書單推介——從一到無窮大:科學(xué)中的事實(shí)和臆測

想讀這本書是電子科技大學(xué)校長李言榮在人民日?qǐng)?bào)世界讀書日推薦的書單搔扁。

敬佩之處還在于:李言榮校長講出我電作為理工科院校既是利器也是短板的一面:太過理工化造成的缺乏人文熏陶,太過注重效益造成的功利化蟋字。

他在畢業(yè)典禮上的發(fā)言:做一個(gè)有趣的人稿蹲。

看到當(dāng)下的人們都被“有用強(qiáng)迫癥”所綁架,習(xí)慣用“有用”和“無用”來劃分這個(gè)世界鹊奖、衡量生活甚至來區(qū)分朋友苛聘。久而久之,我們多了很多精致的利己主義者设哗,少了很多理想主義色彩唱捣。在漫長的人生旅途中,如果總是以“有用”來衡量一切熬拒,那會(huì)是多么的“無趣”呀爷光!二三十歲的人或許就活出了七八十歲的滄桑感。的確澎粟,社會(huì)是很需要有硬本事的人蛀序,但世界又是由那些能說會(huì)道、知識(shí)淵博的人來領(lǐng)導(dǎo)的活烙。那如何讓我們成電的學(xué)子不僅靠專業(yè)的硬實(shí)力走得快徐裸,也要靠軟實(shí)力走得遠(yuǎn)呢?為此啸盏,今天我想與大家分享的主題就是:除了繼續(xù)增強(qiáng)“有用”的硬實(shí)力外重贺,大家還應(yīng)該盡快彌補(bǔ)和提升軟實(shí)力,爭取做一個(gè)風(fēng)趣的人回懦、有趣味的人气笙、有意思的人。

這一發(fā)言也在畢業(yè)季引起我電學(xué)子朋友圈廣泛轉(zhuǎn)發(fā)怯晕。


《從一到無窮大:科學(xué)中的事實(shí)和臆測》去年從公司的圖書館借回來潜圃,在炎熱的夏天里縮在客廳里一天看完暢快淋漓,感想良多舟茶,卻沒想到這篇文拖到一年半之后的寒冷冬季里寫觀后感谭期。

這本書從計(jì)數(shù)到四維空間,從原子到生命到宇宙吧凉。其中的相對(duì)論隧出,反物質(zhì),熵那些讀書時(shí)聽到就頭大的名詞都有提及阀捅。

可讀完后胀瞪,我在想,如果早點(diǎn)遇到這本書也搓,我可能會(huì)沒有那么討厭數(shù)學(xué)物理等基礎(chǔ)學(xué)科赏廓。

我們總是“受限于從里面觀察”,很難做到“從外面觀察”傍妒。

書中在介紹思維空間的時(shí)候說

作為一種三維的生物幔摸,我們覺得很容易理解線和面的幾何性質(zhì),這是因?yàn)槲覀兡堋皬耐饷妗庇^察它們颤练。

對(duì)于我們這些具有三維空間概念的人來說既忆,要想象比三維多的多維空間是困難的,主要的困難在于,我們本身也是三維空間中的生物患雇,我們只能“從內(nèi)部”來觀察這個(gè)空間跃脊,而不能像在觀察各種曲面時(shí)那樣“從外面”去觀察。

這樣我想到《三體》開篇里講到的“科學(xué)邊界”苛吱。

射手假說:有一名神槍手酪术,在一個(gè)靶子上每隔十厘米打一個(gè)洞。設(shè)想這個(gè)靶子的平面上生活著一種二維智能生物翠储,它們中的科學(xué)家在對(duì)自己的宇宙進(jìn)行觀察后绘雁,發(fā)現(xiàn)了一個(gè)偉大的定律:宇宙每隔十厘米,必然會(huì)有一個(gè)洞援所。它們把這個(gè)神槍手一時(shí)興起的隨意行為庐舟,看成了自己宇宙中的鐵律。

