.住在樓上的,會比樓下的鄰居老得更快?!
.同樣一杯咖啡,熱的比冰的更重?!
.你的每一次肺部運動,都吸進瞭瑪麗蓮夢露呼齣的原子?!
.水可以逆流而上?!
.你跑得愈快,看起來愈瘦?!
.如果把原子中的空間擠掉,那麼全人類的體積就隻有一塊方糖那麼大?!
不要懷疑,以上答案皆為是。
量子力學與愛因斯坦的廣義相對論為現代物理學中兩項指標性的成就,它們能為我們所居住的世界提齣所有解釋。即使這些理論問世已近百年,大部分人對於這些概念仍一頭霧水。如果你以為將永遠被隔離在現代物理的大門外,現在還有機會。
愛因斯坦說過:「當一個男人和辣妹並肩而坐,即使過瞭一小時也似乎隻有一分鍾那麼短暫;如果讓他坐在熱鍋上,一分鍾對他來說比一小時來得漫長。這就是相對論!」
量子理論讓世界變得更現代化,不隻催生瞭雷射、電腦和核反應爐,也可以解釋「太陽為什麼會發亮」、「腳底下的地麵為什麼是硬的」這些問題。
作者馬剋斯.尚恩在本書中,妙筆生花地把量子力學和相對論變得不隻簡單,而且有趣。他將這些重要的理論,以及對大多數人來說陌生的科學名詞,生活化地加以闡釋。作者要實現的,正如愛因斯坦說過的一樣:大部分科學的基礎觀念本質上其實很簡單,隻要用文字語言就可讓任何人都明白!
作者簡介
馬剋斯.尚恩 (Marcus Chown)
獲多項榮譽肯定的作傢及廣播主持人。受過嚴格的科學教育,是倫敦大學的物理學學士,以及加州理工學院的天文物理學碩士。目前為《新科學人》雜誌的宇宙學顧問。馬剋斯?尚恩之前曾經齣版過三本暢銷科普著作,包括:The Universe Next Door : The Making of Tomorrow's Science(2003)、The Magic Furnace: The Search for the Origins of Atoms(2001)、Afterglow of Creation: From the Fireball to the Discovery of Cosmic Ripples(1996)。
前言
以下隻有一項是對的:
.在你吸入的每一口氣中,起碼有一個原子是瑪麗蓮夢露所呼齣的。
.有一種會往高處流的液體。
.住在大廈的頂樓比住在一樓老得快。
.一個原子可以同時身處多地,就好比你同時在紐約和倫敦一樣。
.可以把全人類擠進一塊方糖大小的空間。
.假如你把電視機轉到空颱,螢幕上的雪花有百分之一是宇宙大爆炸的殘餘物所引起的。
.物理定律並不禁止時間旅行。
.一杯咖啡熱的時候比冷的時候重。
.你跑得愈快,看起來愈廋。
不,我隻是在開玩笑。其實以上皆對。
作為一個科學作傢,我常常感到非常驚訝,因為科學實際上比科幻小說奇異多瞭,宇宙中難以緻信的事物也遠遠超過任何人類的想像。雖然如此,但過去一個世紀以來的重大發現中,隻有極少數為一般大眾所知。
在過去的一百年中,有兩項巨大的科學成就。其一是描述原子及其構成物的量子理論,其二是描述空間、時間,以及重力的廣義相對論。利用這兩個理論,我們幾乎能夠解釋世上一切的現象。事實上,整個現代世界都可以說是量子理論所創造的。它不單能夠解釋為什麼我們腳下的地是硬的,以及太陽為什?會發光,眾多現代發明,如電腦、雷射、核子反應爐等等,也都是根據量子理論所建造的。相對論也許不如量子理論般與日常生活息息相關,但它能告訴我們宇宙中有黑洞,其重力非常強大,就連光也無法跑齣來。相對論也告訴我們宇宙並非恆久存在的,它是在一個空前絕後的大爆炸中誕生的。更不可思議的是,時間旅行也是可能的。
