強烈安利一本神書
在很多人眼裡,網文一直是一塊禁忌,它充滿魅力但也讓人沉迷
也有很多人說網文看多了可能就適應了這種快速的閱讀,無法再沉下心來讀正式的文學作品今天我推薦的也正是一本網文,但是它的教育性是聞所未聞,值得肯定的
這本書叫 《奧術神座》作者 愛潛水的烏賊。此書乍一看就如同平常的魔法小說一樣,主角帶著一堆現代的知識穿越到了異界大陸,在異界成為傳奇,但從簡介中也許可以讀出一點不一樣:「知識就等於力量。」
此書以物理學的發展為主線,側重於量子力學,也正因為這是一本網文,即使是一點都不懂物理的人也可以興緻勃勃的看下去。
《奧術神座》引入了一種新的概念——奧術,其實也就是我們所說的科學。
在開始對書中內容的闡述之前,讓我們來先簡單複習一下物理的發展。
輝煌的經典物理
牛頓和伽利略等物理學家共同構建了經典物理學的大廈,包含經典力學,經典熱學,經典電磁學,並且在當時,所有人覺得 物理 這門學科已經走向了盡頭,世間一切都可以被經典物理學所計算,而當時人類之所以不能預測未來,只是因為計算能力不夠強大。甚至有物理學家說 物理學以後只能在小數點後第六位進行研究了,即日後的物理學只能寄希望於更精準的測量,而那些基礎的牛頓定律,熱學定律等都已經不可能改變了。
兩朵烏雲
但也正是那位說 物理學以後只能在小鼠第六位進行研究 的物理學家發表了一篇演講:「物理學的大廈上還飄著兩片烏雲」,也就是物理學上的兩個難題還等待解決 —— 分別是「以太」的確定,和黑體輻射實驗。後來證明,正是這兩朵「烏雲」使得整個經典物理崩塌,他們分別代表了相對論和量子力學。
相對論
當時的科學家認為光的傳播需要介質,即 以太,它沒有質量且絕對靜止,而光速其實也是光相較於以太的速度,如果改變參照系,光速也就改變了。若你順著光跑,那麼光速在你看來就慢了一點,反之亦然。當時整個時空體系都建立在以太之上。而後來極其精密的實驗表明,無論順著光跑還是逆著,光速恆定,而這也震動了整個物理學界。 愛因斯坦最終提出光速不變原理,掀起了一場轟轟烈烈的相對論革命。
量子力學
再說說第二朵烏雲,黑體輻射,簡單來說,就是研究物體的溫度和輻射能量的關係,在那時科學家們研究出了兩個公式,但是其中一個對應長波,一個對應短波。 這時,整個量子力學中最重要的人物之一——普朗克就登場了, 研究黑體輻射好幾年卻仍無頭緒的他只好用純數學拼接了兩個公式,確意外發現想這個公式成立,必須做出一個假設:能量不是連續的而是一分一分的,而這最小的單位就被稱為 「量子」。而這,可謂是真的動搖了整個經典物理的根基,因為在經典物理看來,如果氣溫從10度上升到了25度,就必然經過了20度,這種平滑性也是 微積分,這個經典物理最傑出成就之一的根基,而不巧的是 無論是牛頓的力學還是馬克斯威的電磁學都基於微積分。 量子力學的平滑性也就是說 能量的發射和吸收就如同花錢一樣,最小的單位就是一分,我不可能花0.5分。
至於後續關於光電效應,概率雲等就不多多贅述了,有興趣的朋友可以看看曹天元的《上帝擲骰子嗎:量子物理史話》
下面讓我們看看書中的故事:
書中的背景是一位名叫 道格拉斯 的「奧術師(顧名思義,奧術研究者,即如今的科學家)」開創了奧術體系,引入了微積分的概念,創建了經典力學,熱學,電磁學。看到這裡不知各位是不是有點眼熟??這可不就是牛頓嗎?發現微積分,建立經典物理學?
接著主角出場,引入了元素周期表,介紹了相對原子量等微觀基礎概念,並因此發跡於奧術師的組織。
此後他研究出了原子的微觀結構,即質子,中子,電子。
再後來,也就是本書最精彩部分的開始了,他推出了 能量不連續的概念。
此後,一些量子力學中經典的理論和實驗,光電效應,波函數,雙縫干涉等接連登場。
之後更是推翻了決定論推出了概率雲,觀察者效應等對物理學和哲學都有深刻影響的理論。
本書中還有一個有趣的設定:認知世界。 當你所聽聞的理論和你自己的完全相悖,並且你自己認同推導卻無法接受結論時,你就會 爆頭......
從中也能看到物理學進步中的犧牲,即使是天才般的偉人如愛因斯坦也會因一念之差而被歷史甩下;在科學的研究中只要符合邏輯就要不斷接受,不能被過去的經驗所束縛......
與其說這本書是網文,不如說是一本異界版物理編年史,其中對大多數理論都有詳細且極度通俗的解釋,也闡述了一些物理學中的思想,相信會帶給大多數人一個機會去了解物理這門有意思的學科。
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