農(nóng)場主假說則有一層令人不安的恐怖色彩:一個(gè)農(nóng)場里有一群火雞住拭,農(nóng)場主每天中午十一點(diǎn)來給它們喂食挪略。火雞中的一名科學(xué)家觀察這個(gè)現(xiàn)象滔岳,一直觀察了近一年都沒有例外杠娱,于是它也發(fā)現(xiàn)了自己宇宙中的偉大定律:每天上午十一點(diǎn),就有食物降臨谱煤。它在感恩節(jié)早晨向火雞們公布了這個(gè)定律墨辛,但這天上午十一點(diǎn)食物沒有降臨,農(nóng)場主進(jìn)來把它們都捉去殺了趴俘。

如果我們是靶子上的二維智能生物,如果我們是農(nóng)場里的火雞奏赘,我們?cè)谧约盒欧畹纳罾镄攀牡┑┝壬痢?梢坏┯辛烁叩母窬帜ヌ剩蔀榱松涫殖蔀榱宿r(nóng)場主就知道自己的理所當(dāng)然有絲可笑疲憋。

可是你很難和靶子上的二維智能生物和農(nóng)場里的火雞講清楚。因?yàn)槿撕茈y跳脫出自己所存在的維度里梁只。

就像現(xiàn)實(shí)生活里缚柳,生了孩子的人認(rèn)為人的一生中要有下一代,生命才能稱為完滿搪锣。

結(jié)了婚的人認(rèn)為有了婚姻才能稱為幸福秋忙,如果一輩子不結(jié)婚的人叫孤獨(dú)終老。

單身的人也能找到讓自己一直單身下去的理由构舟。

我們總認(rèn)為自己生活的方式才是最對(duì)的方式灰追,可也許我們就是那農(nóng)場里的火雞。

所謂天上一天,地上一年

書中介紹相對(duì)論的時(shí)候也很有意思:

如果你了解到了相對(duì)論弹澎,大概知道運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中時(shí)間會(huì)變慢這個(gè)情況朴下。

假定你打算到天狼星一距離我們9光年一的行星上去于是,你坐上了幾乎有光速那么快的飛船。你大概會(huì)認(rèn)為苦蒿,往返一趟至少要18年,因此打算攜帶大量食物殴胧。不過,如果你乘坐的飛船確實(shí)有近于光速的速度佩迟,那么团滥,這種小心就是完全多余的了。事實(shí)上,如果飛船的速度達(dá)到光速的99.999991你的手表音五、心臟呼吸惫撰、消化和思維都將減慢7萬倍,因此從地球到天狼星往返一趟所花費(fèi)的18年(從留在地球上的人看來),在你看來只不過是幾小時(shí)而已躺涝。地球上的18年厨钻,對(duì)你這個(gè)近于光速的旅客來說,只不過是一天而已坚嗜。

那么,如果運(yùn)動(dòng)得比光還快呢?如果速度接近光速可使時(shí)間變慢夯膀,超過光速可不就能把時(shí)間倒轉(zhuǎn)了嗎!

不過:沒有任何物體能以光速或超光速運(yùn)動(dòng)苍蔬。

這一條基本自然律的物理學(xué)基礎(chǔ)在于:有大量的直接實(shí)驗(yàn)證明诱建,運(yùn)動(dòng)物體反抗它本身進(jìn)一步加速的慣性質(zhì)量,在運(yùn)動(dòng)速度接近光速時(shí)會(huì)無限增大。因此,如果一顆左輪手槍子彈的速度達(dá)到光速的99.9999999%,它對(duì)于進(jìn)一步加速的阻力(即慣性質(zhì)量)相當(dāng)于一枚12英寸的炮彈;如果達(dá)到99.9999990顆小子彈的慣性質(zhì)量就等于一輛滿載的卡車碟绑。無論再給這顆子彈施加多大的力,也不能征服最后一位小數(shù),使它的速度正好等于光速俺猿。光速是宇宙中一切運(yùn)動(dòng)速度的上限!?

