作品介紹

日出:量子力學(xué)與相對(duì)論


作者:張軒中,黃宇傲天     整理日期:2014-02-07 17:44:47

縱觀20世紀(jì)物理學(xué)的百年發(fā)展史,可謂群星璀璨,英才輩出,本書(shū)描述了在20世紀(jì)初期,那個(gè)烏云密布的物理學(xué)天空中,海森堡等人如何看到日出的場(chǎng)景。在20世紀(jì)初期的量子力學(xué)與相對(duì)論大革命中,涌現(xiàn)了最多的類(lèi)似于海森堡這樣的物理學(xué)英雄人物,那是一個(gè)震撼人心的英雄時(shí)代。本書(shū)通過(guò)對(duì)這些英雄人物的成長(zhǎng)經(jīng)歷與思想歷程的梳理,從科學(xué)與文藝的雙重角度建構(gòu)了一個(gè)又一個(gè)栩栩如生的人物剪影。本書(shū)適合于大中學(xué)生、教師,對(duì)物理與物理學(xué)發(fā)展歷史感興趣的讀者,也適合物理研究人員和物理學(xué)史研究者等專(zhuān)業(yè)人士參考使用。
  作者簡(jiǎn)介:
  張軒中,北京師范大學(xué)物理系理論物理專(zhuān)業(yè)畢業(yè),從事離子阱與質(zhì)譜儀器研究。著有《相對(duì)論通俗演義》,曾在多家知名媒體發(fā)表多篇文藝與科學(xué)評(píng)論。
  目錄:
  第一部分:量子力學(xué)部分
第一章孤兒:兩個(gè)鉆石王老五
第二章監(jiān)獄里的群論
第三章愛(ài)因斯坦與波爾茲曼,馬赫
第四章寫(xiě)清楚熵公式的人
第五章富二代德布羅意:凌晨舊戲
第六章薛定諤:遺情書(shū)
第七章十年前的玻爾
第八章物理思想集大成者:愛(ài)因斯坦
第九章犀利哥
第十章海森堡:日出
第十一章交換游戲
第十二章物理學(xué)牛市:矩陣的運(yùn)動(dòng)方程
第十三章科莫湖畔的費(fèi)米
第十四章第五屆索爾維會(huì)議第一部分:量子力學(xué)部分
  第一章孤兒:兩個(gè)鉆石王老五
  第二章監(jiān)獄里的群論
  第三章愛(ài)因斯坦與波爾茲曼,馬赫
  第四章寫(xiě)清楚熵公式的人
  第五章富二代德布羅意:凌晨舊戲
  第六章薛定諤:遺情書(shū)
  第七章十年前的玻爾
  第八章物理思想集大成者:愛(ài)因斯坦
  第九章犀利哥
  第十章海森堡:日出
  第十一章交換游戲
  第十二章物理學(xué)牛市:矩陣的運(yùn)動(dòng)方程
  第十三章科莫湖畔的費(fèi)米
  第十四章第五屆索爾維會(huì)議
  第十五章狄拉克矩陣:相對(duì)論與量子力學(xué)的婚姻
  第十六章海鷗,馬約拉納
  第十七章朗道:蘇聯(lián)之子
  第十八章廣島之吻
  第十九章原子彈研發(fā)與物理學(xué)熊市
  第二十章槍手,貓論
  第二十一章在戰(zhàn)后的廢墟上
  第一部分附件第二部分:相對(duì)論部分
  第二十二章鄉(xiāng)下的月光
  第二十三章牛頓引力的高級(jí)版本:拉普拉斯方程
  第二十四章三體問(wèn)題
  第二十五章慣性參考系
  第二十六章伯爾尼克拉姆大街49號(hào)
  第二十七章公務(wù)員的奮斗
  第二十八章三年半的沉默
  第二十九章朗之萬(wàn):雙胞胎悖論
  第三十章廣義相對(duì)論
  第三十一章美國(guó)空軍的研究員
  第三十二章貝肯斯坦和霍金
  第三十三章宇宙學(xué)
  第二部分附件
  跋《日出:量子力學(xué)與相對(duì)論》把量子力學(xué)與相對(duì)論的歷史做了有趣的串講,是一本很難得的由中國(guó)的年輕人自己寫(xiě)的科普作品。文筆生動(dòng),可讀性強(qiáng)。
梁燦彬北京師范大學(xué)教授著名相對(duì)論專(zhuān)家
作者滿(mǎn)懷浪漫瑰麗的青春激情,以富有詩(shī)情畫(huà)意的史詩(shī)風(fēng)范與雅俗共賞的演義風(fēng)格,展現(xiàn)了最近兩個(gè)世紀(jì)以來(lái)偉大物理學(xué)家探索大自然神奇玄奧的深層數(shù)學(xué)物理結(jié)構(gòu)的波瀾壯闊歷程。
吳新忠上海交通大學(xué)科學(xué)史與科學(xué)文化研究院教師
作者用明晰詼諧的語(yǔ)言講述了量子理論和相對(duì)論發(fā)展歷程中許多引人入勝的故事。將科普與中國(guó)人文融合起來(lái),這是一部生動(dòng)而讓人愉悅的作品。
凌意,中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所研究員
“量子力學(xué)和廣義相對(duì)論恐怕是大學(xué)物理系中掛科率和逃課率最高的課程,這本書(shū)以虛實(shí)相間的風(fēng)格精彩地演繹了二者發(fā)展歷程中的復(fù)雜旋律,是現(xiàn)有專(zhuān)業(yè)書(shū)籍的有益補(bǔ)充。”
