者對量子引力理論的幾種主流猜想的介紹,雖然篇幅不長,但切中要害,沒有為瞭迎閤大眾而過度簡化,保留瞭科學探索的嚴謹性與不確定性。這種對未知領域的敬畏感和坦誠,使得全書的基調變得非常高級,它不是提供所有答案的聖經,而是點燃更多問題的火種。那種在知識的邊緣徘徊,既興奮又略帶敬畏的感覺,是很多科普讀物難以給予的。
评分這本《引力是什麼 支配宇宙萬物的神秘之力》簡直是物理學愛好者的一劑強心針,它以一種極其細膩且富有感染力的方式,將那些原本隻存在於教科書和晦澀論文中的概念,描繪得生動立體,仿佛觸手可及。作者在構建引力理論的宏大敘事時,並未陷入單純的公式堆砌,而是巧妙地穿插瞭人類探索引力的曆史脈絡,從牛頓那枚著名的蘋果,到愛因斯坦時空彎麯的精妙洞察,每一步演進都充滿瞭戲劇性的張力。我尤其欣賞作者對於“想象力”的強調,他不斷引導讀者跳齣日常經驗的束縛,去思考那些超越我們感官極限的尺度——黑洞的奇點,宇宙大爆炸初期的狀態,甚至是引力波帶來的時空漣漪。書中對於廣義相對論的解讀部分,並非簡單的復述,而是用一係列生動的比喻,將彎麯時空這一抽象概念具象化,讀起來酣暢淋灕,仿佛真的能“看到”質量是如何扭麯它周圍的時空結構。這種敘事手法,使得即便是對理論物理有一定基礎的讀者,也能從中發現新的理解層次,而對於初學者而言,它更像是一張通往宇宙深層奧秘的導航圖,清晰而充滿誘惑。全書的結構安排也十分考究,邏輯遞進自然流暢,讓人在閱讀過程中始終保持著一種“撥開雲霧見青天”的豁然開朗感。
评分這本書的排版和圖示設計也值得單獨稱贊。在處理如此龐大和復雜的概念時,清晰的視覺輔助至關重要,而本書在這方麵做得非常齣色。那些示意圖,尤其是在解釋彎麯時空和引力透鏡效應時使用的圖形,設計得極為精妙,它們簡潔有力,完美地補充瞭文字的不足,起到瞭“一圖勝韆言”的效果,並且完全沒有采用那種常見科普書裏過於卡通化的插圖。圖注的編寫也極為用心,提供瞭額外的思考維度,而不是僅僅重復文字內容。此外,書中的參考文獻和延伸閱讀列錶異常豐富和專業,這錶明作者在內容的準確性和深度上投入瞭巨大的心血,他不僅想讓你理解“是什麼”,更想讓你知道“如何去學得更多”。對於那些希望將引力知識係統化、並進行下一階段深入研究的讀者來說,這本書的附錄部分,其價值堪比一本小型工具書。整體而言,這本書的裝幀和內容呈現,都體現齣對讀者體驗的尊重和對科學知識本身的敬畏。
评分這本書的文筆風格,說實話,比我預想的要“野”一些,帶著一股子沛然莫之能禦的氣勢。作者似乎不太滿足於傳統的平鋪直敘,他大量使用瞭排比、擬人,甚至帶有一點詩意的語言來描述宇宙的宏大和引力的無所不在。例如,描述引力如何將星係團束縛在一起時,那種如同史詩般的描繪,讓人感覺引力不再是冷冰冰的力,而更像是一種宇宙間古老的契約或意誌。這種強烈的個人風格,使得閱讀過程充滿瞭情緒的起伏。有時是麵對浩瀚星空的敬畏,有時是對微觀世界奇特行為的驚奇,有時則是對人類智力邊界的感慨。我特彆喜歡書中對曆史人物的刻畫,他們不再是教科書上冰冷的肖像,而是活生生、充滿掙紮和靈感的探索者。雖然有時這種文學化的錶達會稍微稀釋一些純粹的科學嚴謹性,但對於提升閱讀的沉浸感和趣味性來說,絕對是功大於過的。這本書更像是一位知識淵博的智者,在壁爐旁,用充滿激情的語調,嚮你娓娓道來他畢生對宇宙的癡迷。
评分如果要給這本書下一個定義,我會說它是一部“深度跨界”的科普傑作。它巧妙地架設瞭科學、哲學乃至一點點存在主義思考之間的橋梁。令我印象深刻的是,作者花瞭相當大的篇幅來討論引力理論的“美學”標準——為什麼物理學傢們傾嚮於接受那些數學上更優雅的理論?這觸及瞭科學的本質:它不隻是對客觀世界的描述,也是人類理性構造的體現。書中對“引力時間膨脹”的探討,沒有停留在公式計算上,而是轉嚮瞭對時間感知的探討,探討瞭在不同引力勢阱中,“現在”這個概念的相對性,這對於一個關注生活體驗的讀者來說,提供瞭全新的視角。這種將深奧的物理學與日常的哲學睏惑結閤的能力,是本書最值得稱道之處。它迫使你反思,我們習以為常的綫性時間流逝,可能不過是引力場相對平坦區域的一種地方性幻覺。這本書的價值,在於它能讓你在讀完後,重新審視你所生活的這個世界,那個你從未真正“看見”的底層結構。
評分書很輕可以攜帶學習,內容很有趣,好!
評分這本書寫的太好瞭,長久以來的睏惑用於解開瞭,,,,。。。???
評分評價蠻高 有空細讀 但願如此
評分書很有趣,值得一讀,孩子很喜歡!
評分這本書好笑。。。。。比手掌稍微大一點。
評分發貨快,正版
評分看推薦很久買瞭看還挺有意思
評分p.s. 收貨時間比預約時間早瞭一天,還好傢裏有人。不是一次瞭,不會是係統齣bug瞭?
評分質量很好!內容詳實!
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