正版刚2014中国好书榜获奖图书 小楼与大师：科学殿堂的人和事(理解科学丛书)97873 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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基本信息

书名：2014中国好书榜获奖图书 小楼与大师：科学殿堂的人和事(理解科学丛书)

定价：29.0元

作者：卢昌海

出版社：清华大学出版社

出版日期：2015-04-08

ISBN：9787302359654

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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“吴大猷科普奖”金签奖获得者卢昌海的新作，荣获中宣部、中国图书评论学会、央视“2014中国好书”榜科普生活类**名，入围《环球科学》2014*美科学阅读。

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内容提要

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玻尔犯过什么样的错误？玻尔的“互补原理”果真很重要吗？大名鼎鼎的“泡利效应”真实存在吗？有哪几位物理学家是连泡利都敬重的？“希尔伯特第十问题”是如何被解决的？爱因斯坦妻子对相对论有“秘密贡献”吗？当狂傲的朗道遇到尖刻的泡利，会发生什么事 name='_GoBack'>情？希尔伯特和爱因斯坦究竟谁先提出广义相对论场方程？数学家们是如何一步步推进对“黎曼猜想”的研究的？德国、苏联和中国为什么会出现大规模的反相对论运动？本书汇集了作者近年来撰写的一系列科普及科学史作品，涵盖物理、天文、数学等领域的多个引人入胜的主题，文笔生动诙谐，取材翔实丰富，考据严谨深入，适合广大科学爱好者及大、中学生阅读。

本书以“近景式”的描写方式，来刻画科学史上的一些人物，还原一些重大事件，使读者看到了科学家在公式定理外的一些细节，他们或幽默、或毒舌、或有局限，但更多的是他们在逆境中的坚持，在错误中的探索。作者文笔生动流畅，思维犀利，作品有很强的启发性和可读性，读者既可以了解到各种引人入胜的科学史话、科学家故事，以及它们背后发人深思的社会渊源；也可以学到丰富多彩的科学知识。

目录

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作者介绍

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卢昌海，复旦大学物理学学士，美国哥伦比亚大学物理学博士，目前旅居纽约。著有科普图书《那颗星星不在星图上：寻找太阳系的疆界》、《太阳的故事》、《黎曼猜想漫谈》、《从奇点到虫洞：广义相对论专题选讲》、《小楼与大师：科学殿堂的人和事》，其中《黎曼猜想漫谈》获2014年第7届“吴大猷科普奖”金签奖。并在各种刊物上发表近百篇科普作品。

文摘

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name='_Toc372196480'>泡利效应趣谈

按照近一段时间我网站（.changhai.org/）的更新频率，我决定在6月1日上传本文。不过“六一”这个日子似乎不太适合谈论严肃的话题，我们就挑一个以物理学家命名的非物理效应——泡利效应（Pauli effect）——来聊聊吧。

泡利（Wolfgang Pauli）是上世纪一位很早熟的理论物理学家（当然，他的早熟是学术上的早熟，跟“九零后”、“零零后”的早熟不是一个概念）。记得有人说过，理论物理与实验物理的鲜明区分是始于20世纪的，这种说法是否恰当有证，不过这种区分在出生于1900年的泡利身上倒是体现得很鲜明，且很有戏剧性。泡利的理论天赋无疑是很高的，但他的实验才能则不仅不高，而且有可能是负的。这种“负才能”的集中体现就是所谓的“泡利效应”——即泡利的出现对实验设备的破坏效应。

是谁早采用了“泡利效应”这一名称？我不太清楚，不过这一效应在当时的实验物理圈中是颇有些名气的，而且那名气并非只是搞笑意义上的名气。泡利的朋友斯特恩（Otto Stern——1943年的诺贝尔物理学奖得主，Stern-Gerlach实验中的那位斯特恩）就曾因为担心泡利效应而对泡利下达了封杀令，禁止其进入自己位于德国汉堡的实验室。科学史作品中有不少科学家逸闻是以讹传讹的故事（比如伽利略的斜塔实验、牛顿的苹果、瓦特的茶壶、爱因斯坦的板凳等），但这件是真的，斯特恩在1961年接受访谈时还亲自回忆过此事。

不过斯特恩的措施恐怕还小瞧了泡利效应的威力。据说有一次实验物理学家弗兰克（James Franck——1925年的诺贝尔物理学奖得主，Franck-Hertz实验中的那位弗兰克）位于哥廷根大学（University of Gttingen）的实验室里出现了一次事故。据查，泡利有不在现场的充分证据。于是弗兰克写信给泡利，很欣慰地告诉他说你总算无辜了一回。真的无辜吗？泡利对这种无罪推定似乎并不领情，他回信很诚实地“自首”说自己虽不在现场，但事发当时自己乘坐的从苏黎世到哥本哈根的火车却恰好在哥廷根的站台上停留了一会儿！——言下之意，泡利效应是可以有“超距作用”的。

