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最好的物理入门读物,就是爱因斯坦们的论文 | 维尔切克专栏

时间: 2018年06月26日 | 作者: Admin | 来源: 环球科学(huanqiukexue.com)
我们将永远不可能再像希腊哲学家那样理解自然。用几条普适的原则去解释万象已经难以让我们满足。我们知道的太多了。


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在我的少年时代,我和父亲有过一个协议,它改变了我的一生。父亲会时不时开车带全家人去离家数英里的一个大书店。在那儿,我可以用我(很有限)的零用钱去买任何想读的书。但如果我想买的书得到父亲的认可,他就会资助我一半的书费,有时候甚至是全部。这让我印象非常深刻,因为父亲是个很节俭的人——当然我也不轻易花掉零用钱。这家书店有一整排多佛出版社(Dover Press) 出版的书,其中包括很多再版的经典科学书籍。父亲通常都会赞成我买这类书籍,所以我就充分利用了这一点。

在父亲资助我买的一本书中,我找到了一个启迪人生的榜样——尼尔斯·亨利克·阿贝尔(Niels Henrik Abel,1802-1829)。他虽然英年早逝,却为后世留下了永恒的数学遗产。他说的一段话,让我铭记于心,难以忘怀:“看来,如果一个人想在数学上取得进步,他就应该直接学习大师,而不是学大师的门生。”这句箴言同样适用于物理和其他领域。(达尔文,当他没有谈论藤壶的时候,他的书也是很值得一读的。)

阅读大师的著作,就像在与处于人生巅峰时期的他们直接进行交流,这种体验是无与伦比的。他们不仅传授你技巧,更教授你如何思考与表达。下面我举几个例子,你们可以把它看做是我推荐的暑期阅读书目。

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如果你想了解狭义与广义相对论,最好的选择仍然是爱因斯坦的原始论文。这些论文的英译版被收录在多佛出版社出版的《相对论原理》(The Principle of Relativity)中。该书还收录了爱因斯坦的老师赫尔曼·闵可夫斯基(Hermann Minkowski)的精彩讲义,他在其中引入了现代的时空概念。如果你是个想深入学习广义相对论的学生,那还是要推荐爱因斯坦的论文,尽管按现在的标准它的篇幅很短,但与那些比它长数百倍的当代教科书相比,它对广义相对论的介绍更加清晰和深入。

这些论文的开头部分都在介绍概念,内容通俗易懂。在那个物理学发展的黄金年代,科学家总是不厌其烦的解释他们为什么要研究那些问题。

同样,如果你打算开始学习量子力学,那么狄拉克的《量子力学原理》(Principles of Quantum Mechanics)的开头部分是最好的入门读物。据说狄拉克在剑桥讲授量子理论的时候,他凭记忆直接背述书中的大段内容。有一次,一个学生问他:“狄拉克教授,您的解释和您书中写的差不多,可是我还是不太明白。您能用不同的方式讲解一下吗?”狄拉克思索片刻后回答道:“你知道吗,在我写这本书的时候,对我写的所有内容都进行了详尽的思考。所以没有比这个更清晰的解释了。”

如果你寻求的是关于物理的通俗导读,那么没有什么书比费曼的《物理定律的本性》(Character of Physical Law)更合适了。同我之前提到的其他经典著作——以及莫扎特的音乐一样,费曼的这本书写的深入浅出。我自己的物理启蒙则是来自于《费曼物理学讲义》(The Feynman Lectures on Physics)。这个讲义虽然主要面向物理专业的学生,但它每一卷的前几章以及每一章的开头部分都比较易读,没有太多数学。

最近,我重读了多佛出版社出版的另一本大师著作——约翰·皮尔斯(John Pierce)撰写的《信息论入门》(An Introduction to Information Theory),感觉获益匪浅。这本书,加上克劳德·香农(Claude Shannon)最初的论文,是这一领域最好的入门读物。(皮尔斯的书会让你更容易理解香农的论文。)这是一本老书,但现在读起来却更有意思:许多人工智能领域的新进展其实在很早以前就被研究者预见到了,而在一些看上去前景光明的方向上,目前的研究仍很有限。

最后,就让我用皮尔斯对人类现状的惊人断言做结束语吧:“我们将永远不可能再像希腊哲学家那样理解自然。用几条普适的原则去解释万象已经难以让我们满足。我们知道的太多了。”

尽管直接从知识之树上采撷食物可能让我们的口味变得非常挑剔,但我仍推荐这么做。

翻译:胡风 梁丁当

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