时空转换中的奇妙方程

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改变世界的方程(哲人石丛书第二辑:当代科普名著系列)

ISBN: 
7-5428-3891-1/N.675
出版日期: 
2005-07
开本: 
大32开
页码: 
288
定价(元): 
21.00
作者: 
[德]哈拉尔德·弗里奇
译者: 
邢志忠 江向东 黄艳华
  

      一个简单的数学方程真够改变世界吗?它究竟含着如何深邃的物理意义?作者以明清新、通俗易懂的文笔讲述了狭相对论的基本思想,其中著名的质能方程E=mc2在人们认然界的物质结构和性质之中扮演了核心角色。原子弹爆炸的巨大能量来源是基于这个方程所描述的物理原理,因此后者通过前者而改了整个世界。

书评作者: 
江晓原
发布媒体: 
科学网

        宋人刘克庄《沁春》词中有“使李将军,遇高皇帝,万户侯何足道哉”的名句,这种假想不同历史时期的人物相逢的情境,本来是相当富有创意的,只是在我们这里搞笑的“关公战秦琼”给糟蹋了。 

        本书作者是著名物理学家,他显然是受到伽利略《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》一书的启发,所以也采用了三人对话的形式来阐述本书的主题。但是书中选定的对话人物却是超时空的——他们是牛顿、爱因斯坦和所谓的哈勒尔教授(可以理解为本书作者)。这样的人选倒是与本书主题极为切合。 

        如果我们将本书看成一本牛顿以来的物理学简史,那可以说,科学史著作还从来没人这样写过。 

        本书的主题是相对论、时空结构和质能关系。作者三个来自不同时代的人聚在一起讨论同一个主题,这本身就给各种想象的花絮提供了丰富的空间,所以书中许多妙趣横生之处,每每让人会心一笑。牛顿起先对自己的绝对时空充满信,但是随着讨论的深入,他逐渐接受了相对论。至于哈勒尔教授,当然也不能扮演傻瓜的角色,他的优势在于,他比牛顿多“活”250多年,比爱因斯坦也多“活”了33年(原书初版于1988年),他知道物理学在两位伟人身后的各种新进展,因此也能够在讨论中提供有益的意见,尽管他“确实感到与这两位物理学巨匠为伍有点胆怯”。 

        书中爱因斯坦和哈勒尔说服牛顿的过程,其实当代学理论物理专业的学生在一定程度上也亲历过。通常,学完理论力学之后,牛顿的绝对时空体系已经学生头脑中建造得美轮美奂,接下来学电动力学,开始接受狭义相对论,再往下是广义相对论,要求学生超越牛顿的体系,这个过程,其实和本中牛顿逐渐被说服的过程是很相似的。只不过努力说服学生的不是爱因斯坦,而是大学的物理学教师,以及那些物理学书籍而已。

        本书还有一点也让我印象深刻。作者在引言中说:“任何一个为普通大众撰写科学著作的人,必须仔细地斟酌讲什么,尤其是不讲什么。”这实在是高手深有体会之言。本书虽有许多假想的花絮穿插其中,但是在核心的科学内容上,却是思路清晰、取舍有度。而国内的许多科普著作之所以不能吸引人,一个重要原因就是对于“不讲么”未能仔细斟酌。许多作者总想面面俱到地将所有事情都讲到,结果读者一打呵欠、一扔书,全部白写。 

        这里我又想到形式和内容的关系问题。如果本书不采用假想的牛顿、爱因斯坦和哈勒尔教授的“超时空对谈”形式,而是采用通常的平铺直叙,其内容仍然不失为一本相当简洁明快的现代物理学简史。但是“超时空对谈”形式的采用,除了增加阅读趣味之外还有一个功能:可以将作者自己的某些人文情怀融合进去。书中的许多花絮,比如牛顿对现代设施的感受和评论之类,就有这样的功能。 

        某种形式的采用,会影响内容的取舍。而我们以前的老生常谈是所谓“形式为内容服务”,将形式看成完全从属的、不会对内容产生任何作用的的东西,而忽略了形式本身对内容的影响。我有一个猜测:对形式的重要性、能动性的忽视,许是我们的科普作品不能吸引读者的重要原因之一。

                                                        摘自《科学网》