像物理学家一样思考
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山西太原
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作者(美国)盖瑞·祖卡夫|译者:廖世德
出版社海南
ISBN9787544367707
出版时间2016-11
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定价39.8元
货号3670933
上书时间2024-10-11
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导语摘要
盖瑞·祖卡夫著的《像物理学家一样思考》这是一本写给行外人的物理之书，荣获了美国科学图书奖，第七届文津图书奖推荐图书，并得到伦敦大学物理学教授大卫·玻姆、佐治亚理工学院物理学教授大卫·芬克斯坦、上海交通大学教授江晓原、清华大学教授刘兵、北京师范大学教授田松、中国科学院自然科学史研究所方在庆等业内专家的联手推荐。全书没有难懂的公式，没有晦涩的术语，围绕谐音物理、吾理、握理、悟理、无理等的相关哲学解释，让人又爱又怕的物理学就这么直观明了而又生形象地呈现了出来。全书语言通俗，深入浅出，想象丰富，含义深刻，是一本非常难得的物理科普图书。
作者简介
盖瑞·祖卡夫(GaryZukav)，毕业于美国哈佛大学，主修国际政治。曾是一个参加过越南战争的美国特种兵军官，长期饱受愤怒、性上瘾等问题的困扰，然而通过情绪的觉察，切身治疗了自身的问题，并成为一位心灵畅销书作者和心灵导师。他是著名的奥普拉秀的常客，著有多本畅销书，其中《与物理大师共舞：新物理学概况》获得了美国科学书籍奖，《灵魂所依》(TheSeatoftheSoul)曾经长期排名在《纽约时报》、《今日美国》、《洛杉矶时报》等各类畅销书排行榜单冠军。其作品销量高达五百多万册，并被译成24种语言。
目录
序
译序
引论
部一 物理（导言）
第一章 大苏尔的大礼拜
物理
汉语和英语
物理师父
钠光谱
玻尔的原子模型
第二章 爱因斯坦不喜欢
新物理学与旧物理学
牛顿物理学
一部大机器
是我们创造了实相吗
客观性的神话
亚原子粒子
统计学
气体动力学
或然性
量子力学哥本哈根解释
实用主义哲学
脑分割分析法
部二 各种形态的有机能（新旧物理学）
第三章 活的？
有机与无机
普朗克
片断式
1905年的爱因斯坦
光电效应
波，波长，频率，振幅
绕射
双缝实验
波粒二象性
概率波
第四章 事情是这样的
量子力学的程序
预备区
被观察系统与观察系统
作为关联物的光子
波函数
概率函数
量子跃迁
测量理论
量子力学的形而上学
量子力学的多重世界解释
薛定谔的猫
多疑的托马斯
部三 吾理（量子力学）
第五章 “我”的角色
心与物的幻象
互补假说
康普顿散射
德布罗意与物质波
薛定谔的波动方程
泡利不相容原理
玻恩概率波
原子的量子模型
海森堡的矩阵力学
测不准原理
桌子翻了
部四 无理（相对论）
第六章 初心
无理
禅者的初心
狭义相对论
伽利略相对性原理
伽利略转换
光速恒定原理
以太
迈克尔逊—莫雷实验
菲茨杰拉德收缩
洛伦兹变换
第六章 狭义无理
狭义相对论
“本征”与“相对”的长度与时间
特雷尔对相对论收缩的解释
相对质量的增加
同时性
时空连续体
时空间隔
明可夫斯基空间
质能关系
守恒定律
第八章 广义无理
重力与加速度
升降机内外
重力质量与惯性质量
时空连续体地图
欧几里得几何
转动的同心圆
非欧几何
爱因斯坦的预言
水星近日点
太阳光弯曲
重力红移
黑洞
“无理”的幻象
部五 握理（粒子物理学）
第九章 粒子动物园
变化的障碍
镜面的大厅
新世界观
粒子物理学
有趣的气泡室
创造与湮灭之舞
轨迹是什么
量子场论
使用日常语言的两难
粒子的质理
无质量粒子
电荷
自旋
角动量
量子数
反粒子
第十章 这些舞蹈
时空图
费曼图解
又是创造与湮灭的舞蹈
又是反粒子
时间的幻象
熵
虚光子
电磁力
汤川秀树
π介子
粒子的自我互动
引力
虚粒子
真空图解
守恒律
对称
夸克
S矩阵理论
部六 悟理（量子逻辑与贝尔定理）
第十一章 超越两者
物理与悟道
贝尔定理与量子逻辑
冯·纽曼
投射的命题
直接的经验与虚构的语言
分配律
叠置
量子逻辑
证明
跃迁表
冯·纽曼对分配律的反驳
量子拓扑学
第十二章 科学的结束
悟与统一
量子关联
EPR思想实验
超光速沟通
局部因果原理
贝尔定理
克劳赛与费里曼实验
阿思培克实验
超决定论
多重世界理论
量子力学与哲学
暗含的秩序
东方心理学
无相道
后 记
附录一 注释
附录二 基本粒子表
内容摘要
物理是一种想象力，物理是一种思维方式，量子力学，量子逻辑。狭义相对论，广义相对论，这些都是人类心灵自由创造出来的观念，盖瑞·祖卡夫著的《像物理学家一样思考》给你一个起步，一种启发，物理，吾理，握理，悟理，无理……你的想象力有多大，你的思维方式就有多独特，你就越接近自然界的本相。
精彩内容
学生做实验的智力内涵……也就是开创新领域的创意和能力……我们教得不够深入……我个人的看法是这种事你要自己来。你之所以做实验是因为你的哲学使你想要知道答案。生命太短，不能因为别人说一
