
李政道著 朱允倫 柳懷祖編譯
諾貝爾物理學獎獲得者李政道物理科普代表作對稱展示宇宙之美,不對稱生成宇宙之實。在探索宇宙的征途中,對稱與不對稱交相輝映,構成自然界的基本規律,成爲指引人類探索大自然的燈塔。在這精短的18篇文章中,李政道用通俗易懂的語言、簡明生動的比喻、形象傳神的圖片、引人勝的奧祕、深淺出的道理,輕鬆闡釋了這一改變世界、影響物理學發展的顛覆性思想,改變我們看世界的思維方式。書中更是具有獨創性地闡釋了科學與藝術、中國古典智慧與現代物理結合的魅力:公元前的愛國詩人屈原用詩論證了地球是個橢圓球體;杜甫的詩最先提出物理的概念;中國古典格子窗體現幾何對稱的複雜結論;著名畫家李可染、吳作人、吳冠中、常沙娜的作品再現對稱的科學內涵;老子的道德經更是科學哲學的高度囊括……
【①閱讀難度】:★★★☆☆ 【②內容價值】:★★★☆☆ 【③推薦係數】:★★★☆☆ 想從一個題外話說起:之前看《十三邀》訪談費翔,國人公認的大帥哥,但費翔自己說外表真的不重要。我相信他這麼說是坦誠的。突然一下想到: 人總是對自己欠缺的東西特別在意。“醜人”往往覺得形象最重要,羨慕帥哥美女,但帥哥美女依然有他們的煩惱;“窮人”往往覺得錢能解決一切,但“富人”覺得錢不是最重要的,富人有錢但依然有他的煩惱;“笨人”往往覺得智商最重要,但智商高的人依然有他的煩惱…… 以此類推,世間不存在“圓滿之人”,或多或少都在某些方面有所不足,但每個人都是基於自己有限經驗所形成的感知去建立世界觀。所以,有個命題就是: 假如有一個人全知全能如上帝,對他而言,什麼是最重要的呢? 是殘缺。因爲殘缺,所以嚮往。全有的人,缺乏的是殘缺。 在接近極致圓滿處,添一抹敗筆,就是美;在全然對稱中,添加一絲不對稱,就是美。如《紅樓夢》,曹雪芹寫了前80回,後40回換了人,正是這種缺憾更讓人揪心;如《斷臂的維納斯》,因雙臂殘缺令人倍覺惋惜而記憶更加深刻;又如《百年孤獨》,百年可謂大圓滿,但加上一個“孤獨”,就產生了極致的殘缺美。 正如書中李政道先生所說“對稱展示宇宙之美,不對稱生成宇宙之實”。 宇宙的可理解之處在於其對稱性,我們基於對稱性來建構物理學法則、理解宇宙;但如果宇宙是全然對稱的,那麼正反物質會互相抵消而堙滅,就不存在宇宙。恰恰是“造物者”全然已有,所以留了道口子-對稱性自發破卻,產生宇宙之實。 所以“造物者”不可能讓所有的生命完美,不然生命就不會知道何爲美了,它讓你經歷什麼不好的,你才能意識到這段經歷背後那件事物的重要性。 世界的完美之處恰恰在於其不完美。
物理學中有四組主要的對稱性,或破缺的對稱性1.交換對稱:滿足玻色—愛因斯坦統計,或滿足費米—狄拉克統計。 2.連續時空變換,如平移、轉動和加速。 3.離散變換,如空間反射P,時間反演T,正反粒子共軛C和G宇稱。 4.規範變換,包括: 1)U(1)對稱性—電荷、超荷、重子數和輕子數的守恆律; 2)SU(2)(同位旋)對稱性; 3)SU(3)(色和味)對稱性。 本書是諾貝爾物理學獎得主李政道院士的科普代表作。這本書並非艱深的學術專著,而是通過18篇精悍短文,將高能物理中的“對稱性”與“宇稱不守恆”等概念,用藝術和日常語言拆解,被譽爲“改變思維方式的物理美學課”。 核心觀點:美與實的辯證 “對稱展示宇宙之美,不對稱生成宇宙之實”。 對稱是規律:物理定律在時空變換下具有完美的對稱性,這是宇宙秩序的基石。 不對稱是存在:正是對稱性的“破缺”(如宇稱不守恆),才讓物質得以產生,世界從單調的對稱中演化出複雜的現實。 和童老的書一樣,李政道大量引用屈原 《天問》、杜甫詩句、中國古典窗格及老子哲學,將抽象的物理概念與中國傳統美學勾連,讀來有文化親近感。