李劍龍浙江大學(xué)理論物理博士《日出:量子力學(xué)與相對(duì)論》把量子力學(xué)與相對(duì)論的歷史做了有趣的串講,是一本很難得的由中國(guó)的年輕人自己寫(xiě)的科普作品。文筆生動(dòng),可讀性強(qiáng)。
  梁燦彬北京師范大學(xué)教授著名相對(duì)論專(zhuān)家
  作者滿(mǎn)懷浪漫瑰麗的青春激情,以富有詩(shī)情畫(huà)意的史詩(shī)風(fēng)范與雅俗共賞的演義風(fēng)格,展現(xiàn)了最近兩個(gè)世紀(jì)以來(lái)偉大物理學(xué)家探索大自然神奇玄奧的深層數(shù)學(xué)物理結(jié)構(gòu)的波瀾壯闊歷程。
  吳新忠上海交通大學(xué)科學(xué)史與科學(xué)文化研究院教師
  作者用明晰詼諧的語(yǔ)言講述了量子理論和相對(duì)論發(fā)展歷程中許多引人入勝的故事。將科普與中國(guó)人文融合起來(lái),這是一部生動(dòng)而讓人愉悅的作品。
  凌意,中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所研究員
  “量子力學(xué)和廣義相對(duì)論恐怕是大學(xué)物理系中掛科率和逃課率最高的課程,這本書(shū)以虛實(shí)相間的風(fēng)格精彩地演繹了二者發(fā)展歷程中的復(fù)雜旋律,是現(xiàn)有專(zhuān)業(yè)書(shū)籍的有益補(bǔ)充。”
  李劍龍浙江大學(xué)理論物理博士
  現(xiàn)世的整個(gè)人類(lèi)世界都沐浴在20世紀(jì)初物理學(xué)之“日出”量子力學(xué)和相對(duì)論的光輝之下,雖然很多人都不愿做夸父,但相信所有人都向往光明。讓我們一起和軒中兄探索光明之源吧!
  羅會(huì)仟中國(guó)科學(xué)院物理研究所副研究員
  對(duì)于沒(méi)有物理背景的讀者,這本書(shū)中的故事和形象而準(zhǔn)確的比喻提供了對(duì)量子力學(xué)的一種浪漫窺視;對(duì)于有物理背景的讀者,這本書(shū)對(duì)量子力學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展進(jìn)行了教科書(shū)以外的有趣的梳理;而對(duì)于像我一樣需要教書(shū)的老師來(lái)說(shuō),這本書(shū)提供了豐富的素材。毫無(wú)疑問(wèn),軒中的這本書(shū),對(duì)于中國(guó)讀者理解現(xiàn)代物理在20世紀(jì)的發(fā)展提供了一個(gè)富有魅力的特殊角度!
  吳駿香港中文大學(xué)教師
  
  
  
  本書(shū)是軒中學(xué)子繼《相對(duì)論通俗演義》之后的又一力作。軒中從中學(xué)時(shí)代起就是一位對(duì)文學(xué)和科學(xué)都充滿(mǎn)興趣,而且有志于創(chuàng)造的青年。他先受張愛(ài)玲、徐志摩等人作品的影響而關(guān)注文學(xué),后又受康德、愛(ài)因斯坦、楊振寧等人的影響轉(zhuǎn)而關(guān)注科學(xué),最終選擇了物理專(zhuān)業(yè),進(jìn)入北京師范大學(xué)物理系學(xué)習(xí),加入該校的相對(duì)論小組深造。這個(gè)小組是全國(guó)最有影響力的相對(duì)論研究團(tuán)隊(duì)之一。在劉遼教授和梁燦彬教授的領(lǐng)導(dǎo)下,為年青人打下較為深厚的物理基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)基礎(chǔ),并引導(dǎo)他們走向引力理論、時(shí)空理論、宇宙學(xué)和黑洞物理的研究前沿。
  軒中深受梁燦彬教授的影響,對(duì)理論物理和微分幾何充滿(mǎn)興趣,并在馬永革教授的指導(dǎo)下完成了碩士論文。在本科和研究生階段,軒中博覽群書(shū),把自己的視野從相對(duì)論擴(kuò)展到量子論及物理學(xué)史等領(lǐng)域。
  軒中最值得注意的優(yōu)點(diǎn)是始終想做事情,不想虛度此生。在各種嘗試之后,他終于摸索到了適合自己的創(chuàng)造領(lǐng)域,即選擇科學(xué)和文學(xué)的結(jié)合部,把掌握的物理學(xué)前沿知識(shí)與自己的寫(xiě)作能力結(jié)合起來(lái),以既科學(xué)又文學(xué)的方式把愛(ài)因斯坦、霍金等近代學(xué)者研究的前沿知識(shí)及成功者的創(chuàng)新之路介紹給廣大青年。
  我懷著欣喜的心情讀完了本書(shū)的電子稿,大有后生可畏又可愛(ài)的感覺(jué)。這本書(shū)和幾年前發(fā)表的《相對(duì)論通俗演義》一樣,既保證了科學(xué)內(nèi)容的正確,歷史梗概的真實(shí),又帶有適當(dāng)?shù)奈膶W(xué)色彩,而且使用的是年青人熟悉喜愛(ài)的語(yǔ)言,可讀性很強(qiáng)!断鄬(duì)論通俗演義》一書(shū)不但受到了青年讀者的喜愛(ài),也受到了許多理論物理專(zhuān)家的好評(píng),相信這本書(shū)同樣會(huì)得到較高的評(píng)價(jià)。