泡利效应初只是实验圈里的传说，但后来名头渐渐出了墙，波及的对象也变得五花八门，不再限于实验设备。据说有一次泡利去听一个讲座，他看见两位衣着体面的女士中间恰好有一个空位，便走过去坐了下来。谁知他刚一坐下，那两位可怜的女士所坐的椅子就双双垮掉了。这故事是德国裔美国艺术史学家潘诺夫斯基（Erwin Panofsky）讲述的，是真有其事还是艺术的虚构就不得而知了。

戈革先生也转述过一个类似的故事，说泡利在某次学术会议上听到了一个令他不满意的理论，便走上台去严厉批评。泡利的不留情面在物理学界是出了名的，他说到紧要之处时，忽然拿粉笔向那已经坐回台下的演讲人隔空指去，吓得那人向后一仰，结果那人所坐的椅子竟突然垮掉了。坐在那人背后的俄国物理学家伽莫夫（George Gamow）当即跳起来喊道：“泡利效应！”（后来有人根据伽莫夫“此地无银三百两”的那声吼，怀疑是他在报告人的椅子上做了手脚）。

有关泡利效应的传闻有一个有趣的特点，那就是泡利效应绝不会损害到泡利本人，不仅不会损害，甚至还能在关键时候“拯救”泡利。泡利的助手派尔斯（Rudolf Peierls）和韦斯科夫（Victor Weisskopf）都曾在自己的自传中讲述过一个故事（细节略有出入，但本质上是同一个故事），其情节大致是这样的：有一次泡利要参加一个学术会议，与会的年轻物理学家们决定跟他开个玩笑，他们在会议厅的门上做了一个触发式的机关，只要泡利一推门就会发出类似爆炸的响声。结果呢？在泡利推门而入的一刹那，那些被年轻物理学家们反复调试过的机关居然“卡壳”了！泡利效应通过破坏“实验装置”而成功地“拯救”了泡利。

泡利本人对泡利效应的这种“损人利己”的效果也很有信心，并将之作为了判断一个效应是否为泡利效应的重要凭据。泡利后期的助手及传记作者恩兹（Charles Enz）曾经讲过一个故事。那是在1956年，泡利去世前的两年，恩兹夫妇与泡利夫妇在意大利的科摩湖畔共乘出租车时，车子在一个小山坡的顶上抛了锚。恩兹打趣说那是泡利效应在作祟。但泡利不同意，因为那个故障给泡利自己也造成了不便，不符合泡利效应损人利己的特点。

在所有与“泡利效应”这个金字招牌相联系的逸闻中，似乎只有一件是与泡利自己所受的伤害联系在一起的，不过那是一个伪效应（或者确切地说，是伪效应中的伪效应——如果考虑到泡利效应本身也是伪效应的话）。那件逸闻是这样的：泡利是个夜猫子，并且有一个不良嗜好，那就是喝酒（有时甚至是酗酒）。1932年夏季的某一天，他在美国安娜堡（Ann Arbor）参加暑期学校时喝醉了酒，从楼梯上摔下来，摔伤了肩膀。在接下来的一段时间里，他的讲座改由乌伦贝克（George Uhlenbeck——电子自旋概念的提出者之一）代写板书。据说那几次演讲由于不必亲自写板书，反而讲得特别精彩。不过泡利受伤的真正原因（醉酒）是不能让普通听众知道的（谁想听酒鬼的讲座？）。为了隐瞒真相，知情的物理学家们八仙过海、各显神通，有人戏称泡利是在游泳时受的伤（敢情那水不是“硬”水就是“重”水），而泡利的老师索末菲（Arnold Sommerfeld）则炮制了一个新术语：逆向泡利效应（inverse Pauli effect）。至于该效应的真正原因是什么，就任由别人去猜了（拜托别往醉酒上猜就行）。

泡利效应很有趣，但它只是讹传、巧合及附会混合而成的逸闻，它是物理学家们的幽默而非真实的物理效应，这应该是相当显而易见的。但世界之大，却也不乏一本正经看待这种效应的人，比较的我数了数共有两个半人（我很想拾日月神教任老教主的牙慧，找出“三个半”人来，可惜实在找不到能与那两个半人齐名的“第三者”）。这其中前文提到的斯特恩算半个——该同志虽相信泡利效应，但只知防范不求甚解，故只能算半个。剩下那两个“完整的人”（郭德纲语）一个是泡利本人，另一个则是瑞士精神科医生兼心理学家荣格（Carl Jung）。听起来有些令人难以置信，但象泡利那样出色的科学家在学术高峰期之后有时也不免象聂棋圣那样出昏招，而且那样的科学家还并不鲜见（因此太过器重——甚至举国器重——老科学家的暮年言论不见得是明智的事情）。泡利自30岁之后开始遇到一些心理方面的麻烦，在他父亲的提议下，他向荣格进行了咨询（他们的通信后来被整理出版）。自那个阶段起，部分地受到荣格的影响，泡利开始相信一些后来被人们视为伪科学的东西。他不仅对泡利效应的真实性深信不疑，认为它可能与所谓的“超心理学”（parapsychology）有关，而且还写过文章，试图发掘物理学与精神分析学之间的“互补性”（plementarity）。泡利与荣格的交往对荣格也有影响，其信件被后者视为了案例。荣格并且提出了诸如“非因果联系原理”（acausal connecting principle）、“非因果平行性”（acausal parallelism）之类的概念，试图解释包括泡利效应在内的一些“现象”。

