
吴京平
黑体辐射、光电效应、原子光谱、德布罗意波、量子纠缠、强弱相互作用、万有理论……这些让人望而生畏的概念到底在讲什么? 胶子、玻色子、光子、希格斯粒子、中微子……这些到底是什么“子”? 门捷列夫、居里夫人、伦琴、爱因斯坦、普朗克、薛定谔、费米、费曼、玻恩、海森堡、泡利、玻尔、朗道、狄拉克、冯•诺依曼、康普顿、奥本海默、杨振宁、李政道、吴健雄、丁肇中、霍金……这些熟悉或陌生的名字到底为何青史留名? 这是一部微观世界的编年史,从门捷列夫的元素周期表到威滕的超弦理论,讲述了量子力学从无到有的发展历程。 这是一本量子力学科学家的集体传记,记录了那些推动了微观世界认知的人。天才一个个横空出世,又一个个悄然逝去,人聚人散,带给我们无限感慨。 这是一段跨越百年的科学探索史,从一战到二战,从发现X射线到降服核能,量子力学的科学家们推动了医学的发展,影响了战争的进程,改变了人类的命运。
薛定谔为何对自我提出的‘薛定谔方程’感到困惑? 薛定谔并非怀疑方程的数学正确性,而是对“这个方程究竟意味着什么”始终难以释怀,主要体现在以下几点: 1. 推导过程带有“猜”出来的成分。他以哈密顿-雅可比方程为模板,把德布罗意波公式往前多推几步,就得到了新的波动方程;但这种“连猜带蒙”的推导方式让他自己也觉得缺乏坚实的理论根基。 2. 方程与经典物理直觉相冲突。在宏观世界里,能量守恒、连续轨迹都好理解;可量子力学里,矩阵力学与波动方程虽然等价,却一个要求离散、一个依赖连续,计算上互为转置,却谁也解释不了对方的假设基础。 3. 波函数的物理含义模糊。薛定谔本想用波动图景取代矩阵的离散台阶,可一旦说“电子其实是个波包”,又无法解释为什么电子在实验中总是被探测成一个点,而不是一团散开的波;这一矛盾在与海森堡的辩论中就被尖锐地提了出来。 4. 方程预言“负数几率”等数学怪异。他在早期计算中确实遇到了几率为负数的解,虽然后来狄拉克等人给出了重整化方法,但这无疑加剧了他对方程可靠性的怀疑。 5. 与同期理论的张力未解。矩阵力学强调可观测量,波动力学保留连续图景,两者都正确却又互不相让,使得薛定谔方程仿佛游走于两套哲学之间,既不像经典方程那样能给出直观图像,也无法像矩阵力学那样直接对应可测量的离散谱。 综合来看,薛定谔对自己方程的困惑,既是科学问题——如何解释波函数、如何与观测事实吻合,也是哲学问题——量子世界究竟应以连续波还是离散矩阵来描述。这种张力直到他去世仍未完全化解,因而他常被称为“既找到方程,又被方程困惑的科学家”。
黑体辐射、光电效应、原子光谱、德布罗意波、量子纠缠、强弱相互作用、万有理论……这些让人望而生畏的概念到底在讲什么? 胶子、玻色子、光子、希格斯粒子、中微子……这些到底是什么“子”? 门捷列夫、居里夫人、伦琴、爱因斯坦、普朗克、薛定谔、费米、费曼、玻恩、海森堡、泡利、玻尔、朗道、狄拉克、冯•诺依曼、康普顿、奥本海默、杨振宁、李政道、吴健雄、丁肇中、霍金……这些熟悉或陌生的名字到底为何青史留名? 这是一部微观世界的编年史,从门捷列夫的元素周期表到威滕的超弦理论,讲述了量子力学从无到有的发展历程。 这是一本量子力学科学家的集体传记,记录了那些推动了微观世界认知的人。天才一个个横空出世,又一个个悄然逝去,人聚人散,带给我们无限感慨。 这是一段跨越百年的科学探索史,从一战到二战,从发现X射线到降服核能,量子力学的科学家们推动了医学的发展,影响了战争的进程,改变了人类的命运。