  我們中華民族是一個(gè)偉大的民族,從春秋戰(zhàn)國(guó)到明朝中葉,站在人類(lèi)文明的前列差不多2000年,只是在近代落后了,而且挨打了。經(jīng)過(guò)全國(guó)人民的流血奮斗,今天的中國(guó)終于又站起來(lái)了,經(jīng)濟(jì)得到了飛速的發(fā)展,中華民族再次奔向人類(lèi)文明的最前列。在目前經(jīng)濟(jì)危機(jī)的陰影籠罩全球的情況下,中國(guó)是最有活力,最充滿(mǎn)希望的國(guó)家,全世界人民都在注意正在重新崛起的中華民族,對(duì)于當(dāng)代中國(guó)青年來(lái)說(shuō),真是任重而道遠(yuǎn)。
  小平同志說(shuō),“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”。中國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展依賴(lài)于科技創(chuàng)新和教育的普及提高。幾十年來(lái),中國(guó)的教育取得了長(zhǎng)足進(jìn)展,不僅基本普及了中、小學(xué)教育,而且大學(xué)生能占到同齡人的三分之一,這是震撼世界的成就,是中國(guó)可持續(xù)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力之一。
  我們的教育質(zhì)量,從知識(shí)水平和計(jì)算能力來(lái)說(shuō)是不低的,但也有嚴(yán)重缺陷,這就是中國(guó)學(xué)生的創(chuàng)新動(dòng)力和創(chuàng)新能力都不足。
  應(yīng)該使年青人明白,500年的自然科學(xué)史表明,青年是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的主力軍。伽利略25歲被譽(yù)為“當(dāng)代的阿基米德”。牛頓23-25歲期間完成了他一生最重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。萊布尼茲27歲發(fā)明微積分,伽羅華20歲創(chuàng)造了群論。赫姆霍茲26歲、邁耶28歲時(shí)提出了熱力學(xué)第一定律。克勞修斯26歲時(shí)提出了熱力學(xué)第二定律。開(kāi)爾文24歲提出絕對(duì)溫標(biāo),并預(yù)見(jiàn)到熱力學(xué)第三定律的存在。麥克斯韋25歲對(duì)電磁理論作出重大改進(jìn),34歲建立起著名的電磁方程組。愛(ài)因斯坦26歲發(fā)表狹義相對(duì)論,提出光子說(shuō),36歲又發(fā)表廣義相對(duì)論。歷史上重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn),大都是年青人做出的。他們雖然知識(shí)不如老年人豐富,但很少保守思想,最具創(chuàng)新精神。
  社會(huì)科學(xué)和文藝創(chuàng)作與自然科學(xué)不完全相同。貝多芬在47歲的時(shí)候說(shuō):“現(xiàn)在,我知道如何搞創(chuàng)作了”。而且他在47歲之后的作品,確實(shí)比以前的作品更為出色。貝多芬和莎士比亞一樣,都是在晚年才達(dá)到自己藝術(shù)創(chuàng)作的頂峰的。
  然而,不管是貝多芬、莎士比亞還是其它杰出的文學(xué)藝術(shù)家和社會(huì)科學(xué)家,都不是40歲以后才開(kāi)始建功立業(yè)的。他們中的大多數(shù),在30歲之前就已鋒芒畢露,顯現(xiàn)出耀眼的才華。莎士比亞寫(xiě)作《亨利四世》時(shí)只有28歲,發(fā)表《仲夏夜之夢(mèng)》和《哈姆雷特》時(shí)也才36-37歲。貝多芬在30歲之前就已創(chuàng)作出優(yōu)秀的作品,31歲時(shí)完成著名的《第一交響曲》,40歲出頭完成8首交響曲和50多部其它作品。莫扎特是有名的神童。歌德25歲發(fā)表《少年維特之煩惱》,席勒21歲完成劇本《強(qiáng)盜》,24歲發(fā)表《陰謀與愛(ài)情》,雪萊21歲發(fā)表長(zhǎng)詩(shī)《麥布女王》,狄更斯24歲完成《匹克威克外傳》。泰戈?duì)?5歲開(kāi)始寫(xiě)劇本,普希金30歲之前完成了他一生中主要的詩(shī)歌創(chuàng)作。馬克思30歲、恩格斯28歲時(shí)發(fā)表《共產(chǎn)黨宣言》,毛澤東26歲主編《湘江評(píng)論》。亞歷山大30歲左右就橫掃南歐、北非和西亞,建立起橫跨三洲的大帝國(guó)。諸葛亮27歲發(fā)表《隆中對(duì)》,提出三分天下的戰(zhàn)略方針。打贏赤壁之戰(zhàn)時(shí),周瑜34歲,諸葛亮才28歲。
  翻開(kāi)歷史的長(zhǎng)卷,我們看到“自古英雄出少年”。青年人應(yīng)該有志氣、有抱負(fù),完全不應(yīng)在權(quán)威面前有自卑心理。應(yīng)該象牛頓那樣,努力站在巨人的肩上,讓青春發(fā)出光輝。
  青春的光輝,主要產(chǎn)生于勤奮而不是天才。愛(ài)因斯坦曾經(jīng)說(shuō)過(guò):“在天才和勤奮之間,我毫不遲疑地選擇勤奮。它幾乎是世界上一切成就的催生婆”!读凝S志異》的作者蒲松齡曾用下面的對(duì)聯(lián)自勉自警:
  有志者,事竟成,破釜沉舟,百二秦關(guān)終屬楚;
  苦心人,天不負(fù),臥薪嘗膽,三千越甲可吞吳。
  清代詩(shī)人趙翼也在詩(shī)中寫(xiě)道:
  江山代有才人出,各領(lǐng)風(fēng)騷數(shù)百年。
  軒中的這本《量子力學(xué)與相對(duì)論遺情書(shū)》列舉了大量科學(xué)發(fā)展的曲折經(jīng)歷,對(duì)增強(qiáng)讀者的創(chuàng)新欲望,提高讀者的創(chuàng)新能力,大有裨益。而且在這方面,軒中本人就做出了榜樣,他像射門(mén)意識(shí)極強(qiáng)的足球運(yùn)動(dòng)員,總想把球踢進(jìn)球門(mén)一樣,極想做一些創(chuàng)新工作。由于不斷地拼搏努力,他在26歲的時(shí)候就完成了《相對(duì)論通俗演義》一書(shū)。今年正當(dāng)軒中的而立之年,他又呈現(xiàn)給讀者這本優(yōu)秀的作品。
  我應(yīng)軒中之邀,不揣冒昧給他的新書(shū)作序,好在他的書(shū)確實(shí)是本好書(shū)。
  與文章有關(guān)及一些雜七雜八:廿三年(作者自序)
  張愛(ài)玲有一本小說(shuō),《十八春》,是十八年的意思,又叫《半生緣》。這個(gè)小說(shuō)寫(xiě)得很好,我只看過(guò)她的這部小說(shuō),看完以后覺(jué)得我自己不應(yīng)該寫(xiě)小說(shuō)。因?yàn),張?ài)玲郁達(dá)夫他們寫(xiě)得很熟,算是看透了人間。那我只能干別的事情,繞開(kāi)他們。于是選了二十年的野路,去做別的學(xué)問(wèn)。
  我小的時(shí)候,看康德的《宇宙發(fā)展史概論》,大為吃驚,原來(lái)每個(gè)在地球上的人原始的來(lái)歷居然是星云氣體和塵埃。這樣的感覺(jué)使得我覺(jué)得研究宇宙是一門(mén)好的學(xué)問(wèn)。當(dāng)時(shí)我大概只有十來(lái)歲,又看了少數(shù)能見(jiàn)到的科普書(shū),現(xiàn)在基本是沒(méi)有大記憶,但當(dāng)時(shí)已經(jīng)知道相對(duì)論與量子力學(xué)這兩件事情。初中時(shí)候評(píng)優(yōu)秀的學(xué)生,我寫(xiě)的自述里赫然有這樣的語(yǔ)句:“自學(xué)量子力學(xué)與愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論。”這樣的語(yǔ)言在現(xiàn)在看來(lái)是讓自己頭大如斗的,但初中時(shí)代的我突然一下子腦子里充滿(mǎn)了問(wèn)號(hào)。
  后來(lái)我看了一些書(shū),楊振寧的傳記是我高中時(shí)代買(mǎi)的一本好書(shū),我讀了好幾遍,初步地懂得規(guī)范場(chǎng)論這個(gè)新鮮名詞。當(dāng)時(shí)的感覺(jué)是,微分幾何是重要的,因?yàn)闂钫駥幵谫澝繡hern的示性類(lèi)的時(shí)候有一句詩(shī)歌:歐高黎嘉陳。陳省身的名字也開(kāi)始被我關(guān)注起來(lái)。
  我上初中的時(shí)候,思想是玩世不恭的,性格算非常內(nèi)向。在學(xué)校里我書(shū)讀得很好,相當(dāng)自由,但一離開(kāi)學(xué)校我基本不愛(ài)說(shuō)話(huà)。我的腦子琢磨了大量物理知識(shí),比如動(dòng)量守恒與火箭。當(dāng)時(shí)是滿(mǎn)頭霧水。相當(dāng)幸運(yùn)的是一天舅舅送給我一本解析幾何與微積分的習(xí)題集,我?guī)缀踉谒查g學(xué)會(huì)了微積分,微積分具有相當(dāng)?shù)男问矫。后?lái)我的初中同學(xué)告訴我說(shuō),初中時(shí)候有一題目數(shù)學(xué)老師做不出來(lái),我上去用微積分給解答了。
  相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)研究微積分,雖然我并不關(guān)心極限。我很早就知道為什么球面的面積是那樣算的,是積分積出來(lái)的。