它雄辯地證明:對宇宙奧祕的探索(科學)與對極致美感的追求(藝術),本質上是同一種人類精神的兩種表達。 這本書,教我們用“破缺”的眼睛看穿宇宙 。 你以爲宇宙是完美的、和諧的? 李政道說,恰恰是那些“不完美”和“不對稱”,纔是一切存在的開端。 宇宙的終極“美”,在於對稱,而終極“實”,在於不對稱。 對稱是骨架:物理定律在時間和空間中表現出的高度對稱性,是宇宙秩序與和諧的根源,體現了極致的理性之美。 不對稱是血肉:正是對稱性的微小“破缺”,讓宇宙從一片均勻的能量海中,演化出了物質、生命和你我。 “宇稱不守恆” 這一偉大發現(李政道與楊振寧因此獲諾獎)正是本書的思想基石:如果世界絕對左右對稱,物質與反物質將完全湮滅,我們將不復存在。 真理往往藏在“意外”之中。 科學最大的進步,常常始於對“完美”的打破。對“爲什麼這裏不對稱”的追問,是推動認知邊界的核心動力。這本書教會外賣一種思維:不僅要欣賞規則,更要敏銳地發現並珍視那些“例外”。 由此提煉出一種世界觀和思維模型: 世界觀:世界並非靜態的完美雕像,而是一個在對稱與不對稱的動態張力中,不斷生成、演化的生命體。 思維模型:“對稱性破缺”思維。 遷移到審視社會結構、商業模式、個人成長中——任何看似穩固的體系,其生機與變革的種子,往往就埋藏在那一點點“不對稱”裏。
作爲一個離開學校已多年的STEM(Science, Technology, Engineering & Mathematics)畢業生,我很丟臉的把以前在學校學到的那點 S 和 E 都就着米飯喫了個精光。😅 但是,雖然當年硬記的東西忘光光,我的抽象思維、邏輯推理能力和理解能力還在,所以磕磕絆絆、半懂不懂的讀了下來,這本書嚴重激起了我對物理的興趣,忘記原來物理這麼有趣了! 以前老媽總說爲人師者,要有一缸水的學識才能有教別人一杯水的能力,這回是真切的感受到了。 物理科技前沿的對稱與不對稱是很複雜的問題。我想如果讓衆多物理學家寫成千上萬頁的專業文章給學術界解釋這個原理是很容易的事情,但是把這個複雜深奧的問題用短短的幾萬字作爲科普讀物介紹給非學術界的大衆們,實在是件難上加難的事情。 這本書的內容編排很巧妙,18個章節,由淺到深,又由深到淺,前後呼應。每個章節都解釋了一個貌似很簡單的單獨的原理,又同時引出下面的章節的主題。重點內容後面還有兩個附錄詳細講解數學公式。我的大腦認爲這樣邏輯清晰的編排灰常受用! 還有幾處提到中國國學內容和思想,倒也相輔相成,不覺得牽強。也算中西貫通,文理相應的範例了。有點意思。 這本書的信息密集量非常之大,基本上每段話我都要翻過來倒過去讀好幾遍,同時還在AI、其他網站和書籍上做了很多擴展閱讀來幫助自己理解書中的內容。讀過一段就要放下書,擴展閱讀,思考一段時間,然後回來重複閱讀思考,直到我覺得大概是消化了。這個過程感覺灰常享受。 第一遍算是讀完了,感覺吸收了很多知識點,雖然問題多過答案。大概過不了幾天又要忘光光了,按照艾賓浩斯遺忘曲線(Ebbinghaus Forgetting Curve)曲線的原則來講,這本書要過幾週迴來重新溫習的。😆 這是一本需要細嚼慢嚥,邊讀邊需要積極思考的主動思維,才能消化的內容。 把這本書推薦給所有對物理感興趣,或者對“對稱與不對稱”好奇心滿滿的書友! 唯一的不足是電子書排版有些問題,有的圖片有錯,好多公式的圖片分辨率在Android手機上和讀書器上有的大有的小,不過在蘋果系統上沒有這個問題。