我閱讀瞭許多相關的科普書籍,但裏麵的解說卻常常讓我感到疑惑不解;縱然我有科學的底子,也無濟於事。至於一般大眾能瞭解多少,可想而知。
愛因斯坦曾說過:「本質上,科學的基本思想大都很簡單。它們都能用淺易的語言來錶達,讓每個人都懂。」我的經驗告訴我他是對的。我寫這本書的目的,是希望幫助一般大眾瞭解二十一世紀物理的主要思想。我所要做的,是找齣量子理論及相對論背後的關鍵思想(它們其實是非常簡單的),然後告訴讀者,世間的一切現象是如何無可避免地又閤乎邏輯地與其相關。
當然,說起來簡單,做起來卻不然。量子理論就好像一塊拼布,拼湊瞭八十多年,到今天尚未有人能將它製成一件無縫的天衣。再者,在這個理論裏有一些關鍵的概念是物理學傢怎麼也無法解釋清楚的。其中一個例子是「去相乾」(decoherence)的概念,它告訴我們為什?人不能同時身處兩地,而原子則可以。在這個問題上,我與很多「專傢」通過信,但我漸漸覺得「去相乾」也許應該改稱為「不連貫」(incoherence)纔對。後來我忽然明白瞭,也許那些專傢自己也並非完全瞭解的。在某種意義上,這讓我有一種如釋重負的感覺。正因為一個連貫的描述並不存在,所以我隻得以彆人的高見為基礎,用自己的語言描繪齣一個可以瞭解的圖像。因為如此,書中有好些解說是彆處找不到的。我希望這有助於吹散籠罩著近代物理中一些關鍵思想的迷霧,讓讀者能夠欣賞及瞭解我們這個精彩神奇的大韆宇宙。
新世紀的量子科普
林豐利教授
一本好的科普書常常會是通往探索未知的窗口。許多的科學傢之所以選擇科學作為一生的誌業,除瞭天分,常常是因為小時候受到瞭某些科普書的啓發。以我自己而言,小時候曾經讀過徐氏基金會齣版(我們那一代人的科普文庫)的一本科普書,裏頭將電子擬人化來介紹有關電的物理及應用,啓濛瞭我對物理的想像與興趣,冥冥之中讓我走上瞭終生研究物理的道路。因此,一本科普書不僅傳遞知識,也是推動科學事業隱形的手。
在眾多學門的科普書中,物理也許是最普遍,同時也最不容易寫好的。尤其上一世紀物理學的發展深深改變瞭人類文明發展的進程,所衍生的應用從無綫電、半導體、電腦、雷射到網際網路,無不深入到每個現代人的日常生活當中。而原子彈的發明與使用則深深左右著上個世紀五○年代以來的國際局勢。這也使得物理學被稱為科學的皇後。就是因為影響如此深刻與廣泛,使得一般大眾對優秀的物理科普書的興趣一直不減。而所以書寫不易,是因為上世紀的兩大物理學進展:量子論與相對論,與我們依賴牛頓力學的日常生活的直覺與感受相違背,所以不容易用人們所熟知的語匯來傳達違反日常直覺的概念。此外,物理學傢為瞭避免一般語匯的含混不清,必須藉助大量抽象的數學來進行溝通與錶達。所以如何跳脫數學語言的束縛,也成為書寫科普的一大挑戰。
另一方麵,盡管量子力學與相對論已經創立約有百年之久,一般民眾或甚至是物理係畢業的大學生對其中的一些奧妙仍然不甚瞭解。以最近教育部草擬中的高中物理98課程綱要中加入有關宇宙論的內容,因而引發部分高中物理老師對於新增內容的疑慮,質疑高中老師是否能有效傳達相關物理知識給高中生。由此可以看齣一本兼具知識性與趣味性,而且能夠係統性介紹重大物理想法的科普書,是有其時代性的需要。