  當(dāng)時(shí)我對(duì)數(shù)學(xué)很癡迷,我的叔叔有幾本大學(xué)數(shù)學(xué)的教材已經(jīng)落滿(mǎn)塵埃,我找出來(lái)讀了,蘇聯(lián)的翻譯本也有,繁體字看不懂,但我開(kāi)始關(guān)心一個(gè)問(wèn)題,那就是最速降線(xiàn)。這個(gè)實(shí)際上就是變分。
  我在初中的時(shí)候讀到的書(shū)不多,讀過(guò)《形形式式的曲線(xiàn)》,是很啟發(fā)人的一本書(shū)?戳艘院笙氲揭恍﹩(wèn)題,比如如何畫(huà)橢圓,如何計(jì)算橢圓面積。
  總的說(shuō)來(lái),初中時(shí)代使得我更多地關(guān)心起數(shù)學(xué)與物理來(lái)。雖然小學(xué)時(shí)代我更多關(guān)心的是武俠小說(shuō)?催^(guò)的言情小說(shuō)不多,只有五年級(jí)的夏天看了一本寫(xiě)早戀的《啊,少男少女》。這本書(shū)在一個(gè)下午被我看完,我開(kāi)始明白男歡女愛(ài)的美麗。后來(lái)看的書(shū)也不多,記憶中有路遙《平凡的世界》。我記得那里面有一段討論宇宙與飛船的文字,路遙的那段文字給我的感覺(jué)很強(qiáng)大。
  高中時(shí)代來(lái)臨了,我上的春暉中學(xué)。那學(xué)校算比較好的,但借書(shū)也不能隨便自己挑。我沒(méi)有借到想要的書(shū),總體上是鞏固了初中時(shí)代對(duì)微積分的認(rèn)識(shí)。我去浙江大學(xué)度過(guò)半個(gè)暑假的夏令營(yíng),在那里的書(shū)店,我買(mǎi)了幾本書(shū),比如李政道的文集,還有近代物理的講義,F(xiàn)在有記憶的是當(dāng)時(shí)去那里看了一次錄象,好像是楊振寧在浙大的演講錄像,有點(diǎn)印象。同時(shí)期我對(duì)熱力學(xué)第二定律很有興趣,我想知道人生是不是混沌,賭博與蝴蝶效應(yīng)有什么關(guān)系。高中的生活馬上要晃過(guò)去,我看的書(shū)有一本叫《用物理方法解數(shù)學(xué)問(wèn)題》,是天津商學(xué)院的吳振奎寫(xiě)的。如果說(shuō)這個(gè)世界上還有好書(shū)的話(huà),那算一本。那書(shū)的角度現(xiàn)在看來(lái)是牛頓或者Witten那樣的角度。數(shù)學(xué)與物理是不分家的,陳省身在理論物理所訪(fǎng)問(wèn)期間有詩(shī)歌,第一句說(shuō):物理幾何是一家,共同攜手到天涯。
  當(dāng)然,一直到現(xiàn)在,我對(duì)吳振奎的書(shū)最后的完美矩形與電路的基爾霍夫定律的關(guān)系也沒(méi)有把握。高中時(shí)代我還不知道自己到大學(xué)要學(xué)什么,因?yàn)槲业奈目票壤砜埔靡稽c(diǎn)。英語(yǔ)是最好的,寫(xiě)作文也是老氣橫秋。我已經(jīng)忘記什么時(shí)候我有Penfriend,他與我寫(xiě)信,說(shuō)我文筆出眾。
  文筆出眾在我看來(lái)有點(diǎn)小兒科,我覺(jué)得一個(gè)人要么物理出眾要么數(shù)學(xué)出眾,電腦出眾也行,你要說(shuō)自己文筆出眾,我覺(jué)得那是很正常的事情,每個(gè)人的文筆都出眾。當(dāng)時(shí)我們學(xué)校有個(gè)畢業(yè)的人,成為小作家了,來(lái)春暉中學(xué)講文學(xué),坐在講臺(tái)上冷酷地抽煙、思索、談?wù)撐膶W(xué),我不覺(jué)得那有多了不起。后來(lái)有院士來(lái)春暉中學(xué)講演,我驚為神人。
  高中時(shí)代是糊涂的,要學(xué)的東西很多,我們?yōu)榱藴?zhǔn)備競(jìng)賽還讀過(guò)大學(xué)的《細(xì)胞生物學(xué)》一類(lèi)的高級(jí)書(shū)。
  20歲那年,我要考大學(xué)了,填報(bào)物理系是越來(lái)越確定的事情。在浙江大學(xué)與北京師范大學(xué)之間我琢磨了一下,填了北京師范大學(xué)。當(dāng)時(shí)不知道的是,北京師范大學(xué)的廣義相對(duì)論,在國(guó)內(nèi)是一面旗幟。
  到了大學(xué),第一年真是散漫到了極點(diǎn),當(dāng)時(shí)我覺(jué)得未來(lái)很遙遠(yuǎn),遠(yuǎn)到你不知道未來(lái)到底是什么。我做的最多的事情是上網(wǎng)和看電視,拿一點(diǎn)時(shí)間來(lái)寫(xiě)小說(shuō)。在寫(xiě)小說(shuō)上,我有過(guò)刻苦的練習(xí),一天去自習(xí)教室寫(xiě)10個(gè)小時(shí),然后叫打印店的小姐幫忙打字。當(dāng)時(shí)的思想是寫(xiě)小說(shuō)就是拿人性做試驗(yàn)。設(shè)計(jì)一個(gè)一個(gè)場(chǎng)景,當(dāng)然,我在高三開(kāi)始瘋狂研究徐志摩,我大一的暑假去了徐志摩在海寧的老家,人去樓空后我再次感懷,我以后有錢(qián)了要去他家隔壁建一樓房,他的故居邊上的新華書(shū)店,是我考慮拆遷的對(duì)象。
