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美丽之问:宇宙万物的大设计,维尔切克著,兰梅译,湖南科学技术出版社2018。
书的选题是个很古老的优美题目:这个世界配合的如此精妙,是那般的美丽:多亏世界是这样的,否则我们便无法生存。比如所有的东西就是下落,而唯有火是上升的,这样才有可能火在锅下面烧,你在锅上面炒;常见的东西都是固态比液态沉重,唯有固态冰比液态水轻,才有河流在上面结冰而在水下存水,鱼儿在冬天里的生存才能有查干湖的冬捕。“非必丝与竹,山水有清音”。
全书从自然的美丽入手解读物理学的发展过程及重要概念,包括自然界的某种自洽、令人惊奇的联系以及科学语言(概念与公式)的美丽,是一部物理学的科普性读物,从经典力学到量子力学到近代的物理学进展。
书中有很多知识和认知都很有趣:
1、 宇宙与正多面体的契合。没有讲古代天文学常见的均轮本轮,而是内嵌或外切正多面体的概念,第一次见而且没读懂。这是开普勒的工作:水星的球面正好支撑一个外切的八面体,而这个八面体又正好内切在金星的球面里;金星和地球间嵌入二十面体;地球和火星间嵌入十二面体;火星和木星间嵌入四面体;木星和土星间嵌入立方体,这个模型同样可以计算行星的运行轨迹,与观察数据基本一致。
2、 蚂蚁必须当心脚下的路是否高低不平,而飞鸟大多飞快地掠过开阔的天空。如果蚂蚁走路时总昂着头朝天上看就会撞上障碍或者掉进坑里,如果飞鸟飞翔时只盯着地面上的细节最终会碰。同样,追求严格精确和追求理想之间的矛盾也总是剑拔鸳张--一方面要只讲真话,而另一方面滔滔不绝地发表宏论。所以我们只能用特殊的语言来描述量子力学或者天体力学的想象,因为,我们同它们的颗粒度不一样。
3、 虽然视觉和听觉都是振动造成的,但是我们对光和对声音却有本质上天壤之别的感受方式。例如将几个纯音调合在一起的和弦是可以分辨出每个音调的,但如果同时接收到几个单色光,则是感知到一种全新的颜色,原本成分的个性就被淹没了,在绘画上这是点彩派的工作。但你永远不能弹奏C调和E调的和弦而听到D调!物理最后的结论是视觉主要是一种空间感,而听觉主要是一种时间感。具体分析请阅读这本书吧。
4、 音乐旋律是一些我们以为懂了的消息,但我们几乎不能说出它们的含义。音乐的存在是一个永恒的智力耻辱,但它还只是许多耻辱中的一个。科学家们知道要认识一些简单的现象(如水的沸腾或冻结)就很困难了,而许多与人的心智(大脑)相关的问题,嘿嘿,远远超出我们的认知能力。
5、 130亿年前,我们的宇宙距离完美只有一步之遥,也就是万分之几的偏离,但最终在引力的作用下这些偏离产生了我们今天所知的星系,只要有了这些不均匀性作为种子,天体物理学就会相当简单明了地预见这种结果。但重要的问题是当初这些种子又是怎么出现的呢?我们需要更多的证据才能确定,但从目前仅有的证据来看,这些起源来自量子涨落的可能性最大。
全书的结束语最好:我们人类泰然自若于微观和宏观这两个世界之间。现实中,我们包含于一个世界,感知另一个世界;思想中,我们融汇这两个世界。
当然书中也有一些对美丽的世界(应该是物理学)的一些反思,比如当我们提出理论的时候我们只信美;但理论的“现金价值”却取决于其他因素。过去对美的信仰总会带来好结果,比如天王星的发现、泊松亮斑、无线电波、狄拉克的反粒子等等;可真理值得追求,但它不是唯一的标准,甚至不是最重要的标准,(以质量守恒为中心的)牛顿力学和(以光谱不变为中心的)牛顿色彩理论为例可以说明这个问题:严格来说,这两个理论并不完全正确,但它们却是非常有价值的理论。因而失败也在所难免,柏拉图的原子论和开普勒的太阳系模型都是具有美感的理论,但却都被证实是错的,其实这个世界的美丽到了行星的椭圆轨道时就已经香消玉殒了。
你见过牛顿定律的实际写照吗,同样的,抛掷硬币的实验经常被提及,所有人都没有怀疑其结论,总是一个机率相等的两面,但这个结论并不是来自科学实验,虽然网上见过有人做过这个枯燥的大量的实验,但从来没有关心或者说怀疑过这个结论的正确性,而这个结论来自你的自然结论。同样的也有六面的色子。
再讲讲这本书的缺点:先说,这是一本透着物理学家傲慢的态度,本就是一本物理学的普及读物,却要扯上“宇宙的终极秘密”,物理只是自然学科中的一极,化学、生物学,甚至新兴的计算机科学,外加总有人排挤出去的数学,所有这些都会讨论宇宙的终极秘密,这还不论包括提问从哪里来到哪里去的终极提问的哲学范畴内外的很多学问。
再说,这样一本唯美的书,写的并不好,因为这事儿有些宏愿,作者把控不了,加翻译的却特别不美。当然得承认翻译本身就是一件极为艰难的工作,任何一个认真从事翻译的人都会承认:在不同语言之间传递复杂学术概念时,语义的偏差、语气的误读、乃至措辞的选择,往往都难以做到全面表达原著的思想。我们固然应当努力追求精准、严谨的表达,但与此同时,也需要给予译者更大的理解和宽容,因为在翻译的过程中,语义的流失几乎是不可避免的,虽然不能因为某些措辞处理的偏差就否定一部作品的全部价值,但就这本书而言,(对国人来讲)总体没有曹则贤的书好,当然这同语言和文化背景有关。
最后提一句,书中一句趣谈很好玩:客观世界是典型的一夫一妻制,我觉得你挺有魅力,但我需要自己的空间,若是需要,你也可以喜欢两个,这便是泡利不相容原理。
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GMT+8, 2025-12-20 20:43
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