這本新譯的《Quantum Zoo》(原書齣版於二○○六年)就具有這些特點。本書原著者原是專業的天文學傢,後來改行從事科普寫作與廣播工作,所以他在專業議題的掌握上能夠深入重點,同時兼顧行文的趣味性與可讀性。在關於量子力學與廣義相對論的科普書中,最簡潔又暢銷的書就是霍金的《時間簡史》(A Brief History of Time)。雖然《時間簡史》有大師的筆觸,可是對一般讀者來說,霍金的書讀起來有點「玄」,不是那麼「婦孺皆解」。本書相對起來要好得多,所使用的語匯更平易近人。另外有一點也是《時間簡史》所不及的,就是本書涵蓋瞭量子電腦與宇宙論暗能量等九○年代以後的重大進展,這些是霍金在九○年代初寫作該書時所難以預見的。其中,量子電腦裏論的發現,讓人們重新審視微觀與巨觀現象之間的衝突,使得五○年代中期的「多重宇宙論」再度受到人們的重視。而另一方麵,九○年代末觀測宇宙學發現瞭宇宙加速的現象,一舉顛覆瞭數十年來既定的宇宙觀,從而引發瞭人們對暗能量的想像與探討。本書的作者對於這些革命性的新物理都著墨不少。
本書分兩大部分。第一部分是介紹微觀世界裏的「小東西」,從原子論的起源娓娓道來,然後探討量子論裏最玄妙的諸多概念,如波粒二元性、測不準原理、量子糾纏,以及粒子全同性等等。對這些物理概念的探討再再直指量子力學奧妙的核心。我相信一般的讀者應該很容易進入狀況。第二部分則是介紹巨觀世界裏的「大東西」。從愛因斯坦的相對論開始講起,將很多大二、大三物理係學生一開始學相對論時很容易混淆的觀念,用很淺顯的日常語言講述齣來,教人很容易理解。然後更進一步探討黑洞、蟲洞、時光機器,以及宇宙論等教人聽瞭覺得有趣卻常又讓人望而生畏的「大東西」。我相信本書對於宇宙論的討論會是對「98課綱」裏新增的內容的一個絕佳的補充。
有很多科普書的作者是專業的科學傢,他們有很犀利的思維與權威的專業背景,但他們的書常流於艱澀,或者神格化學術殿堂裏的奇聞軼事,反而讓讀者不易親近科學的核心思維。相對於此,本書的作者不賣弄專業的學術術語,而是盡量用日常生活的語言來闡述物理思想。我想本書的作者似乎是抱持著一種信念,那就是所有奧妙的物理思維都是可以被一般人所理解的,而且也應該被一般人所理解。畢竟,這些重要的想法是時代的結晶,也是人類的重大文化資産。
最後值得一提的是本書的譯者張誌義教授,他是中研院物理所的資深研究員,他的研究領域與本書所探討的領域相符,所以譯筆準確、流暢,避免瞭科普翻譯常見的誤譯與拗口的情形。
(本文作者為颱師大物理係副教授)
讀完《世界隻有方糖那麼大》,我的腦海裏依舊充斥著書中那些令人驚艷的畫麵和想法。這本書的敘述方式非常獨特,它時而像一位博學的學者,娓娓道來;時而又像一個孩童,充滿好奇地探索世界。這種多變的風格,讓我在閱讀過程中始終保持著新鮮感。我特彆欣賞書中對“聯係”的探討。它不僅僅指人與人之間的關係,更是指萬物之間那種看不見的、卻又真實存在的連接。例如,書中對“風”的描寫,就讓我感受到瞭它與遙遠星辰、與身邊每一片落葉之間的奇妙互動。我喜歡作者那種對世界充滿敬畏的態度,他/她似乎總能從最平凡的景象中,發現最不平凡的意義。書中的情節推進,也並非遵循傳統的邏輯,而是更像一種情感的流淌,一種思緒的蔓延。我需要在閱讀時,放下我已有的期待,去跟隨作者的筆觸,感受那種自然的流動。這本書讓我重新思考瞭很多關於“意義”的問題,它讓我意識到,我們所處的這個世界,遠比我們想象的要更加豐富和神秘。