  徐志摩的作品是重要的,我不是從文學(xué)的意義上去想。但他的那種愛(ài)美自由的風(fēng)格,在當(dāng)時(shí)我的心里是最重要的。我看陸小曼給《猛虎集》寫(xiě)的序文,說(shuō)徐志摩云游去了,現(xiàn)在她很后悔當(dāng)時(shí)自己的淘氣,寫(xiě)著寫(xiě)著再?zèng)]有人去執(zhí)她的手了……我突然明白了很多事情,當(dāng)時(shí)我對(duì)愛(ài)情是極度虛幻地追求,討一句話(huà)恐怕是在茫茫人海中訪(fǎng)我靈魂之唯一伴侶。
  徐志摩的離婚與梁?jiǎn)⒊o他的證婚詞,讓我記憶深刻。
  他是永遠(yuǎn)只有36歲的。這個(gè)在我看來(lái)是重要的,一個(gè)人居然沒(méi)有老過(guò),是不是一件極度瀟灑之事情?
  大一的散漫使得我開(kāi)始接受一點(diǎn)后現(xiàn)代的思想。在大學(xué)里幾乎所有的人都會(huì)后現(xiàn)代,但重要的是一個(gè)人不能永遠(yuǎn)停留在后現(xiàn)代。
  大二上學(xué)期我還是散漫的,我還是寫(xiě)一點(diǎn)小說(shuō)和文字,來(lái)慰藉自己。當(dāng)然思想是不深刻的,我有時(shí)候覺(jué)得魯迅是深刻的。有一門(mén)課程叫數(shù)學(xué)物理方法,上這課程時(shí)我開(kāi)始跟不上老師的思路,我的面前出現(xiàn)的第一本難的書(shū)是梁昆淼的。我壓根不知道這本書(shū)是要干什么,解決什么問(wèn)題。當(dāng)時(shí)腦子里還沒(méi)有球坐標(biāo)系這樣的概念。我于是很痛苦,索性不學(xué)了。
  大二下學(xué)期的時(shí)候我上網(wǎng),開(kāi)始看一些幻方什么的東西?磿(shū)也是沒(méi)有品位的,量子力學(xué)是大三要學(xué)的,我當(dāng)時(shí)覺(jué)得我應(yīng)該學(xué)會(huì)寫(xiě)薛定諤的波動(dòng)方程,那是時(shí)候,實(shí)際上我的數(shù)學(xué)物理已經(jīng)學(xué)得相當(dāng)差了。我連一個(gè)矩陣如何對(duì)角化等一系列問(wèn)題全部不能自己。
  上網(wǎng)的時(shí)候也去超弦學(xué)友論壇(這個(gè)網(wǎng)絡(luò)BBS是由中國(guó)科學(xué)院理論物理研究所的高怡鴻研究員開(kāi)設(shè)的,現(xiàn)在這個(gè)論壇已經(jīng)關(guān)閉多時(shí)了),上這個(gè)論壇的時(shí)候開(kāi)始知道這個(gè)世界上還有這樣一個(gè)人,他叫Witten。如果說(shuō)每個(gè)時(shí)代都有被傳說(shuō)很邪門(mén)的人,那么Witten就是其中之一。物理圈里有一個(gè)說(shuō)法是witten的文章寫(xiě)得很干凈,他吃飯的時(shí)候把湯都喝光了,那我們吃什么?
  大三上學(xué)期我同時(shí)上裴壽鏞教授開(kāi)設(shè)的《量子力學(xué)》與另一門(mén)很有意義的課程,這就是由梁燦彬教授在北京師范大學(xué)物理系開(kāi)設(shè)的《微分幾何初步與廣義相對(duì)論》。梁燦彬教授的課程相當(dāng)于從幾何角度講解愛(ài)因斯坦的理論,拋棄了坐標(biāo)系。我受到一點(diǎn)影響。
  我開(kāi)始不再想著寫(xiě)小說(shuō)了,小說(shuō)的力量太小了,一個(gè)方程能說(shuō)明的事情小說(shuō)要寫(xiě)十萬(wàn)字才能說(shuō)清楚。我雖然當(dāng)時(shí)也看王小波或者別人的小說(shuō),但基本上沒(méi)有震撼之感。最震撼我的東西全部集中在幾何上,比如GaussBonnetChern定理。你生活在四維度的時(shí)空中,曲率怎么樣,有多少洞。這樣的事情讓我煞費(fèi)苦心。我開(kāi)始處心積慮地學(xué)習(xí)一些幾何與拓?fù),企圖趕上潮流。這個(gè)時(shí)候因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn)廣義相對(duì)論與規(guī)范場(chǎng)論都與微分流形及它上面的纖維叢有關(guān)系。我開(kāi)始明白了自己的23年,漸漸走到一條數(shù)學(xué)物理的路上去。而至于這條路有多長(zhǎng),能走多遠(yuǎn),那誰(shuí)曉得呢?