物理學從宇宙萬物生長之源千千萬萬種類型,四季輪迴之鏡生活中每一個角落都有它的規律;書中之語有很大的幫助,汲取收穫之地的視角體會到作者所帶給內心缺失部分加以完善的腳步。 (書摘)諾貝爾物理學獎獲得者李政道物理科普代表作對稱展示宇宙之美,不對稱生成宇宙之實。在探索宇宙的征途中,對稱與不對稱交相輝映,構成自然界的基本規律,成爲指引人類探索大自然的燈塔。在這精短的18篇文章中,李政道用通俗易懂的語言、簡明生動的比喻、形象傳神的圖片、引人勝的奧祕、深淺出的道理,輕鬆闡釋了這一改變世界、影響物理學發展的顛覆性思想,改變我們看世界的思維方式。書中更是具有獨創性地闡釋了科學與藝術、中國古典智慧與現代物理結合的魅力:公元前的愛國詩人屈原用詩論證了地球是個橢圓球體;杜甫的詩最先提出物理的概念;中國古典格子窗體現幾何對稱的複雜結論;著名畫家李可染、吳作人、吳冠中、常沙娜的作品再現對稱的科學內涵;老子的道德經更是科學哲學的高度囊括……
🎗“物理學的基礎是實驗,沒有實驗,物理學就退化爲哲學的猜測。”記得高中物理書中很多定律都是根據實驗得來,像伽利略定律、牛頓三大力學定律。本書中李政道先生用文科思維貫穿物理學知識,將東方與西方相融合,濃縮成這本獨特的物理學科普知識。 🎯開篇屈原《九問》中對蒼穹對稱性的論述,引發對世界宇宙的不解與探索,物理的名詞來源於詩人杜甫 “細推物理須行樂,何用浮名絆此生。”古人超前的認知令人驚歎,細想也不足爲奇,畢竟無論是四大發明,還是絲綢之路、鄭和下西洋,古人不斷鑽研、探索的精神一直延綿至今。 🤔書中用江南的建築和山水畫拋磚引玉,讓人去思考對稱與不對稱之間誰更美一籌? 🌈以前覺得人類是要追求對稱的東西,大自然中美麗的蝴蝶,翩翩的蜻蜓。人類修繕的建築,剪紙以及小時候經常玩的萬花筒,賞心悅目對稱的東西隨處可見。但大自然鬼斧神工般自然的風光,如此令人心曠神怡之物卻出自於不對稱的事物。 💦現在覺得對稱纔是比較特殊的,像巍峨連綿不絕山峯,不對稱也可以很美。我覺得對稱與不對稱相結合,好像更有意境,像蘇州園林不對稱的自然風光,與對稱的建築相互襯托。 不知是現實中我們習慣覺得對稱的事物是美的,還是美的事物本身就很美。 ✨✨我們從小就學習事物的對稱,例如關於軸對稱、長方體、球形等,對稱給予事物一些特殊的性質,解題的思路。 李先生提及“真空”的概念,物理書本上定義真空是“沒有空氣,沒有雜質的。”同時在考慮一些解題思路上把這個當做必要的條件之一。 💎然而書中提及真空是一種成分複雜的介質,在真空裏也是存在相互作用的,物理學中真空裏的複雜作用,是我們需要去克服以及解答的。類似的“守恆”定律,對稱可產生守恆,但是在現實世界裏,把所有假設守恆的量疊加在一起,結果卻並不爲零。🌇也就是說物體量的變化並不守恆,我們之前所說的所有都是在真空是沒有空氣沒有雜質的前提下。 👍作者引出的假設,讓讀者深入性的思考,物理學家是非常偉大的職業,不斷地提出假設、論證、推翻假設、重新提出假設,週而復始探索與發現,我們現在交通的便捷,生活的舒適,離不開這些偉大的人的付出。
這本書是在西西弗書店讀的,當時讀到這本書就好像挖到了寶藏一般,極其精彩又富有哲理。該書其實需要一些物理思維和長期學習物理的經歷所輔助的。對於沒有經受過系統物理教育的讀者來說可能有些困難。對於經受大學物理教育的物理系學生來說,如果提到對稱性,那首先想到的必然是“諾特定理”,其揭示了對稱性與守恆量之間普適的關聯。然後就會想到對稱性到不對稱,也就是“對稱性破缺”。什麼是“對稱性破缺”?在朗道的統計力學教材中認爲,對稱性破缺的發生往往伴隨着相變。因此就能聯想到“序參量”——一個衡量物理系統有序的宏觀量。(1表示有序,0表示無序)因此,對稱性破缺可以看成序參量從0到1的變化。那麼,又要怎麼在理論上去理解對稱性呢?這又涉及到了“羣論”。如此一來,就構建了一個龐大的“關係網”,將物理學中無數的研究方向與內容囊括在內,構建了一幅精彩絕倫的世界影像。書中一句話是我極其喜歡的:“對稱展示宇宙之美,不對稱生成宇宙之實。” 我覺得物理系學生如果錯過了這本書簡直是錯過了一個寶藏。