讓我想到鄭淵潔里講皮皮魯去外太空一圈,回來他的家人朋友都變老了格仲。所以你看押袍,鄭淵潔的童話里也是希望孩子們可以接觸的到科學(xué)的。

什么樣的書是一本好書

這本書的譯者是暴永寧凯肋,我對(duì)于譯者本身就非常佩服谊惭。他畢業(yè)于北京大學(xué)物理系,中學(xué)任教多年侮东,獲得中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位圈盔。一直業(yè)余從事科學(xué)與科普著作的翻譯工作。

學(xué)習(xí)物理的人可能很多悄雅,但能成為一個(gè)好的物理學(xué)翻譯并不多驱敲。

而他的譯后記也相當(dāng)精彩,有畫龍點(diǎn)睛之筆煤伟。

記得上中學(xué)時(shí),在科學(xué)興趣小組里與同學(xué)和老師聊起什么的書是好書這個(gè)話題時(shí)癌佩,我給好書下過這樣一個(gè)定義:能讓我生“學(xué)而時(shí)習(xí)之”的愿望——看過以后,過了一段時(shí)間還想再讀木缝,讀時(shí)能常有溫故而知新的感覺一一的書。大家認(rèn)為這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)太泛了些围辙,適用于各類讀物我碟。于是,我們最后就科技書刊達(dá)成了這樣的共識(shí):能使讀者覺得越讀越薄的,就是好的科技作品姚建。(當(dāng)然矫俺,不是指無聊文人葉靈風(fēng)之對(duì)魯迅的《吶喊)那樣的薄法。)有趣的是掸冤,我們所給出的定義都相當(dāng)抽象厘托,但在座的人似乎都能意會(huì)如鑒酒家多能理解同行對(duì)某種酒的風(fēng)味所下的諸如“中間寬、底下小”之類的考語稿湿。

我當(dāng)過不少年的中學(xué)教師我的同行中,有一位是教物理的铅匹,他的教學(xué)水平是人人折服的。至于好在哪里,卻是仁者見仁饺藤、智者見智包斑。從只需捏著幾只粉筆上課,到信手能在黑板上畫出不比用圓規(guī)遜色的圓來,都是眾師生津津樂道的話題。我曾經(jīng)同他梳理過別人對(duì)他的評(píng)論涕俗,他告訴我說罗丰,這些評(píng)論,大多涉及的只是些皮毛再姑,其實(shí)萌抵,最使他莫逆于心的評(píng)論是一名學(xué)生在畢業(yè)后來信所說的—這位老師使他認(rèn)識(shí)到,物理學(xué)竟這樣有趣元镀。

希望伽莫夫所著的《從一到無窮大》這本書,能被讀者認(rèn)為是符合上述標(biāo)準(zhǔn)的好書绍填,是那位物理教師一樣的良師。至少我在每次看這本書的時(shí)候,這種感覺都是非常強(qiáng)烈的栖疑。

看了這本書而不承認(rèn)科學(xué)的有趣沐兰,恐怕是不大可能的。固然作者本人所繼承的俄羅斯博大精深的文學(xué)傳統(tǒng)蔽挠,移民美國后感染開朗樂天的情緒、妙趣橫生的行文瓜浸,與之相得益彰的作者親手制的浸畫式插圖澳淑,生動(dòng)貼切的比喻及科學(xué)家的名言軼事,都對(duì)增加這本書的可讀性大有裨益插佛。

不過,真正吸引人的本質(zhì)性東西是這本書道出了真理杠巡,揭示了真理間的關(guān)聯(lián),提出了令人信服的預(yù)言,并將科學(xué)知識(shí)與民眾生活交織起來雇寇。這就使讀者有幸體驗(yàn)悟道的欣喜氢拥、出谷遷喬的舒暢,以及“萬物皆備于我”的自信蚌铜。從這個(gè)意義上說,《從一到無窮大》既像淵博的歷史書,娓娓面談嫩海,又像滿腹哲理的老叟在從容講述,豐富冬殃、生動(dòng)、形象而又不強(qiáng)加于人叁怪。這些才是使這本書有趣的根蒂所在就一部綜合性的科普著作而言审葬,這本書的篇幅實(shí)在是不算大成中文后只有300頁出頭,去掉其中100多幅插圖后奕谭,也就只有不到20萬字涣觉。比起伊林的《十萬個(gè)為什么》或阿西莫夫的《阿西莫夫科學(xué)導(dǎo)游》(中譯本是分為四冊(cè)出版的,每冊(cè)都比《從一到無窮大》厚出不少來)等同類書籍來,只能算是個(gè)小不點(diǎn)兒血柳。然而就在這區(qū)區(qū)20萬字中,作者伽莫夫以一名長期處于科學(xué)前沿的一流科學(xué)家的學(xué)識(shí)官册,用一流的表現(xiàn)技巧,全面講述了近代科學(xué)活動(dòng)中最提綱挈領(lǐng)的內(nèi)容,實(shí)在令人嘆服难捌,真是名家大手筆!