序言

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序

作为一位出版了四本书的作者，如果要用一句话来概括写书的感觉的话，那就是：写书比写文章累。这貌似是一句显而易见的大白话，对我这种在写作上有兴趣，甚至以写作为乐的人来说，却是一种只有经历过了才意识到的新感觉。这新感觉的起因也是一句显而易见的大白话，那就是：书比文章长。不过，这个“长”对我来说与其说是篇幅之长，不如说是指所费时间之长。因为在一本书的写作过程中，我得不断约束自己的阅读兴趣，把主要精力于单一主题。另一方面，我的写作速度又比较慢(或美其名曰“认真”)，从而使得写作过程往往长到了对题材的兴趣将尽而书稿远未完成的程度。这时候，写书就变成了对恒心和毅力的考验，而我——很遗憾地——曾两度在这种考验面前失败过，致使《黎曼猜想漫谈》和《从奇点到虫洞》“烂尾”多年(对这一“丢人”事迹感兴趣的读者可参阅那两本书的后记)，其“累”亦由此可见。
在这种感觉下，若有谁愿把我的文章汇集成书出版，让我既免除写书之累，又可得出书之乐，那对我来说简直就是“天上掉馅儿饼”的美事，几乎要生出一种“偷懒”的愧疚了。近，这样的美事居然落在了我的头上——清华大学出版社愿意出版我的两本文章合集，一本收录科学史方面的文章，一本收录科普方面的文章。
兴奋之下，我很快选好了篇目，但问题来了：一堆文章汇集在一起，以什么作为书名呢？当然，假如我是作者，这根本就不是问题，大可取名为《卢昌海科学史作品集》和《卢昌海科普作品集》。但对于明显不的我来说，就算不怕僭越地将自己的名字厚颜纳入书名，也只会成为“票房毒药”，因此必须另谋思路。读者可能会笑话我这么小的事情都不能轻松搞定，其实非独我如此，像阿西莫夫(Isaac Asimov)那样的大牌作家也常常为书名发愁呢，以至于在文章合集The Sun Shines Bright的简介中感慨说，他几乎想用数字编号来作书名了——当然，他发愁的原因跟我是不同的，他那是因为作品实在太多，显而易见的书名几乎用遍了。
经过思考，为了让两本书略显对仗，我提议将科学史合集取名为《科学殿堂的人和事》，将科普合集取名为《科学殿堂的砖与瓦》。但编辑看了之后觉得这两个标题太平淡。于是我又绞尽脑汁想了半天，却没再想出什么点子来。无奈之下，我决定效仿阿西莫夫，他虽然也为书名发愁，点子可比我多多了，在The Sun Shines Bright的简介中做完了用数字编号作为书名的“白日梦”后，随即采用了一个颇有些取巧的办法，那就是从所汇集的文章中选取一篇的标题作为书名。现在您所看到的这两本文章合集的书名——《小楼与大师：科学殿堂的人和事》和《因为星星在那里：科学殿堂的砖与瓦》——便也是如此而来。
关注我文章的读者或许注意到了，收录在这两本书中的某些文章是曾经在杂志或报纸上发表过的。不过，杂志和报纸大都有自己固定的风格，有时不免需要作者“削足适履”来契合之。因此，发表在杂志和报纸上的版本与我自己的版本相比大都存在的缺陷，比如经过编辑的改动，以及因字数所限作过删节等。此外，发表在杂志上的版本大都略去了注释及对人名和术语的英文标注等，这其中后者——即英文标注——或许并不重要，但前者——即注释——其实是颇为重要的，往往起着补充正文、澄清歧义等诸多作用。所有这些缺陷在此次汇集成书时都尽可能予以消除了。
与以前的四本书一样，这两本书也是非常接近原稿风格的，在个别细节上甚至有可能略胜于原稿，因为编辑订正的个别错别字由于未曾标注，我未必能在阅读校样时一一察觉并在自己的版本上做出相应的订正。在尊重原稿这个至关重要的特点上，我要再次对清华大学出版社表示感谢，感谢其对我作品及写作风格的长期——从出版本书至今已五年了，够得上用这个词了吧——信任和支持。
后，希望读者们喜欢这两本新书。

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