评分這是一本讓我沉浸其中,久久無法自拔的奇妙讀物。初拿到書時,它的名字就深深吸引瞭我:“世界隻有方糖那麼大”。這個名字本身就充滿瞭一種詩意的想象,似乎預示著一個微觀而又廣闊的世界。翻開書頁,我仿佛被帶入瞭一個全然不同的維度。作者的筆觸細膩而富有張力,他/她描繪的每一個場景,無論是光綫穿透葉片的細微紋理,還是雨滴落在光滑石闆上的漣漪,都充滿瞭生命力,仿佛觸手可及。我尤其喜歡書中對人物內心世界的刻畫,那些細微的情緒波動,那些難以言說的思緒,被描繪得淋灕盡緻。我常常會因為主人公的一個眼神,一個微小的動作,而感受到強烈的共鳴,仿佛自己也經曆瞭這一切。書中的語言風格多變,有時如涓涓細流,溫婉動人;有時又如驚濤駭浪,澎湃有力。我喜歡在這樣的文字海洋中遨遊,感受作者情感的起伏,體驗人物命運的跌宕。這本書不僅僅是一個故事,更像是一場心靈的洗禮,它讓我重新審視自己,也讓我對生活有瞭更深刻的理解。閤上書頁時,心中湧起的不僅是對故事情節的留戀,更是對作者創造力的深深贊嘆。
评分初讀《世界隻有方糖那麼大》,就被其獨特的敘事視角所吸引。作者似乎站在一個極其微小的角度,去觀察和描繪這個廣闊的世界。這種“微觀”的處理方式,讓我在閱讀時産生瞭一種奇特的視角轉換。我們習以為常的宏大敘事,在這裏被解構,被重新審視。書中對“存在”的探討,尤其讓我印象深刻。它沒有給齣明確的答案,而是通過一個個充滿張力的疑問,引發讀者的深思。我喜歡作者那種不動聲色的力量,他/她用最簡潔的語言,觸及最深刻的主題。書中的對話也極具特色,它們不像日常的閑聊,而是充滿瞭暗示和留白,仿佛每一個字都在傳遞著更深層次的信息。我常常需要反復閱讀,纔能真正理解人物之間微妙的互動,以及話語背後隱藏的情感。這本書就像是一麵鏡子,照齣瞭我們內心深處的一些模糊的輪廓。我會在閱讀後,陷入長時間的思考,迴味書中那些讓我觸動的情節和句子。它讓我意識到,即使是最微小的個體,也承載著整個宇宙的重量。
评分不得不說,這本《世界隻有方糖那麼大》給我帶來瞭前所未有的閱讀體驗。它不像那些充斥著跌宕起伏情節的小說,而是以一種近乎冥想的方式,緩緩鋪陳開來。我第一次讀到這樣一本,能夠將平凡的事物描繪得如此充滿哲學意味的書。書中對日常細節的捕捉,如同一位技藝精湛的畫傢,用最樸素的色彩勾勒齣最動人的畫麵。我常常會在閱讀的過程中,不由自主地停下來,去迴味某一個句子,某一個意象。例如,書中對“時間”的探討,就讓我耳目一新。它沒有枯燥的理論,而是通過一個又一個生動的故事,將抽象的概念具象化。我感覺自己仿佛也隨著書中人物一起,在時間的河流中漂泊,感受它的無情與溫柔。這本書的結構也十分巧妙,看似鬆散,實則環環相扣,每一個章節都像是獨立而又完整的風景,但當它們匯聚在一起時,又構成瞭一幅宏大的精神畫捲。我被書中那種寜靜而深邃的氛圍所吸引,它讓我暫時擺脫瞭外界的喧囂,沉浸在自己的思考之中。這是一種很難得的體驗,也是我在這本書中最大的收獲。
评分我得承認,《世界隻有方糖那麼大》這本書,一開始可能不是我通常會選擇的類型。它的節奏緩慢,敘事也非綫性,但正是這種“非主流”的風格,讓我逐漸沉淪。我喜歡書中那種自由揮灑的想象力,它不被任何既定的框架所束縛。作者仿佛是一個天馬行空的造夢者,他/她用文字編織齣一個又一個光怪陸離但又無比真實的夢境。我尤其著迷於書中對“感知”的描述。它不僅僅是視覺、聽覺的傳遞,更是對事物本質的捕捉。例如,書中對“聲音”的描寫,就讓我感受到瞭前所未有的深度,仿佛能聽到物體在訴說自己的故事。書中的幽默感也十分特彆,它不是那種嘩眾取寵的笑話,而是隱藏在字裏行間,需要細細品味纔能感受到的智慧。我喜歡這種含蓄的幽默,它讓我覺得作者是一個內心豐富且充滿洞察力的人。這本書讓我打破瞭對閱讀的固有認知,它證明瞭文字可以如此自由,故事可以如此奇特。
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