七堂极简物理课
最新书摘：
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_Kay2019-06-22为什么热量会从热的物体跑到冷的物体上，而不是反过来呢？ 这是一个关键的问题，因为它关系到时间的本质。在所有不发生热交换，或热交换可以忽略不计的情况下，我们看到的未来和过去是一模一样的。例如，对于太阳系行星的运转而言，热量几乎是无关紧要的，所以行星即使逆向运转，也不会违反任何物理规律。可是一旦有热量存在，未来就和过去不同了。举个例子，如果没有摩擦，钟摆可以永远摆动下去。如果我们把这个摆动过程录下来，倒着播放，也不会觉得有任何问题。只有存在热量的时候，过去和未来才有区别。能将过去和未来区分开来的基本现象就是热量总是从热的物体跑到冷的物体上。
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_Kay2019-06-22这就是量子力学和粒子理论描述的世界。这同牛顿和拉普拉斯（Laplace）的世界相去甚远：在那里，冰冷的小石子在不变的几何空间里沿着精确而漫长的轨迹永恒不变地运动着。量子力学和粒子实验告诉我们，世界是物体连续的、永不停歇的涌动，是稍纵即逝的实体不断地出现和消失，是一系列的振荡，就像20世纪60年代时髦的嬉皮世界，一个由事件而非物体构成的世界。
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_Kay2019-06-22海森堡想象电子并非一直存在，只在有人看到它们时，或者更确切地说，只有和其他东西相互作用时它们才会存在。当它们与其他东西相撞时，就会以一个可计算的概率在某个地方出现。从一个轨道到另一个轨道的“量子跃迁”是它们现身的唯一方式：一个电子就是相互作用下的一连串跳跃。如果没有受到打扰，电子就没有固定的栖身之所，它甚至不会存在于一个所谓的“地方”。 似乎上帝设计现实时没有重重地画上一笔，而只是用点隐约描出了轮廓一样。
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_Kay2019-06-22普朗克是量子理论之父的话，那么爱因斯坦就是让这一理论茁壮成长的养育者。
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_Kay2019-06-22爱因斯坦指出光是由成包的光粒子构成的，今天我们称之为“光子”。他在那篇文章的引言中写道： “在我看来，如果我们假设光的能量在空间中的分布是不连续的，我们就能更好地理解有关黑体辐射、荧光、紫外线产生的阴极射线，以及其他有关光的发射和转化的现象。依据这个假设，点光源发射出的一束光线的能量，并不会在越来越广的空间中连续分布，而是由有限数目的‘能量量子’组成，它们在空间中点状分布，作为能量发射和吸收的最小单元，能量量子不可再分。”
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_Kay2019-06-22当时人们认为能量是连续变动的，硬把它说成是由一堆“碎砖块”构成的，简直是无稽之谈。
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_Kay2019-06-22当一个大恒星燃烧完自己所有的燃料（氢）时，它就会熄灭。残留的部分因为没有燃烧产生的热量的支撑，会因为自身的重量而坍塌，导致空间强烈弯曲，最终塌陷成一个真真正正的洞。这就是著名的“黑洞”。
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_Kay2019-06-22“黎曼曲率”，用大写的“R”来表示。后来爱因斯坦也写了一个方程，将这个R与物质的能量等价起来，也就是说：空间在有物质的地方会发生弯曲。
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_Kay2019-06-22引力场不“弥漫”于空间，因为它本身就是空间。这就是广义相对论的思想。 其实，牛顿的那个承载物体运动的“空间”与“引力场”是同一个东西。 这是一个惊世骇俗的理论，对宇宙做了惊人的简化：空间不再是一种有别于物质的东西，而是构成世界的“物质”成分之一，一种可以波动、弯曲、变形的实体。我们不再身处一个看不见的坚硬框架里，而更像是深陷在一个巨大的容易形变的软体动物中。太阳会使其周围的空间发生弯曲，所以地球并不是在某种神秘力量的牵引下绕着太阳旋转，而是在一个倾斜的空间中行进，就好像弹珠在漏斗中滚动一样：漏斗中心并不会产生什么神秘的“力量”，是弯曲的漏斗壁使弹珠滚动的。