這本書有一條明顯的主線膝宁,就是世界是無窮的,認(rèn)識(shí)是無窮的栖榨,然而也是相互聯(lián)系的昆汹。人類的認(rèn)識(shí)與知識(shí)的發(fā)展,既有沿邏輯在現(xiàn)行體系內(nèi)的延伸婴栽,也有打破現(xiàn)有框架满粗、另辟蹊徑的突破,而突破后出現(xiàn)的新體系,又會(huì)將原有體系作為特例包含在內(nèi)愚争,如此發(fā)展映皆,既有循序漸進(jìn)的登攀,又不時(shí)會(huì)出現(xiàn)柳暗花明的大膽越塹轰枝。能認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn),這本書也就讀到了最薄的程度,也就是使讀者確立了一種世界觀捅彻、科學(xué)觀與研究觀。即使這不是讀者的目的鞍陨,書中精彩的邏輯推理,采用近似方法時(shí)的行事原則步淹,對(duì)理論進(jìn)行實(shí)踐檢驗(yàn)時(shí)所應(yīng)遵照的規(guī)范,也都會(huì)使讀者從根本上理解后有了融會(huì)貫通的能力诚撵,于是這本書也就相應(yīng)薄了不少越是博大精深的著作缭裆,就越值得一再拜讀,而且會(huì)覺得越讀越有味道寿烟。這正像看《紅樓夢》或金庸的小說那樣,第一次讀時(shí)可能會(huì)猜奇心太重澈驼,因急于知道下文的內(nèi)容而只是勿勿覽一遍以后再時(shí),懸念少了筛武,注意到的內(nèi)容就不同了缝其。也可能就在這時(shí),我們才能發(fā)現(xiàn)其他的挎塌、或許更值得一讀的東西一一人物心和性格的鋪排,優(yōu)美的修辭技巧内边,不同理念的沖突榴都,社會(huì)前進(jìn)的必然,以及看到美被丑吸滅的可嘆可泣假残,虛美之下的丑惡被揭穿時(shí)的痛快淋滴,對(duì)了,還有對(duì)時(shí)弊的巧妙針砭,等等缭贡。而且,讀者在不同的心態(tài)下,有所悟的內(nèi)容也會(huì)不同辉懒⊙羧牵《從一到無窮大》也有這樣的功效。此時(shí)閱讀會(huì)因推理的言簡意賅擊節(jié)贊嘆眶俩,彼時(shí)又會(huì)發(fā)現(xiàn)這段與那節(jié)間的聯(lián)系而若有所悟莹汤,再次打開時(shí),也許又會(huì)對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的必然和偶然有了更深的體會(huì)颠印。即使是無意于高屋建瓴地掌握科學(xué)思想纲岭、也不希冀參與科學(xué)研究工作的人,經(jīng)常翻翻這本書线罕,也可以增進(jìn)對(duì)人類文明進(jìn)程的理解——畢竟止潮,人類的文明活動(dòng)是現(xiàn)代社會(huì)中的每個(gè)人都在積極參與的,而科學(xué)技術(shù)活動(dòng)又是人類文明的重要組成部分钞楼,而且其重要性正與日俱增喇闸。此外,通過瀏覽此書,而附帶地了解科學(xué)界的軟聞趣事询件,連同發(fā)現(xiàn)引人一粲的行文燃乍,也不失為積極的休息之道。

這樣寒冷的天氣里宛琅,適合在家中捧杯熱咖啡讀書喲刻蟹。

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