科学很远,科学也很近

七堂极简物理课

    此书是今年暑假在成都西西弗书店偶得的,买来后一直没有去翻阅。昨晚在女儿书架前浏览,封面简约的装帧,像在漆黑的暗夜中有无数熠熠闪耀的星辰,驻足仰望,令人震撼,回味无穷。     

      《七堂极简物理课》是意大利物理学家卡洛·罗韦利,用诗一般简洁优美的语言,向读者讲述了20世纪以来现代物理学的伟大理论发现。卡洛•罗韦利,意大利理论物理学家, 圈量子引力理论(对于现代量子物理学至关重要的理论)的开创者之一。曾在美国、意大利工作,现在法国带领量子引力研究小组。他对科学哲学、科学史也颇有研究,长期在《24小时太阳报》《共和国报》等意大利报纸上发表文章。

     对一个文科生而言,读这样的书是需要勇气的的,但拿起后我竟没有放下,甚至一口气读完了。吸引我的是不是物理概念知识,而是渗透在物理学背后的哲学及认知思维。 就像丹麦物理学家玻尔曾经说过一句话:“物理学不告诉我们世界是什么,而是告诉我们关于世界我们能够谈论什么。“这是一本被称为继《时间简史》之后最成功的大众科学读物,用仅仅98页的简洁文字,将量子力学、相对论、粒子物理学、热动力学以及其他领域的科学精粹,以叙述性的语言浓缩到七堂课中,出人意料且短小精悍地阐释了几个世纪以来人类对于物理学的认知。下面我就自己的阅读思考总结一下:

     1.时间与空间:第一课《最美的理论》介绍了爱因斯坦的广义相对论。这个闻名遐迩的物理理论之所以被称为“最美的理论”,主要是因为它用极其简洁的形式解决了一个无比复杂的难题。自其诞生,空间不再独立于物质之外,而是以“可以波动、弯曲、变形的实体”形式重新呈现在我们面前,最后形成一个只有半行的公式。爱因斯坦的理论为我们描绘了一个绚丽多彩的世界,在这个世界里有发生爆炸的宇宙,有坍塌成无底神东的空间,有在某个行星附近放慢速度的时间。然而到了量子力学研究的阶段,理论显得不再完备,天空和大地上存在着超出我们的哲学或物理学想象的东西。第五课的一段话也让人回味无穷:“(普朗克恒星)开始回弹的那一瞬间,就真正进入了量子引力的领域:时间和空间一起消失了,世界融化成一团涌动的概率云,尽管如此,我们还是可以用方程描述它。”这个理论描述的世界和我们熟知的想去甚远,不再包含世界的空间,也不再有发生于“其中”的时间,只有空间和物质的量子持续作用的基本物理过程。而到了“热学”,对为什么热量会从热的物体跑到冷的物体呢?对词的思考,涉及到现在过去未来,在物理学中,没有东西对应“现在”这一概念,“过去、现在与未来的分别只不过是持久而顽固的幻觉”。

宇宙

思考点:随着我们阅读的深入,我们会发现更多的不同,比如空间的弯曲、时间的伦理,原来现实其实和我们的认识相去甚远。世界是在不断变化着的,还是我们的认知的能力在变化?我们何以知晓人类的认识不再片面、狭隘?在《道德经》和古希腊的哲学体系里早就阐述了关于空间和时间的辩证思考,那么为什么我们始终难以真正的去领悟与体验,我们思维的隘口在哪里?


2. 永远怀疑:第二课中有一个故事深深的震撼着我:万能的爱因斯坦大神与尼尔斯·玻尔就量子理论展开了持续多年的对话,他们都想说服对方,一方面爱因斯坦极力推崇玻尔,承认其探究到了世界最本质的东西,另一方面,他只要有机会就质疑其理论的荒谬不合理之处。但“一个世纪过去了,我们还停在原点”。两人直到去世,都仍在挑战自己,他们从未停止怀疑。量子力学告诉我们“存在的每样东西都是不稳定的,永远都在从一种相互作用跃迁到另一种相互作用”,“彻底的虚空是不存在的”。世界是由无数个选择构成的,万事万物都是选择的结果。如果某一天,现存的理论又被无情地推翻了呢?因为一切皆有可能。科学精神的第一要素就是怀疑,对万物好奇,甚至怀疑现存的真理。看不清的比看得清的更广阔。物理本身所具有的品质和它探索出的价值,成为我与自己及生活和解的精神指南。永不停歇,绝对包容,接受与人相处中的悬殊和交换,承认和适当感谢自己的无知。还有许多不适于过度表达却真实感受到的美的体验。

思考点:爱因斯坦与玻尔的科学态度不值得我们好好学习吗?他们毫无芥蒂的褒奖对方的成就,又不断地质疑探究,又不断地作出让步。他们一生都在挑战自我,探索真理,不愿轻易的相信和下论断,总是觉得一切背后一定存在着更为合理的解释。其前提便是对科学,对真相,对他人的尊重,这让我想到了奥本海默,1942年8月,奥本海默被任命为研制原子弹的“曼哈顿”的首席科学家,洛斯阿拉莫斯实验室成功地制造了第一批原子弹,当原爆乍起,他想到了古印度《摩诃婆罗多经》中的《福者之歌》:“漫天奇光异彩,犹如圣灵逞威,祇有千只太阳,始能与它争辉。”之后,他对此深深自责,1947年担任原子能委员会总顾问委员会主席,这个委员会和爱因斯坦一起,反对试制氢弹,认为会引起军备竞赛,威胁世界和平。

3. 我认为全书的点睛之笔恰恰在《尾声》篇,罗韦利从浩瀚宇宙回到了“我们”,从外向的太空到科学背后的哲学思考,又及自由意志,再到自我的意义,开始了终极问题的追问,“我”是谁?我到哪里去?我们作为观察和认知宇宙的主体,当祖先们在狩猎后围在篝火边仰观天象时,他们就和宇宙的粒子展开了意识上的对话,好奇心让人类走出原始的荒野,形成了现代文明,在这个过程中,这些痕迹日积月累也就成了历史与故事。然而罗韦利认为,人类并非从宇宙中独立出来,而是与这个世界有机融合,而依据宇宙规律,人类这个物种不会延续很久,很多比人类更有可能无限繁衍的物种最终都被时光抛弃。    但是,这也并非我们悲观的理由,因为我们的生死如同星辰的生灭,而我们的痛苦与喜悦也终究会会与陨灭的浮尘一同消失,构成宇宙粒子的新的成分。从这一点上讲,我们或许是不必悲观的,毕竟,我今天的时代已经是人类认知世界的最前沿,我们依然在向绚烂的未知世界航行前进。某种意义上讲,《物理课》也是在物理学意义上的消逝到来前,让我们获取一丝哲理的慰藉。

思考点:在浩大的宇宙空间,人类总以强大的物种自居,然而我们不懂的东西太多,而其中懂得最少的问题恰恰就是我们对自己的认识。殊不知,我们是无知的,是渺小的,是受限的。

      我们的生死犹如星辰,个体如此,人类亦如此,这就是我们的现实。然而我们把头深埋在沙子里,无视正在面临的危险。清醒的认知是残酷的,但也是很有必要的。

    应该说,物理开阔了人类的视野,随着学习的深入,我发现与现实的不同,然而它确实是真的,是我们的常识或思维方式阻碍了精确全面的观感与体验。学习思考体验,会拆除模糊,看见高山大海。

                        “世界的奥秘与美丽熠熠生辉,让我们目眩神迷”——向罗韦利致敬!

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