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_Kay2019-06-22牛顿试图解释物体下落和行星运转的原因。他假设在万物之间存在一种相互吸引的“力量”，他称之为“引力”。那么这个力是如何牵引两个相距甚远，中间又空无一物的物体的呢？牛顿想象物体是在空间中运动的，他认为空间是一个巨大的空容器，一个能装下宇宙的大盒子，也是一个硕大无朋的框架，所有物体都在其中做直线运动，直到有一个力使它们的轨道发生弯曲。至于“空间”，或者说牛顿想象的这个可以容纳世界的容器是由什么做成的，牛顿也没有给出答案。爱因斯坦出生前的几年，英国的两位大物理学家——法拉第（Michael Faraday）和麦克斯韦（James Maxwell）——为牛顿冰冷的世界添加了新鲜的内容：电磁场。
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_Kay2019-06-22狭义相对论：这个理论说明了对每个人来说，时间的流逝速度可以不一样——如果一对双胞胎中的一个人以高速运动，那么两人的年龄将不再相同。
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_Kay2019-06-22牛顿整合了伽利略的抛物线运动和开普勒的天体椭圆运动，发现了万有引力。麦克斯韦将电和磁的理论结合起来，提出了电磁场方程。爱因斯坦在解决电磁学和经典力学的明显冲突时，发现了相对论。因此，物理学家发现这种伟大理论之间的矛盾时只会兴奋不已：这是一个难得的机会。我们是否可以建立一个思考世界的概念框架，来兼容上述两种理论呢？ 在这里，在科学的前沿，在人类认知能够抵达的边界，科学变得愈发迷人了，它闪耀在对原初想法的锻造中，在直觉和尝试里，在那些被选择又被放弃的道路上，在不断产生的热情中，在于努力想象那些从未被想象过的事。
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_Kay2019-06-22广义相对论和量子力学。前者是宇宙学、天体物理学、引力波、黑洞以及其他许多研究的起源；后者则是原子物理、核物理、基本粒子物理、凝聚态物理等学科的基础。这两个理论带来了丰富的成果，奠定了当代科技的基石，彻底改变了我们的生活方式。但这两个理论不可能同时正确。至少依照目前的形式，它们是相互矛盾的。
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_Kay2019-06-22那么，时间流逝这个鲜活的经验从何而来？ 我认为答案就在热量和时间的紧密联系中：只有当热量发生转移时，才有过去和未来的区别。热量与概率相关，而概率又决定了：我们和周围世界的互动无法追究到微小的细节。
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_Kay2019-06-22这似乎是个深奥的脑力题，但解决这个问题却是现代物理学的当务之急，因为狭义相对论告诉我们“现在”的概念也是主观的。物理学家们和哲学家们得出结论：全宇宙共有同一个“现在”的观念是种幻觉，时间在宇宙中同步“流逝”这种概括也是行不通的。爱因斯坦在他的意大利好友米凯莱·贝索（Michele Besso）去世后给他的妹妹写了一封感人至深的信：“米凯莱从这个奇怪的世界离开了，比我先走一步，但这没什么。像我们这样相信物理的人都知道，过去、现在和未来之间的分别只不过是持久而顽固的幻觉。”
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_Kay2019-06-22直觉建立在我们有限的经验之上。当我们能够看得更远时，我们会发现世界并不是原先看上去那样：地球是圆的，开普敦的人是头朝下、脚在上的。相信直觉而罔顾科学家们理性、严谨、智慧的集体验证，是不明智的。这就像那种老头子的偏见：他不相信外面的大千世界跟自己住的小村庄有什么差别，不相信那里生活着他从未见过的人。
