
李政道著 朱允伦 柳怀祖编译
诺贝尔物理学奖获得者李政道物理科普代表作对称展示宇宙之美,不对称生成宇宙之实。在探索宇宙的征途中,对称与不对称交相辉映,构成自然界的基本规律,成为指引人类探索大自然的灯塔。在这精短的18篇文章中,李政道用通俗易懂的语言、简明生动的比喻、形象传神的图片、引人胜的奥秘、深浅出的道理,轻松阐释了这一改变世界、影响物理学发展的颠覆性思想,改变我们看世界的思维方式。书中更是具有独创性地阐释了科学与艺术、中国古典智慧与现代物理结合的魅力:公元前的爱国诗人屈原用诗论证了地球是个椭圆球体;杜甫的诗最先提出物理的概念;中国古典格子窗体现几何对称的复杂结论;著名画家李可染、吴作人、吴冠中、常沙娜的作品再现对称的科学内涵;老子的道德经更是科学哲学的高度囊括……
【①阅读难度】:★★★☆☆ 【②内容价值】:★★★☆☆ 【③推荐系数】:★★★☆☆ 想从一个题外话说起:之前看《十三邀》访谈费翔,国人公认的大帅哥,但费翔自己说外表真的不重要。我相信他这么说是坦诚的。突然一下想到: 人总是对自己欠缺的东西特别在意。“丑人”往往觉得形象最重要,羡慕帅哥美女,但帅哥美女依然有他们的烦恼;“穷人”往往觉得钱能解决一切,但“富人”觉得钱不是最重要的,富人有钱但依然有他的烦恼;“笨人”往往觉得智商最重要,但智商高的人依然有他的烦恼…… 以此类推,世间不存在“圆满之人”,或多或少都在某些方面有所不足,但每个人都是基于自己有限经验所形成的感知去建立世界观。所以,有个命题就是: 假如有一个人全知全能如上帝,对他而言,什么是最重要的呢? 是残缺。因为残缺,所以向往。全有的人,缺乏的是残缺。 在接近极致圆满处,添一抹败笔,就是美;在全然对称中,添加一丝不对称,就是美。如《红楼梦》,曹雪芹写了前80回,后40回换了人,正是这种缺憾更让人揪心;如《断臂的维纳斯》,因双臂残缺令人倍觉惋惜而记忆更加深刻;又如《百年孤独》,百年可谓大圆满,但加上一个“孤独”,就产生了极致的残缺美。 正如书中李政道先生所说“对称展示宇宙之美,不对称生成宇宙之实”。 宇宙的可理解之处在于其对称性,我们基于对称性来建构物理学法则、理解宇宙;但如果宇宙是全然对称的,那么正反物质会互相抵消而堙灭,就不存在宇宙。恰恰是“造物者”全然已有,所以留了道口子-对称性自发破却,产生宇宙之实。 所以“造物者”不可能让所有的生命完美,不然生命就不会知道何为美了,它让你经历什么不好的,你才能意识到这段经历背后那件事物的重要性。 世界的完美之处恰恰在于其不完美。
物理学中有四组主要的对称性,或破缺的对称性1.交换对称:满足玻色—爱因斯坦统计,或满足费米—狄拉克统计。 2.连续时空变换,如平移、转动和加速。 3.离散变换,如空间反射P,时间反演T,正反粒子共轭C和G宇称。 4.规范变换,包括: 1)U(1)对称性—电荷、超荷、重子数和轻子数的守恒律; 2)SU(2)(同位旋)对称性; 3)SU(3)(色和味)对称性。 本书是诺贝尔物理学奖得主李政道院士的科普代表作。这本书并非艰深的学术专著,而是通过18篇精悍短文,将高能物理中的“对称性”与“宇称不守恒”等概念,用艺术和日常语言拆解,被誉为“改变思维方式的物理美学课”。 核心观点:美与实的辩证 “对称展示宇宙之美,不对称生成宇宙之实”。 对称是规律:物理定律在时空变换下具有完美的对称性,这是宇宙秩序的基石。 不对称是存在:正是对称性的“破缺”(如宇称不守恒),才让物质得以产生,世界从单调的对称中演化出复杂的现实。 和童老的书一样,李政道大量引用屈原 《天问》、杜甫诗句、中国古典窗格及老子哲学,将抽象的物理概念与中国传统美学勾连,读来有文化亲近感。