喜欢宇宙物理进化史的书籍,盘点了一下,这两年还读了不少——《奇妙量子世界》、《七堂极简物理课》、《NASA在忙什么》、《漫步到宇宙尽头》,还有涉及B·格林的弦理论著作《宇宙的琴弦》,以及著名天文学家卡尔·萨根的《暗淡蓝点》。
但要说全面系统、深入浅出、既适合爱好者领略宇宙的奥秘,又适合有一定基础的读者深入探究,我强烈推荐这本加来道雄的《平行宇宙》。
在《平行宇宙》中,加来道雄巧妙地将物理学的前沿变得如同一座游乐园,使你能一边享受乐趣,一边又学到了爱因斯坦的相对论、量子力学、宇宙学和弦理论。但是本书的真正精髓在于,它告诉你加来道雄是如何运用这些强大的工具,来探究多宇宙是否存在,以及在我们对上帝以及生命的意义进行认知的过程中,它们能给我们以怎样的哲学启迪。
读这本书,似乎懂了很多,自我感觉收获满满;却又好像更困惑了,是一种让你偶尔感觉不太明白,但又看得津津有味的读物。
颇有点“不自量力”的阅读体验啊!
数次从深圳梅林一处园区楼下的一面墙下走过,每次经过都会驻足观望,因为这面墙上印着“世界上最美的12个公式”,每个公式都代表了人类对宇宙世界认知所迈进的一个里程碑。
是多麽有科学探索精神的设计师,才会设计出这样的一面令人神往的公式之墙?请接受我的景仰之情,滔滔江水。
深圳梅林新一代产业园荣耀公司楼下的公式墙
公示墙最中心的就是“薛定谔方程”,它揭示了微观量子(比如电子)出现在某个空间的各种概率。按著名的“薛定谔的猫”来讲:猫可能是死的,也可能是活的。或者说,猫既是死的也是活的,生死两种概率同时存在。
似乎难以理解对吧,甚至爱因斯坦都表示怀疑:上帝真的会掷骰子吗?
但这就是量子世界的真实规律。
一直认为物理学是科学领域里最有挑战也最有意义的学科,他们经过数代人的不断努力,不仅在解释宏观世界的运行规律,更是在最宏观的尺度(138亿光年)和最微观的尺度(10⁻³⁵米),去探究宇宙的前世今生,最终在哲学的意义上,去思考全人类未来的命运归宿。
本书首先是一本宇宙物理学的科学史,尤其以两位上帝的使者:牛顿和爱因斯坦为最为重要的理论转折,从经典力学---相对论---量子力学---超弦理论,娓娓道来。
牛顿:一切天体,包括我们自己的这个天体,都受到精确的机械法则支配。在牛顿的世界里,世界是确定的。时间,是一支箭,只要有确定的方向,它是均匀前进的。
爱因斯坦:使我们对生命大舞台的看法发生了革命性的变化。不仅不可能对时间和空间确定一个一成不变的尺度,就连这个大舞台本身也是有曲度的。在爱因斯坦的世界里,时间是一条河,可快可慢,甚至倒流,时间和空间是可以相互转换的。
薛定谔等量子物理学家:告诉了我们一个更加奇异的世界,在量子世界里,世界是不确定的,上帝靠掷骰子和概率来运行世间万物。
而有量子力学引申出来的试图统一所有四种基本力(引力、电磁力、强核力、弱核力)的大一统的数学研究,在理论上发现(但没有证明)宇宙可能不是独一的。
“弦理论允许我们把亚原子粒子看做是振动的弦上的“音符”;化学法则相当于可以在这些弦上奏出的“旋律”;物理学法则相当于适用于这些弦的“和弦”规则;宇宙是这些弦的“交响曲”;而“上帝的心思”则可被视为响彻超空间的宇宙音乐。如果这种类比能站得住脚,那么人就要问出下一个问题:有没有作曲者?”
——《平行宇宙》
本书从宇宙膨胀学说的猜想和证明(红移现象、哈勃常数的证实以及宇宙背景辐射的证实),论证了宇宙大爆炸理论,浅显易懂,文笔流畅,一气呵成,值得一读。
根据宇宙膨胀的理论,又引申出膨胀之前的大爆炸,和膨胀的终极结果:如果永远膨胀,宇宙将会大冻结而毁灭;如果膨胀停止转为收缩,宇宙将会逐渐成为一片火海,直到收缩到史瓦西半径内,再直到奇点坍塌后而再次爆炸,从而由物理命题,转化为人类未来终极命运的哲学命题。
后三分之一的篇幅,主要讲解超弦理论和M理论,比之前读过所有关于弦理论的书籍都要易读。
超弦理论核心思想:
1)万物的基础都是弦。
2)超对称宇宙:微观粒子的自旋,不过是一种弦震动的表现形式,这个宇宙里如果只有正能量粒子,那负能量可能溢出到另一个平行宇宙了。
3)统一四种力(目前只有超弦理论可能统一这四种力:引力、电磁力、弱核力、强核力,qi'zho那个三种力的粒子已经发现,也许等找到最后一种引力子,就是人类揭示宇宙奥秘的重大时刻)。
4)多维空间:从我们能够理解的四维空间,再到很难具象化理解的数学意义上的10维、11维空间,每个维度上的几何空间都处于不同的卷曲和震动,极端的解释:我们现在所处的宇宙,也不过是其他宇宙里面的一根弦而已。
也许另外一个平行宇宙,真的就和我们只有1毫米的距离而已。
我们以为,我们所在的世界就是由一切我们看到的东西构成的,殊不知,就在我们的鼻子尖之上,可能存在着多少个完整的宇宙体系。虽然另一个宇宙可能就悬浮在我们头顶,近在咫尺,悬浮在第四维度中,但却是我们看不到的。——《平行宇宙》
宇宙之大,在辽阔到120亿光年的空间上,有着数以亿计太阳系这样的星系,仰望这星辰大海,就禁不住热泪盈眶。
宇宙之小,在渺小到10-33 毫米的普朗克尺度上,却涌动着最动听的琴弦,奏响着构成宇宙的最基础的音符。
难道真如佛祖所说“一花一世界,一叶一如来”麽?在最微小的方寸之间,却隐藏着宇宙最宏大的奥秘。
一想到这,就禁不住心潮澎湃。
三个石头 2022.3.26
吹灭读书灯 一身都是月
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