首页 理论教育 进入三重门,了解爱因斯坦与相对论:《花果山与量子世界》读后记

进入三重门,了解爱因斯坦与相对论:《花果山与量子世界》读后记

时间:2023-09-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:2015年为广义相对论创建100周年。赵峥教授的《爱因斯坦与相对论》一书为纪念广义相对论创建100周年而作。如果用之于爱因斯坦,我们大概可以这样说:“大概在两千多年前,在地中海沿岸,传来了爱因斯坦与相对论将要诞生的消息。”相对论的诞生具有其时代原因。然而有些令人遗憾的是,无论与爱因斯坦本人,还是与相对论最初的创建与发展过程,国人都少了些缘分。这,可谓推开了走进爱因斯坦的第三重门。

进入三重门,了解爱因斯坦与相对论:《花果山与量子世界》读后记

2015年为广义相对论创建100周年。这无疑是一个值得纪念的日子,我们有多种理由将其设置为一次盛典,从而对烛照未知领域、探索未知规律,引领人类从黑暗中见光明的盗火者进行缅怀,对人类认识、掌握自然规律的足迹进行追溯,并从中获得激励和警示。

赵峥教授的《爱因斯坦与相对论》一书为纪念广义相对论创建100周年而作。这位毕生致力于天体物理学与引力相对论的研究与传播,两获中国图书奖的老者的笔触,超越了100年的视野,带来了对爱因斯坦与相对论在更为深远角度上的审视。

苏联诗人马雅可夫斯基在长诗《列宁》中曾这样写道:“大概在两百年前,关于列宁的最初的消息,开始在地平线上升起。”如果用之于爱因斯坦,我们大概可以这样说:“大概在两千多年前,在地中海沿岸,传来了爱因斯坦与相对论将要诞生的消息。”这是因为,包括相对论在内的爱因斯坦的研究不是独立产生的,而是对前人研究的继承、辨正和发展,它们之间并不能割裂开来。因此书中对爱因斯坦的讲述始于2500多年前,也就是说将相对论的发现过程置于更为深远的历史背景之下,上溯至公元前584年5月28日,希腊天文学家、数学家泰勒斯预言日全食的出现,以及他的学生毕达哥拉斯提出了“中心火”模型,乃至两百多年后,他们的同胞亚里士多德提出了“地心说”,再及托勒密哥白尼布鲁诺、伽利略……第谷、开普勒、牛顿……爱因斯坦、霍金……

作者将相对论的产生和发展置于历史发展的长河中审视,脉络清晰地展示了经典物理和现代物理的建立过程,并呈现了二者的关系及各自的发展脉络,以及包括相对论在内的物理学的重大成就和重要思想。这样的解读,可以说摹画出了物理学建立与发展的全景,明晰了相对论在其中的位置,从而推开了走进爱因斯坦的第一重门。

书中介绍了这样一个事例:牛顿所作出的众多科学发现,尤其是其划时代的巨著《自然哲学数学原理》的出版,使得经典物理学多年所累积的,显得有些杂乱无章的大量成果系统化,物理学因而清晰起来,从此成为一门成熟的科学。因此英国著名诗人亚历山大·波普写诗称赞道:“自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中,上帝说:‘让牛顿去吧!’于是一切成为光明。”但是在爱因斯坦创建了广义相对论,建立起崭新的时空观,认为万有引力是时空弯曲的表现之后,由于其理论的晦涩难懂,人们又一度陷入迷茫,又想起了这首诗,于是有人在后面续写道:“但不久,魔鬼说:‘让爱因斯坦去吧!’于是一切又重新回到黑暗中。”

这昭示我们,无论过去、现在,还是将来,对相对论的解读都非易事,而实际上,让每个人都单纯弄懂相对论理论既无必要也不现实。因此书中把对相对论的介绍寓于描述爱因斯坦等科学家所进行的科学发现的过程,甚至寓于探求科学家在科学发现过程中的心路历程之中。这样的设置,意在彰显人类认识并掌握自然规律的足迹,彰显前行者仰望星空并脚踏实地、烛照未知领域的信念,其目的当在于让人真正地将其汲取、消纳,从而成为一种融入脉动,与血肉相连的意识与视野。毋庸置疑,相比较于单纯汲取知识,其价值和意义更为宏大。这样的设置,可谓推开了走进爱因斯坦的第二重门。(www.xing528.com)

相对论的诞生具有其时代原因。自16世纪以后至20世纪初期,各种自然科学理论的出现和前驱者的铺垫使得人类对自然规律的认识一步步突破瓶颈,因而孕育了相对论应运而生的背景。那是一个俊采星驰的时代,各种新发现、新理论如杂花生树、群莺翩飞,给人目不暇接的感觉。然而有些令人遗憾的是,无论与爱因斯坦本人,还是与相对论最初的创建与发展过程,国人都少了些缘分。据资料记载,在1921年,蔡元培先生曾面见爱因斯坦,运作其访华事宜,但最终未果。在1922年年末,爱因斯坦在访问日本的往返途中两次短暂驻足上海,并于1923年1月1日下午3时,在福州路17号公共租界工部局礼堂讲演相对论,但他谢绝了我国各大学和学术团体提出的在中国讲学的邀请。这或许会使我们觉得与爱因斯坦及其理论多了些距离感,少了些参与感。

令人欣喜的是,作者在书中不仅钩沉了中国学者赵忠尧在相对论创建早期做出的,推动其理论发展的重要成就——发现正负电子对的产生和湮灭,还融以作者工作团队对相对论研究的创见,如对“黑洞过程是否信息守恒”的辨识、关于“热力学第三定律会禁止奇点存在”的猜想、“钟速同步传递性”概念的提出等,并融以作为相对论研究者的作者,在初识、研读、发展相对论过程中的心路历程。这无疑会拉近读者与爱因斯坦及其理论的心理距离,使人认识到科学并不遥远,相对论并不遥远,科学不仅可以走近,原来更可以走进。这,可谓推开了走进爱因斯坦的第三重门

赵峥教授为毕生研究相对论的学者、相对论某些发展阶段的见证者,在某种程度上也是相对论发展的众多推动者之一。他基于深厚的学养并融以不凡的科普创作功底,倾情著述此书,“希望对那些渴望不虚度此生、渴望做出科学成就的年青人能有所启发”。在本书的呈现方式上,以浅显、通俗、活泼、隽永的文字为载体,以千字左右,内容妙趣横生的小段落为基本内容单元,以相对论的诞生和发展的脉络为索贯穿之,汇集为一串闪耀的明珠。阅读时闭目涵泳,如泛舟顺流而下,两岸风光目不暇给,可几乎毫无阻滞地完成阅读历程。

薄薄的一本书,从经典物理、相对论到量子力学、霍金,让人清晰地了解物理学,尤其是现代物理学的发展脉络。考虑到物理学在现代科学发展中的重要作用,相信这会是惠及读者一生、有助于奠定科学基础的一本书。祈愿更多的人打开它,成就一次微小而又盛大的遇见。

(本文发表于《中国科学报》2015年7月16日)

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