它雄辩地证明:对宇宙奥秘的探索(科学)与对极致美感的追求(艺术),本质上是同一种人类精神的两种表达。 这本书,教我们用“破缺”的眼睛看穿宇宙 。 你以为宇宙是完美的、和谐的? 李政道说,恰恰是那些“不完美”和“不对称”,才是一切存在的开端。 宇宙的终极“美”,在于对称,而终极“实”,在于不对称。 对称是骨架:物理定律在时间和空间中表现出的高度对称性,是宇宙秩序与和谐的根源,体现了极致的理性之美。 不对称是血肉:正是对称性的微小“破缺”,让宇宙从一片均匀的能量海中,演化出了物质、生命和你我。 “宇称不守恒” 这一伟大发现(李政道与杨振宁因此获诺奖)正是本书的思想基石:如果世界绝对左右对称,物质与反物质将完全湮灭,我们将不复存在。 真理往往藏在“意外”之中。 科学最大的进步,常常始于对“完美”的打破。对“为什么这里不对称”的追问,是推动认知边界的核心动力。这本书教会外卖一种思维:不仅要欣赏规则,更要敏锐地发现并珍视那些“例外”。 由此提炼出一种世界观和思维模型: 世界观:世界并非静态的完美雕像,而是一个在对称与不对称的动态张力中,不断生成、演化的生命体。 思维模型:“对称性破缺”思维。 迁移到审视社会结构、商业模式、个人成长中——任何看似稳固的体系,其生机与变革的种子,往往就埋藏在那一点点“不对称”里。
作为一个离开学校已多年的STEM(Science, Technology, Engineering & Mathematics)毕业生,我很丢脸的把以前在学校学到的那点 S 和 E 都就着米饭吃了个精光。😅 但是,虽然当年硬记的东西忘光光,我的抽象思维、逻辑推理能力和理解能力还在,所以磕磕绊绊、半懂不懂的读了下来,这本书严重激起了我对物理的兴趣,忘记原来物理这么有趣了! 以前老妈总说为人师者,要有一缸水的学识才能有教别人一杯水的能力,这回是真切的感受到了。 物理科技前沿的对称与不对称是很复杂的问题。我想如果让众多物理学家写成千上万页的专业文章给学术界解释这个原理是很容易的事情,但是把这个复杂深奥的问题用短短的几万字作为科普读物介绍给非学术界的大众们,实在是件难上加难的事情。 这本书的内容编排很巧妙,18个章节,由浅到深,又由深到浅,前后呼应。每个章节都解释了一个貌似很简单的单独的原理,又同时引出下面的章节的主题。重点内容后面还有两个附录详细讲解数学公式。我的大脑认为这样逻辑清晰的编排灰常受用! 还有几处提到中国国学内容和思想,倒也相辅相成,不觉得牵强。也算中西贯通,文理相应的范例了。有点意思。 这本书的信息密集量非常之大,基本上每段话我都要翻过来倒过去读好几遍,同时还在AI、其他网站和书籍上做了很多扩展阅读来帮助自己理解书中的内容。读过一段就要放下书,扩展阅读,思考一段时间,然后回来重复阅读思考,直到我觉得大概是消化了。这个过程感觉灰常享受。 第一遍算是读完了,感觉吸收了很多知识点,虽然问题多过答案。大概过不了几天又要忘光光了,按照艾宾浩斯遗忘曲线(Ebbinghaus Forgetting Curve)曲线的原则来讲,这本书要过几周回来重新温习的。😆 这是一本需要细嚼慢咽,边读边需要积极思考的主动思维,才能消化的内容。 把这本书推荐给所有对物理感兴趣,或者对“对称与不对称”好奇心满满的书友! 唯一的不足是电子书排版有些问题,有的图片有错,好多公式的图片分辨率在Android手机上和读书器上有的大有的小,不过在苹果系统上没有这个问题。
