《万物原理》宇宙本质：万物的原理

本书首版于2021年。本书是讨论宇宙中万物本质的科普书。

亮点

作者毕竟是诺奖得主+科普作家，能以大众的自然语言将复杂的物理学知识讲得清晰透彻。

作者的视角广阔而新颖，如果诸君阅读过同样题材的科普，建议阅读本书加以印证——看看对同一个问题的讲述，科学家是怎样说的。

阅读笔记

第一部分：时间，空间，粒子物理学，场，4种基本力，万有理论，物质与能量

有一个宇宙栖居我们内部——组成人类身体的原子数量约为1028个，是整个可观测宇宙中恒星数量的一百万倍。

定律的力量并非来自任何逻辑上的必要性，而是来自它们已被成功证实。

虽然测量归根到底是一种有意识的行为，但就人类目前的经验，没有任何一种“意识（魔法咒语、祈祷等）”可以直接影响测量结果。

基本粒子并非是真正的颗粒——它们与“粒子”一词暗示的形象之间，并没有共同之处。基本粒子没有本质的大小或形状。它们是集中了质量、荷、自旋的无结构的点。

光子在超导体中的“质量生成效应”的理论，还没有统一的理论框架。能让大多数科学家接受的观点是：光子进入超导体后，它们的质量从零变成很小的非零值。这个值的大小取决于具体的超导体，典型的值是电子质量的百万分之一。

这个“质量生成效应”并不意味着光子在真实物理中获得了质量，而是指光子与超导体中的粒子相互作用，导致其表现出了类似于质量的性质。这种现象可以用在超导体中处理粒子配对的数学方法“Bogoliubov-Valatin”变换来描述。

物理学家常用的概念是“四种基本相互作用”，而不是“四种基本力”。通常我们仍使用“力”这个词的原因是：“力”在牛顿力学中有精确的定义，它是改变物体运动状态的原因。但是在“弱力”这个词中，“力”这个字就不能这样理解，因为弱力除了改变物体运动状态以外还有其他作用——把一种粒子变成另一种粒子。

能够施加引力的不仅有质能，所有形式的能量都能施加引力。

第二部分：宇宙的起源与未来，复杂性，希格斯粒子与引力波，暗物质与暗能量，轴子，互补性

时间晶体是由作者提出的，一种能够自发形成稳定循环行为的物理体系。

如果宇宙的波函数是由一个简单的规则产生的，那么我们身处其中的宇宙就是“复杂性的涌现”的最终产物。

暗物质与暗能量具有相似的特性，它们都指向了我们观察到的那些没有明显来源的运动。其实如果我们表述成“存在无法解释的加速度”，可能会比“存在暗物质和暗能量”要更加准确。

尝试理解不同的思维方式并不意味着你一定要认同它们，更不是说要接受它们我们要保持超然的心态。那些独断专行地主张自己有权规定唯一“正确”的观点是什么的意识形态或是宗教，与互补性的思想是背道而驰的。

质疑

第63页，“根据我们当前最新的理论，物质基本性质只有三个，质量，荷，自旋”。

个人理解：物质的性质远比这3个基本性质复杂，至少作者没有提到弱力、强力等相互作用。物质的“完整性质”涉及更多方面的研究与理解。

第109页，“强子在强相互作用下通过重组夸克和胶子的衰变持续的时间非常短，其速度大约是弱力作用下的衰变的10^27倍”。

强子通过“重组夸克与胶子”而引发的衰变指的是什么现象请诸君不吝赐教。

第197页，“20世纪90年代，宇宙学常数被重新命名为暗能量”。

宇宙学常数与暗能量是不同的概念，尽管它们在某种程度上都与宇宙的膨胀和加速有关。

捉虫

第85页第5行，“电磁力”应为“电力”。

第205页第6行，“人类有一种进化和机器所不具备的特殊特质”应为“人类有一种进化是机器所不具备的特殊特质”。

遗憾

第190页，“还有一种相互作用也有可能违背了T对称性”。书中没说明是什么。