件事很重要就去做。这样也太辛苦了。你必须自己去感觉事情……(注三)不幸的是，大部分的物理学家都不似拉比。事实上，大多数物理学家一辈子都在做别人说是很重要的事。这就是拉比的意思。
这种情况使我们都产生一种误解。对大部分人而言，他们口中的“科学家”事实上是“技师”。技师是受过高度训练的人，他的职业是应用已知的技术和原理，他处理的是已知的事物。科学家则是追寻自然界真实性质的人，他处理的是未知的事物。
简而言之，科学家是发现，而技师则是应用。然而，科学家到底是发现事物还是“创造”事物，事实上已经不再那么清楚。有很多人认为“发现”事实上就是一种创造。如果是这样的话，那么科学家、诗人、画家、作家就不是那么截然有别了。事实上，科学家、诗人、画家、作家可能都是一个族类。这个族类天生有一种才能，能够将我们视为平常的事物用一种新的方式提出，进而打破了我们的划地自限。凡是特别表现了这种才能的人，我们就叫他天才。
大部分的“科学家”其实只是技师。这是事实。
根本上新的事物他们没有兴趣。他们的视野比较狭窄。他们的精力都用在将已知事物应用出来。他们往往
把鼻子埋在一棵树的树皮上，所以很难跟他们讨论树林。神秘的氢光谱实验就很能说明科学家和技师的不同。
白光——譬如太阳光——照进三棱镜里面以后，就会发生一种最美丽的现象，那就是，从棱镜另外一
边出来的，不足白光，而是所有彩虹的颜色：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。这是因为白光原本就是由这些色彩构成的缘故。白光是一种组成物，可是红光就只含有红光，绿光只含绿光，依此类推。三百年前，牛顿就在他的名著“光学”(Optiks)里面论及这种现象。这一种色彩的铺陈叫作白光谱(whiteli曲tspectrun)。我们若是对白光谱做光谱分析，就会现出一个完整的光谱。因为，凡是我们的眼睛看得到的色彩，白光都有(有一些我们看不到的，譬如红外线、紫外线，白光也有)。
钠光谱可是，并不是每一次光谱分析都会产生完整的光谱。譬如，假设我们拿化学元素钠，使它发光，然后照到棱镜里面。这个时候，我们得到的就只有一部分的光谱。
假设有一个暗室，里面有一个物体。此时如果我们看得到这个物体，这个物体就是在发光。譬如说，如果这个物体看来是红色的，那么它就是在发红光。
光，是由“激动”的物体发出来的。所谓刺激钠，意思并不是说给它superBowl①的入场券。刺激钠意思是为它加一点能量。其中一个方法就是加热。我们将激动的(白热的)钠放出来的光照到棱镜或分光器里面，这时我们得到的就不是白光全部的色彩，而是其中的一部分。就钠而言，我们得到的是两条细细的黄光。
我们也可以反过来将白光对着钠气照射，从而产生钠光谱的反面景象。我们可以从这个反面景象看到钠气吸收了白光的哪些部分。白光通过钠气，再通过分光器以后，还是会产生全部彩虹的颜色，只是少了白热的钠所发出的两条黄光。
这两种方式不论是哪一种，钠光谱的形态都很明确。可以是在原本完整的光谱上只由黑线构成，也可以是只由色线构成而没有其他部分。但不论是哪一种情形，形态永远一样。②这一个形态就是钠元素的指纹。每一种元素发出(或吸收)的颜色都是一定的。同理，每一种元素的分光形态也是一定的，永远不变。
氢是最简单的元素。氢“好像”只有两个组成部分。其一是一个质子，带正电；另一是一个电子，带负电。我们只能说“好像”；因为从来没有人看过氢原子。如果有氢原子存在，那么一个针尖上就有几百万个。氢原子这么小是计算出来的。所谓“氢原子”，是一种“手表内部”的思维。我们只能说，唯有假设这种实体存在，才能够圆满地解释我们观察到的一
些现象；如若不然就很难解释，并且无法摒除“魔鬼
做的”这种解释。这种解释就是有人能够“证明”。
(就是因为有这种解释，才促使伽利略、牛顿、笛卡儿创造了如今成为现代科学的那些学说。)物理学家一度认为原子是这样构成的：原子的中心是核子，恰如太阳系的中心是太阳一样。原子的质量绝大部分都在核子，其中包含带正电的粒子(质子)，以及大小差不多一样但不带电的粒子(中子)c(各种元素里面只有氢核子没有中子。)好像行星绕日一样环绕核子的是电子。电子若与核子比较，几乎等于没有质量。每一个电子都带有负电。电子的数量又与质子相等，所以正电和负电彼此抵消。因此整个原子是不带电的。
这个用太阳系来比拟原子的模型是卢瑟福(EmestRutherford)在1911年创立的。可是这个模型的问题，在于电子与原子核的距离事实上比行星和太阳之间大很多。用卢瑟福的话来说，如果拿原子与原子里面的粒子(绝大部分都在核子上面)相比，那么原子所占的空间实在太大了，环绕核子的电子相形之下，“好像大教堂里的苍蝇”。
这一幅熟悉的原子图画我们大部分人都是在学校里学的，通常还是强迫的。不幸的是这一幅图画已经过时，所以你忘了算了。当今的物理学家如何设想原
子我们以后再讨论。此地要说的是，这个行星模型如
今虽然已经过时，可是却是因为有这个模型作背景，我们才解决了一个最难的问题。以下我们就说明这件事。
氢是最简单的元素，可是氢光谱的光线就有一百条以上！其他元素当然就更多了。我们若将氢气光照到分光器里面，我们将得到依一定形态排列的一百多条色线。①问题在于：“氢原子这么简单的东西，只有一个质子与一个电子两个组件，为什么竟然产生这么复杂的光谱？”P9-11
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