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大道至简,朴实无华——荐书《万物原理》
日期:2023/1/30 14:02:44 人气:953

如果你看过达里奥的《原则》,那么你应该记得那本书的英文标题为Principles,而今天我要推荐的这本书名是Fundamentals

 

北大的物理学教授吴飚教授的推荐词是这样的,如果你书架上有一本霍金的《时间简史》,那你的书架上应该有一本《万物原理》。

 

 

 

而我,刚好有一本《时间简史》,还有《果壳中的宇宙》。但是,高中三年,我化学和生物都可以考到满分,唯独这个物理,及格都很难,当然,都赖班主任教物理。

 

随着年纪增长,阅历积累,越发矫情的想知道灵魂三问的答案。而当我偶然了解了1927年索尔维会议的诸神之战,粗浅探索了惠勒延迟选择实验后,这一切让我大受震撼。这并非是要告诉你们,我又懂了,而是,我们作为外行,这为我打开了这一扇窗,朦胧的看见世界运转的一些机制,会让我们大受裨益,即使未见外面的世界,却也能嗅着一丝那不同寻常的味道。拓宽认知是一场伟大而持续的冒险。

 

而我想推荐这本书是因为,作为诺奖获得者,维尔切克的下笔却通俗易懂,比起之前读过的《引力波》来说,更容易去理解物理学,其实作者也在践行物理学最根本的原理——简单。而我们熟知物理学家都远不是我们看到的那样严苛、古板,诸神之战时的大神们在生活中也都浪漫、可爱、多才多艺。同时,我们也都不可否定的认为,物理学家在哲学或者说在思想领域的造诣都很高,大抵是因为他们确实离这个世界的本来面貌更近一些。如费曼所言“宇微纳处天地宽”。

 

本书作者从八个方面对世界进行了简单的探索,想让大家初步看看世界是什么,是如何运作的。前五个部分构成了世界的客观性,即是物质层面的,后三个部分构成了世界的主观性,是我们思考的“是什么”,而不是“应该是什么”。

 

还是从刚才提到的诸神之战开始吧。

 

/ 01 /

第五次索尔维会议

 

 

 

在这些与会者中,站在辩论一方的是量子力学的创始人,包括海森堡本人,以及他的合作者泡利、玻恩、克莱默斯、德布罗义、玻尔和狄拉克。另一方是古典决定论的支持者,其中最突出的代表是爱因斯坦,普朗克、埃伦费斯特和薛定谔。在29名与会者中,有17人已经或将要获得诺贝尔物理或化学奖。

 

会议由洛伦兹主持,这次会议的主题是光子和电子28岁的海森堡提出了“不确定性原理”,即位置和速度无法同时被测量,而针对海森堡的理论,爱因斯坦提出了“上帝不掷色子”的论断。

 

这场诸神之战,一直延续到了第六次索尔维会议,针对爱因斯坦的“光盒”,玻尔也有新的反驳。两位大拿惺惺相惜,并非我们所看到的针锋相对,对于这段原理之争,非我所能描述,有兴趣的读者,可以自行查找这几位名人的历史和这两次注明的物理学会议。

 

/ 02 /

延迟选择实验

 

我们高中的时候,都学过双缝实验。就是一束光射向一个双缝板,那么对面的墙上会出现干涉条纹,我们对此揭示了光的波性。当然,从黑体辐射和光打在金属板上可以弹出电子来看,爱因斯坦认为非但黑体辐射发出来的光是一份一份的,只要是光,它就是一份一份的。光不是连续的一片波,而是由一个一个的光子组成的。每个光子的能量,是它的频率乘以普朗克常数。所以,频率越高,能量就越高。换句话说,光有粒子性。

 

这两个凑在一起,就是我们所认知的“波粒二象性”。

 

但是,光如何穿过双缝,如何发生的干涉呢?那我们来加装一个摄像机吧。可是,令人诧异的事情来了。如果我们有观察现象,则光只有粒子性,如果我们不观察,则有波动性。我们认为光有感知?

 

当然,人还是更聪明的,物理学家惠勒提出了延迟选择实验。具体实验过程,不在此表述,有很多文章都有介绍。得到的结论就是,我在光做出选择之后再干涉其后端行为,会改变光最开始的状态。也就是说,未来的选择改变了过去,或者说只有被记录的历史才是历史,但是历史本就是一个黑盒子。

 

其实,也就是说量子力学,向我们揭示了,你不可能观察一个东西而不改变它。

 

意外不意外,惊喜不惊喜,很多文章对此冠以“未来改变了历史”,这一点结合我个人的经历来看,是有很多思考的,在此不表,大家可以自行探索。

 

/ 03 /

《万物原理》

 

此处看全书有些乱,建议可以借鉴《如何阅读一本书》来品读该书。在此按照荐书的思路,结合原文和个人见解,给大家抛个砖。

 

1)空间

 

从外在来看,宇宙有多大?由于时间被限制在138亿年,所以距离就是138亿光年,而地球的半径也就是十亿分之一光年。从内在来看,当年,卢瑟福对盖革-马斯登的分析孕育了现代的原子图像,一个原子核包含了99%的原子能量,但是占有小于十亿分之一的原子体积。而后,对于粒子探讨并未终止,大家从此不再执着于原子这个说法。

 

这个世界这么复杂,但是构成他们的,却又如此简单和一致。

 

2)时间

 

时间是什么?一个出自小说家的说法(常常被冠到爱因斯坦上):时间就是阻止所有事情同时发生的东西。历史的时间,我们大多采用同位素法来进行测算。天体的时间,我们用大小、形状、颜色来判断。而现实中,我们有钟表来测量时间,更精准的还有原子钟。随着希格斯粒子的提出,时间维度进一步得到了扩充,比飞秒更小的计量单位也应运而生。

 

当我们越发知道时间本来的秘密,发现了扭曲、发现了速度、发现了更小的维度,我们人类就开始了在时间上的掌控欲,我们想永生,想回到过去,想去到未来,我们称之为掌控,这一切,在可怕和可颂之间,又是怎样的度呢?

