
吳京平
黑體輻射、光電效應、原子光譜、德布羅意波、量子糾纏、強弱相互作用、萬有理論……這些讓人望而生畏的概念到底在講什麼? 膠子、玻色子、光子、希格斯粒子、中微子……這些到底是什麼“子”? 門捷列夫、居里夫人、倫琴、愛因斯坦、普朗克、薛定諤、費米、費曼、玻恩、海森堡、泡利、玻爾、朗道、狄拉克、馮•諾依曼、康普頓、奧本海默、楊振寧、李政道、吳健雄、丁肇中、霍金……這些熟悉或陌生的名字到底爲何青史留名? 這是一部微觀世界的編年史,從門捷列夫的元素週期表到威滕的超弦理論,講述了量子力學從無到有的發展歷程。 這是一本量子力學科學家的集體傳記,記錄了那些推動了微觀世界認知的人。天才一個個橫空出世,又一個個悄然逝去,人聚人散,帶給我們無限感慨。 這是一段跨越百年的科學探索史,從一戰到二戰,從發現X射線到降服核能,量子力學的科學家們推動了醫學的發展,影響了戰爭的進程,改變了人類的命運。
薛定諤爲何對自我提出的‘薛定諤方程’感到困惑? 薛定諤並非懷疑方程的數學正確性,而是對“這個方程究竟意味着什麼”始終難以釋懷,主要體現在以下幾點: 1. 推導過程帶有“猜”出來的成分。他以哈密頓-雅可比方程爲模板,把德布羅意波公式往前多推幾步,就得到了新的波動方程;但這種“連猜帶蒙”的推導方式讓他自己也覺得缺乏堅實的理論根基。 2. 方程與經典物理直覺相沖突。在宏觀世界裏,能量守恆、連續軌跡都好理解;可量子力學裏,矩陣力學與波動方程雖然等價,卻一個要求離散、一個依賴連續,計算上互爲轉置,卻誰也解釋不了對方的假設基礎。 3. 波函數的物理含義模糊。薛定諤本想用波動圖景取代矩陣的離散臺階,可一旦說“電子其實是個波包”,又無法解釋爲什麼電子在實驗中總是被探測成一個點,而不是一團散開的波;這一矛盾在與海森堡的辯論中就被尖銳地提了出來。 4. 方程預言“負數幾率”等數學怪異。他在早期計算中確實遇到了幾率爲負數的解,雖然後來狄拉克等人給出了重整化方法,但這無疑加劇了他對方程可靠性的懷疑。 5. 與同期理論的張力未解。矩陣力學強調可觀測量,波動力學保留連續圖景,兩者都正確卻又互不相讓,使得薛定諤方程彷彿遊走於兩套哲學之間,既不像經典方程那樣能給出直觀圖像,也無法像矩陣力學那樣直接對應可測量的離散譜。 綜合來看,薛定諤對自己方程的困惑,既是科學問題——如何解釋波函數、如何與觀測事實吻合,也是哲學問題——量子世界究竟應以連續波還是離散矩陣來描述。這種張力直到他去世仍未完全化解,因而他常被稱爲“既找到方程,又被方程困惑的科學家”。
黑體輻射、光電效應、原子光譜、德布羅意波、量子糾纏、強弱相互作用、萬有理論……這些讓人望而生畏的概念到底在講什麼? 膠子、玻色子、光子、希格斯粒子、中微子……這些到底是什麼“子”? 門捷列夫、居里夫人、倫琴、愛因斯坦、普朗克、薛定諤、費米、費曼、玻恩、海森堡、泡利、玻爾、朗道、狄拉克、馮•諾依曼、康普頓、奧本海默、楊振寧、李政道、吳健雄、丁肇中、霍金……這些熟悉或陌生的名字到底爲何青史留名? 這是一部微觀世界的編年史,從門捷列夫的元素週期表到威滕的超弦理論,講述了量子力學從無到有的發展歷程。 這是一本量子力學科學家的集體傳記,記錄了那些推動了微觀世界認知的人。天才一個個橫空出世,又一個個悄然逝去,人聚人散,帶給我們無限感慨。 這是一段跨越百年的科學探索史,從一戰到二戰,從發現X射線到降服核能,量子力學的科學家們推動了醫學的發展,影響了戰爭的進程,改變了人類的命運。
