注册

开卷八分钟:《为什么E=mc2?》


来源:凤凰网读书

人参与 评论

 

梁文道(主持人):我们过去四天跟大家介绍了一些关于爱因斯坦的小说,关于他生平的书。但是始终我们不能够回避的是到底爱因斯坦说过了什么,做过了什么,我指的是在学术上面。当然大家都听过相对论,大家也都听过E=mc2这么有名的一个方程式。然而直到今天,就像我们之前所讲的,还并不是一般中学毕业的人都能够随便搞得懂。

我跟很多人聊过,发现大家平常对相对论的理解,其实还是很模糊的,可能说得一些有名的段子,一些故事或者那个方程式,但整体而言,它到底是什么东西?它对现代物理学又构成什么样的影响?在这里面有什么样的作用呢?这就很难讲了,为什么会这么困难?主要的理由就是因为当代物理学给我们描绘了一个很违反我们日常生活常识的这么一个事件。

举一个简单的例子,其实理论上我们现在人人都在光速行进之中,怎么讲呢?那是我们知道我们正在以光速整体的迈向着银河中心的黑洞进发,但是为什么我们感觉不到我们像是在光速之中行动呢?那么这时候我们就需要有一个新的时空框架来理解我们所生存的这个世界了。

那么你可以想像得到,像这样的讲法,大家会觉得听起来很匪夷所思,那么于是我们就需要一些很好的入门书帮助我们如何突破我们既有对时间跟空间的常识,一步一步地深入到当代物理圈里的核心问题之中。

给大家介绍的这本书《为什么E=mc2?》,这本书其实我现在手上拿的是台湾版,但早在两年前大陆就已经,长江文艺出过简体版。那么大家可以看一看,是我认为我过去几年其中一个读到关于当代物理学解释得最好的一本科普书籍。

那么它的作者,很值得介绍,它两个作者,一个是福肖,福肖是一个物理学家,在英国曼彻斯特大学任教。另外还有一个,这个人也许大家平常在网上,看电视节目可能看过他,考克斯,这个考克斯是什么人呢?他是英国皇家学会研究院,也任教在曼彻斯特大学,还是欧洲核子研究组织的成员,那么负责大型强子对撞机的超导环场探测器实验。

为什么他那么有名呢?你们看看他的样子,大家就猜的出来了,他曾经是英国一个乐团,一个乐队,这个乐队也不是什么很没名气的小乐队,而是真的出过唱片,还攻战过(00:02:53英文)榜上面的一个摇滚乐队。他在那个摇滚乐队里面当键盘手,那么由此可见,他简直是有摇滚歌手或者摇滚乐手气质般的一个物理学家,真的非常罕见。

那么我觉得更难的是,他们两个人在这本书做到了一个,在我看来不是每个人都能做到的事情。什么样的事情呢?就是终于把这个书名讲的E为什么等于mc2,这个方程式解说清楚了,而要解说清楚这个东西,你要走的路是漫长的。好在我们两个作者都是很好的导游,他带着我们从什么地方开始走呢?居然是从亚尼士多德开始,从亚尼士多德讲的那种固定的空间的观念,运动的观念,怎么样被伽利略改变,让我们相信这个世界上没有所谓的绝对运动,只有相对运动。比如说你坐飞机、你坐火车,你坐火车离开的时候,对你来讲,那么到底是你在运动呢?还是站在月台上看着你的人在运动呢?这就取决于你站在哪样的相对位置来观看。

因此从这样的时候开始,我们人类传统的对于时空的一种直觉的观念,开始慢慢慢慢改变。然后他们接下来,讲完伽利略怎么样挑战了绝对运动的想法之后,那么把空间的概念改变之后,接着就来看时间了。看时间他们居然也能够跳到很远古,从法拉第的电磁实验开始做,然后就讲到了马克斯韦尔、麦克斯韦尔怎么样做了他的一个磁场的一个,关于电磁场的一个学说。最早的提出了对于光速的测定是多少,那么甚至还指出了光速永远都是恒定的。

那么这时候就让我们发现传统物理学的矛盾开始出现了。就如果说,所有的运动都是相对的,那么到底怎么可能会有一种东西的速度像光速,是永远恒定的呢?那是不可能的。那么于是在这一点上,我们终于接上了爱因斯坦的出现了。

好,那么刚才各位听这些,也许会听我这么讲,完全对物理学,或者中学没怎么读自然科学,你可能会听得已经头,眼花缭乱,没关系,你看下这本书,人家讲的是非常清楚的。

那么除了他们的文笔很好、很幽默之外,有时候我甚至要形容他们是浪漫的。我发现很多读者读这本书都觉得这本书写得很浪漫。为什么很浪漫呢?的确有很多物理学的想象,本来就可以很浪漫,本来就可以是一个很美的文学的灵感的来源。

举个例子,这里面提到了,月球为什么会不断的每年四公分的速度远离地球?那么这里面就牵涉到了月球跟地球之间的相互影响,引力上的相互影响。那么但是呢?他们说着说着就讲到了意大利著名小说家,我很喜欢小说家卡尔维诺。他写的这个短篇故事叫《月亮的距离》,灵感真正是来自于这样的现象,在这个故事里面作家想象在远古的某个时候,我们的祖先每天晚上都能坐船穿越海洋到达月亮停靠的地方,并且用梯子就能爬到月球的表面,然而随着月亮不断的远离地球,终于有一天晚上,那些喜欢月亮的人们必须面对一个选择,是永远待在月亮上与世隔绝,或是永远告别月亮返回地球呢?那么这听起来是不是很奇妙,但你会觉得科学上讲很无稽,然而这么一个无稽的想象,却是来自于表面上可能更无稽的一些物理世界里面的规律。

那么更重要是这本书呢,我觉得他们完全不回避方程式,很多科普书尽量避免给大家太多的数学。那么这本书倒是坦坦白白、老老实实地告诉大家,如果你没搞懂数学上的方程式,他们的作用他们的意义的话,你就很难搞懂相对论。但是最了不起的地方是,他们居然连这个工作也都解释得清清楚楚。然后最后让我们看到E=mc2这个方程是直到今天带给我们的意义,就引伸到了最近几年大家非常喜欢谈的,觉得谈得很红,但是大家谈得不清不楚的。比如说希格斯粒子,也就所谓的上帝粒子,原来这整个二十世纪的物理学史,都居然可以从问这个问题开始出发,为什么E=mc2。

相关新闻:

[责任编辑:何可人]

标签:梁文道 开卷八分钟

人参与 评论

网罗天下

凤凰读书官方微信

0
凤凰新闻 天天有料
分享到: