我再次来到物理学的大门口,尽管我从未真正踏进去,因为我只是对物理学有些了解,而我的目的仅是为了理解这个世界的真相。这次我被英国核物理专家、量子生物学家吉姆·阿尔-哈利利所吸引,他获得了科普人、英国皇家学会法拉第奖、英国物理学会开尔文奖和斯蒂芬·霍金科学传播奖。
对于高中物理学过程中没有继续深造的人来说,这本书是非常友好的。书中没有深奥的内容,作者深入浅出地讲解了物理学。整本书分为十章,前两章仅是一个开头。在第二章,作者引入了三个概念:普适性、对称性和还原论。
作者提出普适性的概念时举了爱因斯坦的广义相对论为例,而在此之前,最适合的例子是牛顿的经典力学。但是,普适性的具体含义是否被清晰地解释,我并没有弄清楚。对于对称性,作者举了“物理定律不会随位置的改变而变化”的动量守恒定律以及“物理定律不会随着时间的变化而改变”的能量守恒定律为例。还原论的含义很简单,即“整体只是它的部分之和”。但是,作者没有确定量子力学或热力学更基础。
这些概念可能有些困难,但跳过去也不会妨碍读者在物理学大门口往里看一眼,因为这些概念只是为了提供新鲜感。接下来,作者介绍三大物理学支柱:爱因斯坦的相对论、量子力学和热力学。作者花四章简要概述了这三大支柱,其中一章这三个支柱已经有一段时间了。在讲述热力学后,书中进入了“统一理论”的领域,其中作者探讨了量子场论、量子引力、弦论和圈量子引力论。但是,无论如何,作者的定论是“我们还不能宣布有了一个真正的万有理论”。
那么,物理学的未来在哪里?作者在第八章指出,物理学需要寻找新的东西,如暗物质和暗能量等。尽管随着理论的进一步前进,如今的科技手段无法证明这些概念,但物理学仍然需要走很长的路程。然而,我们必须保持乐观的态度。
现在,物理学的强大不仅停留在前沿理论给我们带来的震撼,还有由前沿理论带出的科技进步,这些科技成果与其他领域相交融,改变着我们的生活。实际上,我们已经身处其中。
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