吳京平老師的科學史評話是我最喜歡的播客之一,這本實體書基本上還是播客的文本變成文字形式,讀起來的節奏感比播客本身欠缺一些,這裏推薦去聽他的公衆號。 我一直認爲,科技史要比正史有意思的多,可能是因爲科技史更“正能量”,從矇昧的原始時代,人類不斷拓寬認知的邊界,理性的光芒一直引導人類穿透未知的迷霧。 就像英國皇家協會的格言“Nullius in verba” ("take nobody's word for it“), 對於所謂權威和真理的反抗構成了科學史的體系‘正統’。 科學承認自己的無知,承認當前所謂的‘真理’也不過是待驗證的假說,科學的糾錯不是零和的,往往帶來了體系的增量,比如量子力學的開創,爲我們打開認識微觀世界的大門,但這不抹殺經典物理對宏觀世界的解釋。這也是科學史最‘人性’的地方,對於權威的背叛是允許乃至鼓勵的,失敗和錯誤恰恰可以對系統產生正向的反饋。 燃素說對於計量化學,地心說對於天體觀測和幾何學,永動機對於熱力學,這些失敗者的理論所提供的實驗方法數學工具,對於新發現的貢獻都不會被忘記。 而正史看多了,大部分都是存量權利的零和博弈,那些所謂千秋霸業/帝王將相/意識形態,總有號稱掌握了終極真理或者佔據最高道德的天命之子,而對其糾錯的過程往往伴隨着大量的謊言/仇恨/殺戮,如此等等,無怪乎魯迅先生說,翻開歷史每一頁上寫的都是喫人。雖然偶有的人性閃光還是讓人敬佩,但是傾向於臉譜化的成王敗寇或者道德勸誡的敘事終究讓史書的真實度大打折扣。 AI教了一個新詞,這個叫輝格史觀(whig interpretation),失敗者被完全剝奪了歷史解釋權。 當然這裏說的是狹義的自然科學,即只解釋“是什麼”和“爲什麼”,一旦要開始回答”做什麼”,科學家的私德也並不超出普羅大衆,牛頓老爵爺對死對頭胡克的打壓,731部隊滅絕人性的人體實驗,合成氨方法發明者哈伯對於化學武器的癡迷,李森科利用意識形態對蘇聯科學界的大清洗,從進化論啓蒙的優生學進而演變出的社會達爾文主義,科學家也逃不過人性非理性一面的終極拷問。很有可能,理性和非理性恰恰是一體兩面無法分割,畢竟這個宇宙的大部分東西都是守恆的。 話說回來,從宇宙物質演化而來,進而去試圖理解宇宙本身,還有比這更宏大的敘事嗎?
非常有趣的物理學史書,串聯起量子力學發展的脈絡,理論簡介也比較易懂,出場人物衆多但並不是乏味地陳述貢獻,很多以前我只知其名的科學家在其中都個性生動,中間一些歷史八卦的點綴也讓故事更添趣味。 我最喜歡的是20世紀上半葉那部分,從普朗克推導黑體輻射公式引出量子概念,到各方探究微觀世界,構建理論,逐漸邁進不確定性的新大門,再到二戰美德雙方原子彈研發團隊的大工程鬥智,真是波瀾壯闊羣星璀璨。
很好很好的關於物理發展史的科普讀書,全篇主要講述的是物理學的發展史。全文的行文語言幽默風趣,引人入勝,有些地方讓人忍俊不禁,非常好的一本科普讀物,推薦。
《無中生有的世界》:一部量子力學的“人類羣星閃耀時” 翻開《無中生有的世界》,你會立刻被一種熟悉的陌生感擊中——原來那些在教科書上以冰冷公式存在的物理學定律,竟誕生於如此滾燙、矛盾、甚至狗血的人生現場。吳京平用他標誌性的“科學評書”體,完成了一次對科學史的重構:科學從來不是真理的直線進化,而是天才、野心、誤解與靈光在時代漩渦中的偶然結晶。 一、祛魅:當“神”迴歸爲“人” 本書最珍貴的,是它對科學家的“祛魅”。在吳京平的筆下: - 愛因斯坦不僅是相對論的創立者,更是一個年輕時專利局不得志、中年陷入複雜情感糾葛、晚年執着於統一場論而飽受爭議的固執老頭。 - 薛定諤不只是那隻貓的主人,更是在情感關係中充滿爭議、在學術上大膽不羈的複雜天才。 - 奧本海默從“原子彈之父”到政治犧牲品的悲劇之路,被刻畫得令人扼腕。 作者刻意避開了“偉人神話”的敘事陷阱,讓我們看到:推動科學前進的,恰恰是這些天才身上與常人無異的慾望、脆弱與偏見。 量子力學的大廈,不是冷靜設計的結果,而是一羣性格迥異的天才在爭吵、競爭甚至相互誤解中,磕磕絆絆搭建起來的。 二、脈絡:一部微觀世界的“戲劇編年史” 本書以清晰的時間線,勾勒出量子力學從孕育到誕生的完整戲劇: 1. 序幕(19世紀末):經典物理學的“兩朵烏雲”如何預示革命。 2. 第一幕(舊量子論):普朗克、愛因斯坦、玻爾如何點燃星星之火。 3. 第二幕(黃金年代):海森堡、薛定諤、狄拉克等青年才俊的集體爆發。 4. 第三幕(詮釋與紛爭):哥本哈根學派與愛因斯坦等“反對派”的世紀之爭。 5. 尾聲(影響與延伸):量子論如何催生激光、晶體管,乃至塑造現代世界。 這條脈絡的價值在於,它將碎片化的知識點串聯成一場有起承轉合的宏大戲劇,讓讀者看到每個突破背後的必然與偶然。 三、風格:在“接地氣”與“深度”之間走鋼絲 吳京平的“科學評書”體是一把雙刃劍: - 優勢:徹底消解了科學史的門檻。他將複雜的“波粒二象性”比喻成“一個人在家是父母的孩子,出門是公司的員工”,用“量子糾纏”類比心靈感應式的默契,讓抽象概念瞬間可感。 - 風險:追求通俗化和戲劇性時,某些複雜概念的表述可能被簡化,嚴謹性讓位於可讀性。這使得本書更適合作爲入門導覽,而非深度研究的文獻。 四、思想內核:科學何以是“無中生有” 書名“無中生有”是全書點睛之筆,它至少有三重含義: 1. 從無到有的創造:量子理論從最初不被理解,到徹底改變世界。 2. 顛覆常識的震撼:量子世界(疊加、糾纏、不確定性)完全違背宏觀直覺,卻更接近真實。 3. 科學發現的本質:重大突破往往不是邏輯推演的必然,而是天才在混沌中“跳躍”出的靈感火花。 本書暗示了一個深刻觀點:科學進步不是積累,而是一場又一場的“範式革命”。新理論往往不是對舊理論的修補,而是對整個世界圖景的重繪。 結語:我們爲何需要這樣的科學故事? 在這個知識被高度專業化、碎片化的時代,《無中生有的世界》提供了一種珍貴的“通感”。它讓我們看到: - 科學不是真理的無菌室,而是人性的試驗場。 - 最偉大的發現,往往誕生於混亂、直覺與非理性。 - 理解科學史,最終是爲了理解人類如何在一片未知中,用理性與勇氣構建關於世界的敘事。 這本書或許不會讓你立刻弄懂薛定諤方程,但它一定會讓你感受到:科學,原來如此熱血,又如此悲壯;科學家,原來如此偉大,又如此平凡。而這,正是科普最動人的力量——它不是將真理塞進你的大腦,而是在你心中點燃一束好奇的火光。 讀完最後一頁,當你抬頭看世界,或許會發現:眼前熟悉的一切——手機屏幕、LED燈光、衛星導航——其背後都閃爍着那些20世紀初“叛逆天才”的思想幽靈。他們從“無”中創造的,不僅是一個理論,更是我們今日生存的整個世界。
語言很幽默風趣,適合提升大家對現代物理學的興趣。在史實方面,我不敢保證真實;但是作爲科普讀物,可以讓人很快理解其中的原理,我覺得還是很有用的。而且此書真的特別好笑!
有些理論,即使百年後的我們大多數都還不能理解,也無法在實際取得應用,太超前了。小時候的理想就是當個科學家,可惜。
引人入勝、準確流暢,推薦閱讀。
絲滑易讀,有我白月光《上帝擲骰子了嗎》當年風采。