《七堂极简物理课》读后感

原创: 草莓冰糖葫芦先生

嗯,我晓得,现在是妥妥的上班时间,我在摸鱼

不过看在接下来要讨论的都是宇宙啊,相对论啊,量子跃迁啊这些听起来就很牛逼的东西,我觉得领导看到这篇文章一定也会觉得我是在为开发性金融谋求新发展!

自从高中毕业后,就再也没碰过物理相关的知识,别说高中,初中浮力的阿基米德定律我都记不清了。(百度了一下,送给屏幕前同样懵逼的你:F浮=G排液=ρ液gV排液)但,这并不影响我有一颗尊重,并向往理科的心!如同科幻小说三体里提到的,人类的文明进程取决于基础科学的发展,数学物理的一项突破带来的是人类数百年的进步。我掂量了下自己轻飘飘的脑袋,毅然选择填饱肚子之余,在科普作品中一窥这科学巨匠们眼中的世界。

《七堂极简物理课》(卡洛.罗韦利)一书用朴素又具象的语言向我描述了一个抽象却不可及的世界,全书七节课分别为:相对论、量子、宇宙起源、粒子世界、空间构造、概率,时间和黑洞的热、以及人类。在我看来,这本优秀的科普文试图用相对论、量子力学以及热力三大法宝去探讨空间和时间的本质。

不得不说,屏幕上打下相对论、量子力学这些词的时候,我都感觉自己在装逼…

先从三大法宝的相对论说起吧。爱因斯坦的广义相对论起源于对牛顿万有引力体系的疑问,既然艾萨克爵士认为两个物体间存在相互吸引的力,那么这个力是如何牵引这两个物体呢?换句话说,这个力通过什么样的介质,来作用到两个物体身上呢?爱因斯坦在法拉第和麦克斯韦提出的电磁场这一概念中获得了惊人的灵感,他认为空间中充斥着一种叫引力场的东西。如果说任何两个物体间都存在着引力,那么引力场也就必然弥漫在所有地方,也就是,引力场本身,就是空间,这就是广义相对论的本质。

这种力场可以波动,变形,弯曲,无处不在,可以想象我们的宇宙如同海绵一样容易形变,当质量大的物体存在其中时,会使得周围的空间坍缩,塌陷,形成漏斗一样的形状,而附近的物体也就在这漏斗的壁面做环绕运动,这就是我们星系的简洁模型,简洁美丽到令人赞叹不已。基于这些假设,爱因斯坦又提出了黑洞的形成,宇宙膨胀理论,时间的弯曲等等匪夷所思,却后经证实的天才预言…即使我是个完全的物理门外汉,依然不妨碍我感受到这些伟大设想的美丽和震撼。

如果说相对论研究的是宏观,是宇宙,量子力学研究对象听起来就是微观的世界。

量子的起源充满了偶然和戏剧性,德国物理学家马斯克.普朗克在计算电磁场相关问题时,假设电磁场的能量分布在一个个能量包块上,这个设想打破了能量是连续波动的固有理念,将焦点集中在一个个密集的、不可再分的能量小块上,而这些能量小块,就是量子的原型。

量子力学的世界里,概率的概念开始大放光彩。在这个肉眼不可见的世界,天才物理学家海森堡提出了一个疯狂的设想,他认为构成物质的基本粒子之一,电子,在相互作用之前并非一直存在,只有经过偶然的彼此碰撞后,害羞的电子才会依据可计算的概率在某些位置掀开它神秘的面纱,这个过程就是所谓的量子跃迁。

相对论和量子力学的碰撞就此开始。在宏观相对论的世界里,一切都是有迹可循,有理可依,如同最忠实的仆人,默默的遵循着自然界的法则前进;而在量子力学就像个调皮却天赋异禀的孩子,它忽隐忽现,行动变幻莫测,我们极尽所能却只能得出他下一步行动的概率。如此调皮的孩子却组成了忠实的仆人,遵循法则的相对论世界却是由充满概率的量子力学构成,这一当今物理学最大的矛盾和难题正吸引着无数聪明的大脑为之奉献一生。(这一段是我自己理解和写的!叉腰!lbw牛逼!)

相对论和量子力学先落下帷幕,毕竟,我感到热力学已经跳起来打我脚尖了~热力学从一个生活化的例子入手:我们吃火锅时要是不小心将冰凉的漏勺放进滚热的锅中,勺子很快会变得烫手,这浅显热传导的背后,却隐藏着时间本质深邃的阴影–如果不存在热的传导,那么时间本身也将失去意义。如同上面的例子,当我们握着冰凉的漏勺感受到它升温,到烫手时,我们清楚的知道勺子冰凉的时候是过去,烫手的时候是未来;但去除其他因素,当勺子依然冰凉,握着它的你,能够区分出哪里是过去,哪里又是未来么?科学家因此对热的本质进行了深入的研究。

热量传导的本质是粒子的碰撞,并传递能量,这个过程完全是随机的,玻尔在这里又一次精妙的使用了概率学的武器。热物体的原子运动的更快,因此有更大的概率撞向冷物体的原子并传递能量,当然,相反的事情也会发生,只不过概率更小而已。在大量的偶然碰撞后,能量倾向于平均分布,相互接触的物体,也就趋于相同。

我们又一次发现,我们有限经验所得出的铁律却是偶然随机过程的结果,概率下的事件与自然法则相处的竟是如此融洽,科学的背后隐藏着哲学的影子,哲学的目光引领着科学的方向,令人着迷,除此之外我找不到其他言语形容我的心情。

还记得高考前夕我立志报考经管方向,理由是实体经济和虚拟经济一荣俱荣,一损俱损,当然现实情况有些偏离,我也和朋友们多次提起过心疼高智人才投身虚拟经济,当然,我也没有权利去指责任何人。但,哪怕现在虚拟经济的高薪是如此令人咋舌,哪怕无数学子投身金融界翻云覆雨,哪怕成功人士西装革履挥斥方遒,只是……

唯有科学,令人敬畏!

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