物理学从宇宙万物生长之源千千万万种类型,四季轮回之镜生活中每一个角落都有它的规律;书中之语有很大的帮助,汲取收获之地的视角体会到作者所带给内心缺失部分加以完善的脚步。 (书摘)诺贝尔物理学奖获得者李政道物理科普代表作对称展示宇宙之美,不对称生成宇宙之实。在探索宇宙的征途中,对称与不对称交相辉映,构成自然界的基本规律,成为指引人类探索大自然的灯塔。在这精短的18篇文章中,李政道用通俗易懂的语言、简明生动的比喻、形象传神的图片、引人胜的奥秘、深浅出的道理,轻松阐释了这一改变世界、影响物理学发展的颠覆性思想,改变我们看世界的思维方式。书中更是具有独创性地阐释了科学与艺术、中国古典智慧与现代物理结合的魅力:公元前的爱国诗人屈原用诗论证了地球是个椭圆球体;杜甫的诗最先提出物理的概念;中国古典格子窗体现几何对称的复杂结论;著名画家李可染、吴作人、吴冠中、常沙娜的作品再现对称的科学内涵;老子的道德经更是科学哲学的高度囊括……
🎗“物理学的基础是实验,没有实验,物理学就退化为哲学的猜测。”记得高中物理书中很多定律都是根据实验得来,像伽利略定律、牛顿三大力学定律。本书中李政道先生用文科思维贯穿物理学知识,将东方与西方相融合,浓缩成这本独特的物理学科普知识。 🎯开篇屈原《九问》中对苍穹对称性的论述,引发对世界宇宙的不解与探索,物理的名词来源于诗人杜甫 “细推物理须行乐,何用浮名绊此生。”古人超前的认知令人惊叹,细想也不足为奇,毕竟无论是四大发明,还是丝绸之路、郑和下西洋,古人不断钻研、探索的精神一直延绵至今。 🤔书中用江南的建筑和山水画抛砖引玉,让人去思考对称与不对称之间谁更美一筹? 🌈以前觉得人类是要追求对称的东西,大自然中美丽的蝴蝶,翩翩的蜻蜓。人类修缮的建筑,剪纸以及小时候经常玩的万花筒,赏心悦目对称的东西随处可见。但大自然鬼斧神工般自然的风光,如此令人心旷神怡之物却出自于不对称的事物。 💦现在觉得对称才是比较特殊的,像巍峨连绵不绝山峰,不对称也可以很美。我觉得对称与不对称相结合,好像更有意境,像苏州园林不对称的自然风光,与对称的建筑相互衬托。 不知是现实中我们习惯觉得对称的事物是美的,还是美的事物本身就很美。 ✨✨我们从小就学习事物的对称,例如关于轴对称、长方体、球形等,对称给予事物一些特殊的性质,解题的思路。 李先生提及“真空”的概念,物理书本上定义真空是“没有空气,没有杂质的。”同时在考虑一些解题思路上把这个当做必要的条件之一。 💎然而书中提及真空是一种成分复杂的介质,在真空里也是存在相互作用的,物理学中真空里的复杂作用,是我们需要去克服以及解答的。类似的“守恒”定律,对称可产生守恒,但是在现实世界里,把所有假设守恒的量叠加在一起,结果却并不为零。🌇也就是说物体量的变化并不守恒,我们之前所说的所有都是在真空是没有空气没有杂质的前提下。 👍作者引出的假设,让读者深入性的思考,物理学家是非常伟大的职业,不断地提出假设、论证、推翻假设、重新提出假设,周而复始探索与发现,我们现在交通的便捷,生活的舒适,离不開这些伟大的人的付出。
这本书是在西西弗书店读的,当时读到这本书就好像挖到了宝藏一般,极其精彩又富有哲理。该书其实需要一些物理思维和长期学习物理的经历所辅助的。对于没有经受过系统物理教育的读者来说可能有些困难。对于经受大学物理教育的物理系学生来说,如果提到对称性,那首先想到的必然是“诺特定理”,其揭示了对称性与守恒量之间普适的关联。然后就会想到对称性到不对称,也就是“对称性破缺”。什么是“对称性破缺”?在朗道的统计力学教材中认为,对称性破缺的发生往往伴随着相变。因此就能联想到“序参量”——一个衡量物理系统有序的宏观量。(1表示有序,0表示无序)因此,对称性破缺可以看成序参量从0到1的变化。那么,又要怎么在理论上去理解对称性呢?这又涉及到了“群论”。如此一来,就构建了一个庞大的“关系网”,将物理学中无数的研究方向与内容囊括在内,构建了一幅精彩绝伦的世界影像。书中一句话是我极其喜欢的:“对称展示宇宙之美,不对称生成宇宙之实。” 我觉得物理系学生如果错过了这本书简直是错过了一个宝藏。