  第十章海森堡:日出
  (1)
  1923年夏天的一個(gè)悶熱的傍晚,云層在高空形成湍流,校園里沒(méi)有一絲風(fēng),熱浪讓空氣無(wú)語(yǔ)凝抑。德國(guó)慕尼黑大學(xué)的一間教室坐著幾個(gè)教授模樣的人,他們已經(jīng)聽(tīng)完了一個(gè)23歲年輕人博士論文答辯。
  其中一個(gè)教授模樣的人翹著二郎腿,不屑地對(duì)年輕人說(shuō):“海森堡,你這樣下去是不行的啊雖然我聽(tīng)說(shuō)你父親在這個(gè)大學(xué)里也是有名望的教授……但是,我們是要講事實(shí)的,你的湍流理論缺乏實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支持,模型也有問(wèn)題,我在考慮要不要給你這個(gè)博士學(xué)位。”
  年輕人低著頭羞澀地站在講臺(tái)邊上,唯唯諾諾地說(shuō):“維恩教授,其實(shí),關(guān)于湍流,我……”名叫維恩教授粗暴地打斷了年輕人的話(huà),說(shuō):“別再解釋?zhuān)愕恼撐牟恍,你?shí)驗(yàn)也不行,理論也不行,你這樣混一個(gè)博士學(xué)位,對(duì)你個(gè)人的成長(zhǎng)也很不利……。”
  年輕人似乎有點(diǎn)憤怒了,他的眼睛里充滿(mǎn)委屈的憤怒光芒,血液象巖漿一樣在沸騰,拳頭已經(jīng)緊緊地攥起來(lái)。心想老子我15歲自學(xué)微積分,高中畢業(yè)讀完外爾寫(xiě)的相對(duì)論……海森堡聽(tīng)見(jiàn)自己的喉結(jié)在顫動(dòng),下面吐說(shuō)這樣的一句話(huà)來(lái):“您說(shuō)得對(duì),維恩教授。”
  接下來(lái),就是一次長(zhǎng)時(shí)間的比較空洞的沉默。
  教室里靜得連一根針掉在地上的聲音也能聽(tīng)出來(lái),慢慢地海森堡也好象中了化骨綿掌,虛汗從后背冒出來(lái),仿佛一滴一滴掉到了地上。海森堡的導(dǎo)師索莫菲終于打破了這短暫的死寂,說(shuō):“維恩教授,其實(shí),海森堡對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)確實(shí)缺少了解,但……依我看,他的文章還是有可取之處的……”
  海森堡感覺(jué)自己好象一個(gè)可憐蟲(chóng),靜靜地等待著命運(yùn)的審判。維恩的刁難成了他心中的刺。維恩當(dāng)時(shí)已經(jīng)得到諾貝爾獎(jiǎng),他對(duì)黑體輻射有一定的研究,得到了一個(gè)維恩位移定理,說(shuō)黑體輻射最強(qiáng)的波長(zhǎng)和溫度之乘積是一個(gè)常數(shù)---類(lèi)似于汽車(chē)在額定功率一定的時(shí)候,汽車(chē)引擎產(chǎn)生的拉力和汽車(chē)的速度之乘積是一個(gè)常數(shù)。
  海森堡得到博士學(xué)位以后,連夜離開(kāi)了慕尼黑前往哥廷根,23歲的臉上還充滿(mǎn)稚氣,但這次博士論文答辯已經(jīng)讓他成熟了不少他的人生觀已經(jīng)悄悄改變了,他變了,內(nèi)心深處變得怨憤沒(méi)有人知道他已經(jīng)長(zhǎng)大了,心中充滿(mǎn)了不平。他前去投靠玻恩,這事情是早已經(jīng)說(shuō)好了的,1922年10月他們已經(jīng)認(rèn)識(shí),海森堡這次去玻恩那里相當(dāng)于是去那里做博士后研究人生若只如初見(jiàn),交往越多,關(guān)系越微妙。自從投靠上玻恩以后,海森堡也漸漸地討厭起玻恩來(lái),到了最后,他視玻恩為寇仇,在文章里也很少提起玻恩對(duì)他的影響和鼓勵(lì),甚至在1932年諾貝爾演講中他似乎也對(duì)“玻恩”這個(gè)人名諱莫如深玻恩實(shí)在很委屈,他心里說(shuō):“海森堡,我和你前世無(wú)怨今世無(wú)仇,你怎么凡事都要刻意冷落我”。
  人是很為微妙的動(dòng)物。
  海森堡在玻恩那里開(kāi)始他新的工作。1924年復(fù)活節(jié),他第一次去哥本哈根,但不久就回到了哥廷根。這個(gè)時(shí)候,表面上看上去有點(diǎn)靦腆的青年海森堡正在積蓄足夠多的力量在他心中,那個(gè)曾經(jīng)的陽(yáng)光大男孩,已經(jīng)死去,現(xiàn)在活著的,是一個(gè)內(nèi)心世界如靜水深流的海森堡。海森堡不由地回憶起自己的青少年時(shí)代……