 

3)物质的构成

 

甜与苦是从俗约定的,冷和热是从俗约定的,颜色也不例外,实际只有原子和虚空。——德谟克利特(公元前400年前后)。

 

古人的宣言是富有挑战性的。而过了这几千年,物理学得到的最基本的物质基本性,也就是三个:质量、荷、自旋。从构成来看,就是电子、光子、上夸克、下夸克、胶子。

 

如果一切从简,那么最基本的方法论恰好能解决所有的问题,那么,关于我们本来的金融学、经济学、投资学等学科,各家机构所谓的方法,是不是有点啰嗦和复杂了?

 

4)万物规律

 

法拉第、麦克斯韦和赫兹的研究之后,人们把充斥于空间的“场”视作这个世界的组成部分。站在场的角度,物质和力实际上是同一个根本实体的两个方面。这个时候,我们常常说缘分、气场,我一直觉得是很客观的,如果说我们体内的振动随时在改变世界,那么我们自身的场也就能与相同的场产生一定的反应。

 

同时,由于质量和能量的转化,我也深刻的意识到,我们从来不要去忽视一些存在但是很微小的事物,存在即可见,从微观视角,小事物也有大能量。

 

惠勒给出了一个很有诗意的总结:时空决定了物质如何运动,物质决定了时空如何弯曲。我的理解就是,主观和客观,辩证统一,与其等待死亡,不如创造辉煌。

 

5)材料和能源

 

从基本原理中可得到,这个世界中有丰富的空间、时间和能量,只要我们不作茧自缚,世界给我们人类的一定更广阔、更长久、更富足。这时候突然感觉到了新能源本身就是一个向外走的尝试,争夺有限,不如开拓边界。

 

世界远比我们想的要多、要大,经济增长和科学知识的好处同样伴随了危险,所以为何要无谓的内卷,看谁下班下得晚,看谁头发熬的少呢?

 

6)宇宙的演化

 

将这一切放到宇宙长河中,不管所知还是所见,都渺小不值一提。从宇宙的膨胀、冷缩,到物质的结合,星球的形成,我们除了观测、学习,目前并无更加前沿的领域。当然,留下来的余晖中,暗物质可能是一个方向。

 

越接近大爆炸的那一刻,我们看到的东西越少,有时候,我们越接近真相,越看不清。

 

7)复杂性的出现

 

本书强调了物质本来的简单性和规律的一致性,但是这些简单的东西却构成了这个复杂的世界。因为,引力的不稳定性是宇宙复杂性产生的关键,这种不稳定性是马太效应的一种体现。

 

想起多年前看过一本很玄学的书《吸引力法则》,虽然很玄,但是如果从我的认知来强行解释,那就是本来我们的心有所想,会反应到我们的认知和行动中,行动中所产生的引力和场自然会产生吸引的效果,所谓的努力不一定成功,但成功一定要有努力,基于一定的幸存者偏差,那么吸引力法则是存在的。

 

心理物理学揭示了,意识并不是指挥绝大多数行动,而是处理由执行行动的无意识单元提供的报告。具体可以查询TMS的测验(划重点)。

 

8)感知能力的扩展

 

人类的自我感知和量子力学并不相符,在量子世界,许多可能事件同时存在,你只能观察到一种,但是人类的自我感知就只能实现一种,在三维空间的确定性。所以,对于这个世界和一些事件的本源,我们可以多一些维度。

 

我如果告诉你,你今天更聪明,是因为你点开了这篇文章,对吧,因为你现在确实在看,你不看的时候知道自己更聪明了吗?

 

/ 04 /

互补性

 

所以,一定要认识你自己。本书强调了互补性是思维的拓展。也就是说,我们从不同角度思考同一个事物的时候,似乎发现它同时具有不同的本质,甚至是相互矛盾的性质。

 

这个世界简单复杂,秩序井然又混乱不堪,人类一样也被二元性裹挟,既渺小又伟大,只有多一些角度,才能让自己尽可能的不无知。

 

在艺术中,互补性亦然。和弦、和声、抽象派、现实派等等。如果到最后要上升到自由的讨论,也是一样,我之前一直说中国字之所以伟大,就是这个方块字体是体现认知的最好载体,远远超越了24个英文字母。比如自由,去掉冒头的两笔,均是方方正正的横竖结构,然后就冒了一头,也就是说自由是什么,本就是一定规则下的尝试,一定规则下的无拘无束,但是并非毫无原则。我记得好像是罗翔老师说过,没有法律底线、道德底线的自由是不成立的。自由意志和物理决定论,本就是互补性的两面。

 

最后,本书从物理学角度,从现实角度,得到了一个大家常常念叨的原则,谦逊与自尊,不可妄自菲薄,也不可妄自尊大。从未来角度,科学教会我们“是什么”,而非“应该是什么”。

 


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