李政道最開始博士研究是天體物理或凝聚態物理,後面一門心思在量子物理高能物理。感受到他對這行的熱愛,這是楊振寧傳我感受不到的,他對學術的熱愛是在學術本身之外的,怪不得他說如果從來,他想去搞生物化學,甚至是數學,都不是物理。 李不一樣。這本小冊子簡直可以貫穿整個初等和高等物理的學習。 讀完這本,有點理解爲什麼最後會吵架,除了諾貝爾(說真的誰在乎排名啊反正是你倆一起的),更多應該李想往超級對撞機方向深入理論研究,楊很早就覺得努力不出結果,現有結果不符合他的美學。
毛主席會見李政道的時候,第一句就問爲什麼對稱在物理上這麼重要,這本小書算是對這個問題的詳細回答了。 根據諾特定理,一個對稱性在物理上對應着一個守恆律,比如時間平移對稱意味着能量守恆,空間平移對稱意味着動量守恆。但實驗表明大多數對稱都有破缺,反而正是這種破缺,物質世界才得以形成。對稱中包含不對稱,不對稱又孕育出對稱,或許上帝老人家既對稱也不對稱吧
書中有這樣的表達:思考微觀與宏觀的統一是哲學,而把這種二重性定量化則是物理學的任務。 從宇宙的對稱之美,走向不對稱的破缺;從對物質的研究,走向對真空的疑問;從微觀與宏觀的獨立,走向二者統一的展望。這一系列過程並非對稱“被”打破了,而是不對稱是一種必然的需要,爲的是更宏大的對稱。又或者說從對稱到不對稱本身就是一種對稱,這也正與“有無相生,難易相成,長短相形,高下相傾,音聲相和,前後相隨,恆也”遙相呼應。 本書最後以老子的“道可道,非常道;名可名,非常名”結尾,將真理的另一面覆上未知的留白,何其不是一種美的平衡。讀完這本書,對稱於我有了更特別的意味,如果說曾經的對稱像“同義詞”,如今的對稱更是一種像“反義詞”。哈哈,恍然發現這種變化也印證了前言。
爲什麼對稱是重要的?”這曾是毛澤東主席問我的一個問題。 那是1974年5月30日,中國還處在“文化大革命”的動亂之中,“四人幫”仍處於其權力的巔峯。當時,我特別沮喪地發現,在這個文明古國,教育幾乎完全停止。我非常希望有一種辦法能改善這種狀況。 那天早上6點鐘左右,在北京飯店,我房間裏的電話鈴出人意外地響了起來。有人通知我,毛澤東想在一小時內在他中南海的住所見我。尤其使我喫驚的是,在他見到我時,他想了解的第一件事情竟是物理學中的對稱性。 按照韋氏字典的註釋,Symmetry的意思是“均衡比例”,或“由這種均衡比例產生的形狀美”。在漢語中,Symmetry的意思是“對稱”,這個詞帶有幾乎完全相同的含義。因此,這實質上是一個靜止的概念。按照毛澤東的觀點,人類社會的整個進化過程是基於“動力學”變化的,動力學是唯一重要的因素,而靜力學則不是重要的因素。毛澤東堅持認爲,這在自然界也一定是對的。因而,他完全不能理解,對稱在物理學中爲什麼會被捧到如此高的地位。 在我們會見時,我是唯一的客人。在我們的椅子之間有一張小桌子,上面有本子、鉛筆和常用來待客的綠茶。我把一支鉛筆放在本子上,再使本子傾斜朝向毛澤東,然後又朝向我。這支鉛筆就在本子上來回滾動。我指出,儘管沒有一個瞬時是靜止的,然而,從整體而言,這個動力學過程也有對稱性。對稱這個概念絕不是靜止的,它要比其通常的含義普遍得多,而且適用於一切自然現象,從宇宙的產生到每個微觀的亞核反應過程。毛澤東很讚賞這簡單的演示。然後,他又詢問了有關對稱的深刻含義以及其他物理專題的許多問題。