  19世紀(jì)末到20世紀(jì)初的電力革命讓德國(guó)走在了世界最前沿,以西門(mén)子為代表的電器公司增強(qiáng)了德國(guó)的科技與經(jīng)濟(jì)實(shí)力,漸漸成為后起之秀,這個(gè)國(guó)家在很多方面已超越英法等老派帝國(guó)主義國(guó)家?上г谫滤果溄y(tǒng)一德意志的時(shí)候,地球上的殖民地已經(jīng)被西班牙,葡萄牙,荷蘭,法國(guó),尤其是大英帝國(guó)給瓜分干凈了那個(gè)大英帝國(guó)不是曾經(jīng)號(hào)稱(chēng)是“日不落帝國(guó)”嗎?德國(guó)只在非洲的幾個(gè)貧瘠地方扶植了自己的勢(shì)力。要打破前人的格局,德國(guó)聯(lián)合了奧匈帝國(guó)與奧斯曼帝國(guó)組成同盟國(guó),開(kāi)始與英法對(duì)抗。英法自然不敢小視,拉攏了和德國(guó)幾乎同時(shí)崛起的美國(guó)與俄羅斯組成協(xié)約國(guó)。第一次世界大戰(zhàn)在巴爾干半島這個(gè)火藥桶的引爆下展開(kāi)了。
  從1914年一戰(zhàn)的正式開(kāi)始,德國(guó)的大量的民用資源被消耗在無(wú)意義的戰(zhàn)場(chǎng)上,國(guó)民經(jīng)濟(jì)開(kāi)始崩潰,人民的生活也變得拮據(jù)。有一次海森堡因?yàn)樘I了,直接從自行車(chē)上摔了下來(lái)。眾所周知,一戰(zhàn)之后,德國(guó)戰(zhàn)敗,凡爾賽和約簽署,德國(guó)把阿爾薩斯與洛林地區(qū)歸還給法國(guó),同時(shí)要承擔(dān)巨額賠款,在這個(gè)時(shí)期成長(zhǎng)起來(lái)的德國(guó)年輕人進(jìn)入了食不果腹的貧窮時(shí)代;\罩在戰(zhàn)爭(zhēng)失敗的陰影下,慕尼黑的街頭天天上演著幾個(gè)政治派別的血腥搏殺,弱肉強(qiáng)食成為社會(huì)常態(tài)。海森堡切切實(shí)實(shí)地感受到了政治的虛偽和殘忍,也許只有在自然科學(xué)才能找到那份純真與善良。成王敗寇的叢林現(xiàn)實(shí)讓人感覺(jué)到只有讓自己變得更出色,更強(qiáng)大才能頑強(qiáng)地活下來(lái)……
  
 。2)
  1925年5月,天空那么陰。
  北海。赫爾蘭島。
  海鷗在盤(pán)旋。
  孤島,雜草叢生。
  海森堡戴著墨鏡,臉色陰郁,走在沙灘上,用腳趾踢打浪花。他得了枯葉草病,是一種花粉過(guò)敏的病,需要在這一個(gè)沒(méi)人的地方躲一段時(shí)間。
  海浪打在沙灘上,發(fā)出嘩嘩的響聲,那么有節(jié)律,這個(gè)單調(diào)節(jié)律在海森堡聽(tīng)起來(lái)是一個(gè)周期運(yùn)動(dòng),他的腦子里還在想這另外一個(gè)周期運(yùn)動(dòng),那就是電子繞著原子核的圓周運(yùn)動(dòng)這是玻爾的模型,他已經(jīng)厭煩了。
  24歲的他厭煩了一切,他喜歡海浪的聲音,那像是一個(gè)孤獨(dú)的沉默者的哭泣,拍打著他的靈魂,他愛(ài)大海的蔚藍(lán)和深邃,他知道海浪里還有他所研究的湍流,但現(xiàn)在他更關(guān)心一些簡(jiǎn)單和諧的東西,那就是月球繞著地球轉(zhuǎn),潮起潮落這些簡(jiǎn)單的周期運(yùn)動(dòng)。玻爾的模型那么單調(diào),簡(jiǎn)直有些無(wú)聊,因?yàn)殡娮拥膱A周運(yùn)動(dòng)的軌道根本是看不到的。只有光的頻率和強(qiáng)度,才是可觀測(cè)的。24歲,嫩得像一棵草,他決定出手了干掉玻爾!
  電子軌道?周期運(yùn)動(dòng)?
  電子軌道是周期性的?
  周期函數(shù)可以展開(kāi)為傅里葉級(jí)數(shù)?
  展開(kāi)它?
  展開(kāi)以后?
  
  
  
  
  
  
  
  
  





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日出:量子力學(xué)與相對(duì)論的作者是張軒中,黃宇傲天,全書(shū)語(yǔ)言?xún)?yōu)美,行文流暢,內(nèi)容豐富生動(dòng)引人入勝。為表示對(duì)作者的支持,建議在閱讀電子書(shū)的同時(shí),購(gòu)買(mǎi)紙質(zhì)書(shū)。

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