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雨心2016-07-05地球上的生命只是宇宙中可能发生的一个尝试，我们的灵魂也许只是一个小小的样本。
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个十百千我2019-07-08我们是一个好奇心很重的物种，在一个由至少十来个好奇心强的物种组成的属（人属）中，我们是唯一存活下来的一支。种群中的其他物种都已经灭绝。其中有些物种消失的时间并不长，比如尼安德特人，也就灭绝了三万多年。我们这个种群在非洲进化，近似于等级分明、相互争斗的黑猩猩，而更接近倭黑猩猩（bonobo），也就是小而安静的黑猩猩，它们愉快地聚居一处，地位平等。作为一个不断走出非洲、去探索新世界的种群，我们走得很远，远到巴塔哥尼亚高原，远到月亮之上。好奇并不违反自然，我们的天性就是会好奇。十万年前，或许正是出于这种好奇心，我们这个物种从非洲出发，学着眺望远方。夜晚，我在飞越非洲大陆时浮想联翩，假如在我们这些遥远的祖先中，有一个站立起来，朝着北方的旷野行进，他仰头看天时，会不会想到在遥远的未来，他的一个子孙正在这片天空中飞行，思考着事物的本质，而起因正是与他一样的好奇心。我认为，我们这个物种不会延续很久。我们似乎没有乌龟的那种本事，能够几亿年来一直保持着原来的样子，那可是人类存在时间的好几百倍。我们属于一个短命的物种，所有的表亲都已经全部灭绝。而且我们一直在破坏。我们已经造成气候和环境的恶化，恐怕自己也难逃恶果。对地球来说，这只是一个无关紧要的小挫折，但我认为，人类将很难安然无恙地渡过这个难关。更糟的是，公众舆论和政治观点倾向于把头深埋在沙子里，无视我们正在面临的危险。在地球上，我们也许是唯一知道我们的个体必将死亡的物种，我害怕在不久的将来我们也会成为唯一一个眼睁睁看着自己末日到来的物种，或至少是见证自己文明灭亡的物种。就像我们或多或少都知道该如何面对个体的死亡一样，我们也知道如何面对我们文明的覆灭。并没有太大的不同，这当然不会是第一个覆灭的文明。玛雅文明和克里特文明，还有许多其他文明都已经成为过去。我们的生死如同星辰的生灭，个体如此，全人类也是如此。这就是我们的现实。生命正是因为短暂...
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戳戳三文鱼2016-09-28十万年前，或许正是出于这种好奇心，我们这个物种从非洲出发，学着眺望远方。夜晚，我在飞越非洲大陆时浮想联翩，假如在我们这些遥远的祖先中，有一个站立起来，朝着北方的旷野行进，他仰头看天时，会不会想到在遥远的未来，他的一个子孙正在这片天空中飞行，思考着事物的本质，而起因正是与他一样的好奇心。
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阿捷赫公主2016-09-08一个没有“浪费”过时间的人终将一事无成。他提出了第一个相对论，也就是我们今天所说的“狭义相对论”。这个理论说明了对每个人来说，时间的流逝速度可以不一样－－如果一对双胞胎中的一个人以高速运动，那么两人的年龄将不再相同。“广义相对论”，这是他的杰作。伟大的苏联物理学家列夫朗道称之为“最美的理论”。世界上有许多感人至深、无以伦比的伟大作品，比如莫扎特的《安魂曲》、荷马的《奥德赛》、西斯廷礼拜堂的穹顶画、莎士比亚的《李尔王》.......想要领悟这些作品的妙处，都要经历一个从头学起的过程，但最终获得的回报将是百分之百美的享受。其实，除了美感之外，这些作品还能为我们提供一个观察世界的全新视角。广义相对论，这颗爱因斯坦的明珠，正是这样一件杰作。此刻，我时不时地从书页中抬起头来，看看面前波光粼粼的大海，我仿佛看到了爱因斯坦想象中弯曲的时空。这简直就像魔法一样：宛如一位朋友在我耳边低声细语，告诉我一个不同凡响却又不为人知的真相，瞬间解开了遮蔽真实的面纱，展现出一个更简洁、更深刻的秩序。自从得知地球是圆的，像疯狂的陀螺一样旋转之后，我们就认识到事实并非如表面所见。每当我们瞥见事实新的一面时，都会激动不已，这意味着又有一层面纱要被揭开了。