李政道最开始博士研究是天体物理或凝聚态物理,后面一门心思在量子物理高能物理。感受到他对这行的热爱,这是杨振宁传我感受不到的,他对学术的热爱是在学术本身之外的,怪不得他说如果从来,他想去搞生物化学,甚至是数学,都不是物理。 李不一样。这本小册子简直可以贯穿整个初等和高等物理的学习。 读完这本,有点理解为什么最后会吵架,除了诺贝尔(说真的谁在乎排名啊反正是你俩一起的),更多应该李想往超级对撞机方向深入理论研究,杨很早就觉得努力不出结果,现有结果不符合他的美学。
毛主席会见李政道的时候,第一句就问为什么对称在物理上这么重要,这本小书算是对这个问题的详细回答了。 根据诺特定理,一个对称性在物理上对应着一个守恒律,比如时间平移对称意味着能量守恒,空间平移对称意味着动量守恒。但实验表明大多数对称都有破缺,反而正是这种破缺,物质世界才得以形成。对称中包含不对称,不对称又孕育出对称,或许上帝老人家既对称也不对称吧
书中有这样的表达:思考微观与宏观的统一是哲学,而把这种二重性定量化则是物理学的任务。 从宇宙的对称之美,走向不对称的破缺;从对物质的研究,走向对真空的疑问;从微观与宏观的独立,走向二者统一的展望。这一系列过程并非对称“被”打破了,而是不对称是一种必然的需要,为的是更宏大的对称。又或者说从对称到不对称本身就是一种对称,这也正与“有无相生,难易相成,长短相形,高下相倾,音声相和,前后相随,恒也”遥相呼应。 本书最后以老子的“道可道,非常道;名可名,非常名”结尾,将真理的另一面覆上未知的留白,何其不是一种美的平衡。读完这本书,对称于我有了更特别的意味,如果说曾经的对称像“同义词”,如今的对称更是一种像“反义词”。哈哈,恍然发现这种变化也印证了前言。
为什么对称是重要的?”这曾是毛泽东主席问我的一个问题。 那是1974年5月30日,中国还处在“文化大革命”的动乱之中,“四人帮”仍处于其权力的巅峰。当时,我特别沮丧地发现,在这个文明古国,教育几乎完全停止。我非常希望有一种办法能改善这种状况。 那天早上6点钟左右,在北京饭店,我房间里的电话铃出人意外地响了起来。有人通知我,毛泽东想在一小时内在他中南海的住所见我。尤其使我吃惊的是,在他见到我时,他想了解的第一件事情竟是物理学中的对称性。 按照韦氏字典的注释,Symmetry的意思是“均衡比例”,或“由这种均衡比例产生的形状美”。在汉语中,Symmetry的意思是“对称”,这个词带有几乎完全相同的含义。因此,这实质上是一个静止的概念。按照毛泽东的观点,人类社会的整个进化过程是基于“动力学”变化的,动力学是唯一重要的因素,而静力学则不是重要的因素。毛泽东坚持认为,这在自然界也一定是对的。因而,他完全不能理解,对称在物理学中为什么会被捧到如此高的地位。 在我们会见时,我是唯一的客人。在我们的椅子之间有一张小桌子,上面有本子、铅笔和常用来待客的绿茶。我把一支铅笔放在本子上,再使本子倾斜朝向毛泽东,然后又朝向我。这支铅笔就在本子上来回滚动。我指出,尽管没有一个瞬时是静止的,然而,从整体而言,这个动力学过程也有对称性。对称这个概念绝不是静止的,它要比其通常的含义普遍得多,而且适用于一切自然现象,从宇宙的产生到每个微观的亚核反应过程。毛泽东很赞赏这简单的演示。然后,他又询问了有关对称的深刻含义以及其他物理专题的许多问题。