昨日的学习看到老师们对近代史的各位将领各场战争和剧里的人物剧情如数家珍,敬佩之余不禁感慨时间是个好东西,花在哪里哪里清晰。
对于自己最近读完了《从一到无穷大》,还是很欣喜的,去年慕名开卷,第二部分时空就读不下去搁置了,今年硬着头皮啃,虽然克莱因瓶和拓扑学还是没看懂,但是总体看完还是很清晰的看到了到20世纪中旬之前物理学的整体架构,昨天分享的时候主要从书上的内容讲,但是因为本身公众讲述还是很紧张,另外啰嗦地讲到细节一时半会儿讲不完,作者薄薄一本书其实信息量巨大,往细里讲,自己会遇到不通的地方偶尔卡住。
念念不忘,必有回响。今早睡不着,在大的框架上逐渐清晰起来,从一到无穷大这个标题,就概括了本书的信息量了。“一”好理解是泛指,“一个”可以接很多中心词,“无穷大”可以是虚指很多很多很多,也可以是数学上的极限概念。一个原子有超乎想象的核力,一克物质有很多很多的原子,一个星系有数十亿的恒星,一个宇宙有930亿光年空间,一个宇宙需要多少颗沙子才能填满,面对这些问题人们创造了时间和空间的概念,继而探索他们的度量方法,现代物理学遵循的客观可证伪原则让物理学的发展基础扎实,得以义无反顾的向上搭建物理学大厦。
纵观这本书讲的,是想办法解释客观存在。在现实世界探索空间时间的关系,拓展维度,我们生活在什么样的世界,由此一方面推导到宇宙的范围探索存在的合理性,就是宏观的何以至此;另一方面推导到微观的何以至此,这是由什么构成的?混合物到化合物单质到分子原子离子到核子电子到正负电子正负质子到中微子,尤其是核子衰变过程伴随的β射线,这些极其微小的损失,肉眼不可见,以波的形式伴随过程发生存在,是在实验过程中发现损失,解释损失,比如质量的损失,电量的损失,能量的损失。从事实到假设到验证,书中介绍的是被验证的假设,历史一定是多重假设的尝试和筛选。这么想的话物理史也是各种假说的理论实践战争史,也有很多流血牺牲,尤其是近代物理学之前,说的不对还要被教会烧死,可见发展之艰难。16世纪以后科学家的增多,观点碰撞激烈物理学的发展快速而深入,所以出现很多分支,这个有待继续了解。
这本书另一大方面讲的运动。在宏观微观两个尺度深入下去讲述运动:运动的现象(星球的轨迹,分子的无轨迹),运动的原因(经典力学,曲率,量子力的热运动),时间作为运动的一个维度只有单向发展,时间的起点(宇宙之初有什么,化学反应之初各个能量),时间的终点(宇宙还会有什么,化学反应达到平衡),这个过程重复提到能量守恒定律:能量只会转化,不会凭空消失。热力学第二定律~孤立系统朝着墒增加的方向发展(热量只能自发的从温度高转递给温度低的,不会自发的由温度低传给温度高的部分)。看出几个经典理论简单得谁看都说对,是适用范围内的都逃不出的铁律金律。当然这是现有物理学的常识,也是一种假设,所以暗物质的猜测和命名,虽然是等待证实的结论,却也是毫无疑问。至于反物质和反物质星球也不是没有可能,只是在地球上这个质子都带正电的星球上自然情况下存在不,就像有光的地方黑暗就被驱散了一样,不能说我看到的是光,到处都是光,因此不承认黑暗的存在就不是科学的态度。
除非假如某一天你发现了,在哪个范围里的能量不守恒定律。
说了这么多,这本书是不是变得好读了一些,好读的原因还在于书中多处用类比的方法解读物理概念,比如说到分子运动的无序性,伽莫夫说这好比一个醉汉从一个路灯处出发拐了100次弯每次走1英尺,你猜测一下他最终会停留在距离这个路灯多远的地方?这个概率算出来之后(计算过程作者没省略,但是做了简化,很友好)是一百次弯的开根号,然后说一个醉汉最后停在哪里肯定离这个十英尺很远。但是你想一下一万个醉汉或者说这个人醉一万次,每次拐一百个弯,停在哪里的概率最大?就像抛硬币的正面出现概率接近百分之五十一样,这样分子的无轨迹而能计算概率的运动方式就很直观的看明白了。
另外两个让我印象深刻的概念是:视差和墒。左眼和右眼单独看一个点形成的夹角叫视差,这个生活中非常寻常的一个事,后来以此原理开发了军事上用的望远镜,还测量了可见星球比如月亮,太阳,还有天狼星对地球的距离。墒增是孤立系统的必然结果,但是生命体不断的跟外界进行能量的交换或者说新陈代谢这个耗散过程,却是降低自身墒增延长寿命的手段,因为吃进来的食物是“负墒”,地球从太阳吸收的温度比耗散的温度高,所以太阳能量降低了地球的墒,被定义为负墒,植物吸收了阳光变得有序生长,所以植物吸收了负墒,这样解释下来好像也说得通,但是植物作为孤立系统也是墒增的,那我们吃哪个阶段最好呢?果实种子作为植物终点的一部分,难道说植物的各个部分墒增是不一样的,特意保留了低墒的果实和种子给我们?薛定谔这个说法很是新奇,在生物体方面要解释圆满我还有很多疑问。
总之这本书让我看到物理学发展过程中的逢山开路遇水填桥,还有转化的思想(比如光走了一年的时间是一个距离这种时间和空间的转换,时间作为第四维i参加物理计算,角度用圆周率转化成长度),都是解决问题的办法。专治你大脑里的为什么这样和怎么知道的,值得反复读。