吴京平老师的科学史评话是我最喜欢的播客之一,这本实体书基本上还是播客的文本变成文字形式,读起来的节奏感比播客本身欠缺一些,这里推荐去听他的公众号。 我一直认为,科技史要比正史有意思的多,可能是因为科技史更“正能量”,从蒙昧的原始时代,人类不断拓宽认知的边界,理性的光芒一直引导人类穿透未知的迷雾。 就像英国皇家协会的格言“Nullius in verba” ("take nobody's word for it“), 对于所谓权威和真理的反抗构成了科学史的体系‘正统’。 科学承认自己的无知,承认当前所谓的‘真理’也不过是待验证的假说,科学的纠错不是零和的,往往带来了体系的增量,比如量子力学的开创,为我们打开认识微观世界的大门,但这不抹杀经典物理对宏观世界的解释。这也是科学史最‘人性’的地方,对于权威的背叛是允许乃至鼓励的,失败和错误恰恰可以对系统产生正向的反馈。 燃素说对于计量化学,地心说对于天体观测和几何学,永动机对于热力学,这些失败者的理论所提供的实验方法数学工具,对于新发现的贡献都不会被忘记。 而正史看多了,大部分都是存量权利的零和博弈,那些所谓千秋霸业/帝王将相/意识形态,总有号称掌握了终极真理或者占据最高道德的天命之子,而对其纠错的过程往往伴随着大量的谎言/仇恨/杀戮,如此等等,无怪乎鲁迅先生说,翻开历史每一页上写的都是吃人。虽然偶有的人性闪光还是让人敬佩,但是倾向于脸谱化的成王败寇或者道德劝诫的叙事终究让史书的真实度大打折扣。 AI教了一个新词,这个叫辉格史观(whig interpretation),失败者被完全剥夺了历史解释权。 当然这里说的是狭义的自然科学,即只解释“是什么”和“为什么”,一旦要开始回答”做什么”,科学家的私德也并不超出普罗大众,牛顿老爵爷对死对头胡克的打压,731部队灭绝人性的人体实验,合成氨方法发明者哈伯对于化学武器的痴迷,李森科利用意识形态对苏联科学界的大清洗,从进化论启蒙的优生学进而演变出的社会达尔文主义,科学家也逃不过人性非理性一面的终极拷问。很有可能,理性和非理性恰恰是一体两面无法分割,毕竟这个宇宙的大部分东西都是守恒的。 话说回来,从宇宙物质演化而来,进而去试图理解宇宙本身,还有比这更宏大的叙事吗?
非常有趣的物理学史书,串联起量子力学发展的脉络,理论简介也比较易懂,出场人物众多但并不是乏味地陈述贡献,很多以前我只知其名的科学家在其中都个性生动,中间一些历史八卦的点缀也让故事更添趣味。 我最喜欢的是20世纪上半叶那部分,从普朗克推导黑体辐射公式引出量子概念,到各方探究微观世界,构建理论,逐渐迈进不确定性的新大门,再到二战美德双方原子弹研发团队的大工程斗智,真是波澜壮阔群星璀璨。
很好很好的关于物理发展史的科普读书,全篇主要讲述的是物理学的发展史。全文的行文语言幽默风趣,引人入胜,有些地方让人忍俊不禁,非常好的一本科普读物,推荐。
《无中生有的世界》:一部量子力学的“人类群星闪耀时” 翻开《无中生有的世界》,你会立刻被一种熟悉的陌生感击中——原来那些在教科书上以冰冷公式存在的物理学定律,竟诞生于如此滚烫、矛盾、甚至狗血的人生现场。吴京平用他标志性的“科学评书”体,完成了一次对科学史的重构:科学从来不是真理的直线进化,而是天才、野心、误解与灵光在时代漩涡中的偶然结晶。 一、祛魅:当“神”回归为“人” 本书最珍贵的,是它对科学家的“祛魅”。在吴京平的笔下: - 爱因斯坦不仅是相对论的创立者,更是一个年轻时专利局不得志、中年陷入复杂情感纠葛、晚年执着于统一场论而饱受争议的固执老头。 - 薛定谔不只是那只猫的主人,更是在情感关系中充满争议、在学术上大胆不羁的复杂天才。 - 奥本海默从“原子弹之父”到政治牺牲品的悲剧之路,被刻画得令人扼腕。 作者刻意避开了“伟人神话”的叙事陷阱,让我们看到:推动科学前进的,恰恰是这些天才身上与常人无异的欲望、脆弱与偏见。 量子力学的大厦,不是冷静设计的结果,而是一群性格迥异的天才在争吵、竞争甚至相互误解中,磕磕绊绊搭建起来的。 二、脉络:一部微观世界的“戏剧编年史” 本书以清晰的时间线,勾勒出量子力学从孕育到诞生的完整戏剧: 1. 序幕(19世纪末):经典物理学的“两朵乌云”如何预示革命。 2. 第一幕(旧量子论):普朗克、爱因斯坦、玻尔如何点燃星星之火。 3. 第二幕(黄金年代):海森堡、薛定谔、狄拉克等青年才俊的集体爆发。 4. 第三幕(诠释与纷争):哥本哈根学派与爱因斯坦等“反对派”的世纪之争。 5. 尾声(影响与延伸):量子论如何催生激光、晶体管,乃至塑造现代世界。 这条脉络的价值在于,它将碎片化的知识点串联成一场有起承转合的宏大戏剧,让读者看到每个突破背后的必然与偶然。 三、风格:在“接地气”与“深度”之间走钢丝 吴京平的“科学评书”体是一把双刃剑: - 优势:彻底消解了科学史的门槛。他将复杂的“波粒二象性”比喻成“一个人在家是父母的孩子,出门是公司的员工”,用“量子纠缠”类比心灵感应式的默契,让抽象概念瞬间可感。 - 风险:追求通俗化和戏剧性时,某些复杂概念的表述可能被简化,严谨性让位于可读性。这使得本书更适合作为入门导览,而非深度研究的文献。 四、思想内核:科学何以是“无中生有” 书名“无中生有”是全书点睛之笔,它至少有三重含义: 1. 从无到有的创造:量子理论从最初不被理解,到彻底改变世界。 2. 颠覆常识的震撼:量子世界(叠加、纠缠、不确定性)完全违背宏观直觉,却更接近真实。 3. 科学发现的本质:重大突破往往不是逻辑推演的必然,而是天才在混沌中“跳跃”出的灵感火花。 本书暗示了一个深刻观点:科学进步不是积累,而是一场又一场的“范式革命”。新理论往往不是对旧理论的修补,而是对整个世界图景的重绘。 结语:我们为何需要这样的科学故事? 在这个知识被高度专业化、碎片化的时代,《无中生有的世界》提供了一种珍贵的“通感”。它让我们看到: - 科学不是真理的无菌室,而是人性的试验场。 - 最伟大的发现,往往诞生于混乱、直觉与非理性。 - 理解科学史,最终是为了理解人类如何在一片未知中,用理性与勇气构建关于世界的叙事。 这本书或许不会让你立刻弄懂薛定谔方程,但它一定会让你感受到:科学,原来如此热血,又如此悲壮;科学家,原来如此伟大,又如此平凡。而这,正是科普最动人的力量——它不是将真理塞进你的大脑,而是在你心中点燃一束好奇的火光。 读完最后一页,当你抬头看世界,或许会发现:眼前熟悉的一切——手机屏幕、LED灯光、卫星导航——其背后都闪烁着那些20世纪初“叛逆天才”的思想幽灵。他们从“无”中创造的,不仅是一个理论,更是我们今日生存的整个世界。
语言很幽默风趣,适合提升大家对现代物理学的兴趣。在史实方面,我不敢保证真实;但是作为科普读物,可以让人很快理解其中的原理,我觉得还是很有用的。而且此书真的特别好笑!
有些理论,即使百年后的我们大多数都还不能理解,也无法在实际取得应用,太超前了。小时候的理想就是当个科学家,可惜。
引人入胜、准确流畅,推荐阅读。
丝滑易读,有我白月光《上帝掷骰子了吗》当年风采。