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‎Stephen Hawking

The Illustrated A Brief History of Time Stephen Hawking 吴忠超等译
霍金的生日为伽利略三百周年的忌日,逝世是爱因斯坦的139周年生诞3.14。在剑桥大学担任卢卡斯数学教授席位,之前是牛顿和保罗·狄拉克。书荣登畅销榜237周,被翻译成40种文字,销售了1000余万册...
他不能写字,看书必须依赖于一种翻书页的机器,读文献时必须让人将每一页摊平在一张大办公桌上,然后他驱动轮椅如蚕吃桑叶般地逐页阅读。
我的物理著作比麦当娜谈性的书还更好卖。
在不同的情形下,我们必须使用基本理论的不同表述。这和描绘地图表面很相似,人们不能只使用一张单独的地图。
@qiusir:不记得读没读过以前的版本,貌似曾经有过一本,即便读过也都忘了。想起衣着考究喜欢读莎士比亚剧本的钱德拉塞卡提到过他知道的认真读过牛顿的《自然哲学的数学原理》一书的包括他就两个人,认真读过这本《时间简史》的也多不到哪去吧?当然我这样的远远不在其列...
1、我们宇宙的地图
早在公元前340年,希腊哲学家亚里士多德在他的《论天》一书中,就能够对于地球是球型而不是一块平板这个信念提出了两个有力的论证。(月食、北极星的位置)亚里士多德认为地球是不动的,是宇宙的中心,圆周运动是最完美的。公元2世纪,这一思想被托勒密精制成一个完整的宇宙模型。
1514年哥白尼提出了日心说,德国人开普勒和意大利人伽利略开始公开支持他的理论。1609年,亚里士多德和托勒密的理论才宣告死亡。那一年伽利略用刚发明的望远镜来观测夜空。当他观测木星时,发现有几个小卫星或月亮围绕着它运动,并非所有东西都必须直接围绕着地球转动。同时开普勒修正了哥白尼的理论,提出行星沿着椭圆轨道运动,从而使得预言和观测一致了。1687年,牛顿出版了《自然哲学的数学原理》,这部作品也许是物理科学有史以来最重要的著作。
牛顿自己说过,当他坐着陷入沉思之时,一个苹果的下落使他得到了万有引力的思想。(据说是一位亲朋转述的,自己的书中没有提及过...)
1691年牛顿写给同时代另一位最重要的思想家本特里的信中...(《时间简史》里这一部分描述的不如加来道雄的《不可能的物理》,当然后者印刷质量要差很多哈)

爱因斯坦碰到了本特利悖论,这一悖论甚至让牛顿也倍感苦恼。早在1692年,牧师理查德·本特利写信给牛顿,如果牛顿所说的万有引力总是具有吸引力的,那么宇宙为什么还没有崩溃呢?如果宇宙是由一系列有限的、相互吸引的星体组成的,那么这些星体应该不断聚合,而宇宙则会变成一个大火球从而毁灭!牛顿被这封信深深地困扰,因为他指出了自己的引力定律中的一个主要漏洞:任何关于万有引力具有吸引性的理论其自身都是不稳定的。在万有引力的作用下,任何有限的星体集合都必然毁灭。牛顿回信道,宇宙是无限且完全均匀的,每颗星星都均匀地被各个方向的力量拉扯,因此所有的力都将抵消。这是个聪明的解答方法,但牛顿也聪明地意识到,这种稳定是自欺欺人的。如同一堆多米诺骨牌,即使是最轻微的震动也能让整副牌倒下。这是“亚稳定状态”。当1916年爱因斯坦被本特利悖论困扰时,他的方程却正确地告诉他,宇宙是动态的---非扩张即收缩;而一个静态的宇宙是不稳定的,会因为万有引力崩溃。但当时的天文学家坚持认为宇宙是静态的且恒久不变的。因此,屈服于天文学家观测结果的爱因斯坦,就又引入了宇宙常数...(他本人最后悔的错误)

人们倾向于相信永恒的真理,也可能是可以从以下的观念得到安慰,即虽然他们会生老病死,但是宇宙必然是不朽的、不变的。

‎second-day-of-creation-genesis-julius-schnorr-von-carolsfeld

《创世纪的第二天》卡罗尔斯菲尔德画于1860年
1929年埃德·哈勃做出了一个里程碑式的观测,即不管你往哪个方向观测,远处的星系都正急速地飞离我们而去。哈勃的观测暗示存在一个叫做大爆炸的时刻...
理论只不过是宇宙或它的受限制部分的模型,以及一族把这模型中的量和我们做的观测相联系的规则。
一个好的理论,首先必须能准确描述大量的观测,其次,这个理论能对未来观测的结果做出明确的预言。
在任何自繁殖的群体中,总是存在着不同个体在遗传物质和发育上的变异。这些差异表明,某些个体比其他个体对他们周围的世界更能引出正确的结论,并去适应它。这些个体更可能存活、繁殖,因此它们的行为和思想的模式将越来越起主导作用。达尔文的自然选择学说
2、空间和时间
亚里士多德的传统观点还以为,人们依靠纯粹思维即可以找出所有制约宇宙的定律:不必要用观测去检验之。这样,在伽利略之前没有一个人像看看不同重量的物体是否确实以不同速度下落。(当然,这个故事几乎不足以信。)
伽利略第一手观察的原则,改变了科学的历史。
在没有空气阻碍东西下落的月球上,航天员大卫·斯各特进行了羽毛和铅锤实验,并且发现两者确实同时落到月球上。[?]
不存在绝对静止意味着不能像亚里士多德相信的那样,给事件指定一个绝对的空间位置...没有理由一位一个人的立场比别人的更优越。
迈克尔逊1907年,美国第一位诺贝尔物理学奖获得者。(为何没有爱德华·莫雷呢)
太阳的质量畸变了它附近的时空,从一个遥远的恒星来的通过太阳附近的光被折射了,这样在地球上看来,似乎来自另外一个方向。
爱因斯坦光线偏折的预言不可能在1915年立即得到验证。直到1919年,一个英国的探险队从西非观测日食,证明光线确实像理论所预言的那样被太阳偏折。这次英国人证明德国人的理论被欢呼为战后两国和好的伟大行动。更具讽刺意味的是,后来人们检查这次探险所拍的照片,发现其误差和企图测量的效应同样大。他们的测量纯属运气。
广义相对论的另一个预言是,在像地球这样的大质量的物体附近,时间显得流逝得更慢一些。当光从地球的引力场往上行进,失去能量,因而其频率下降。在上面的某个人看来,下面发生的每一件事都显得需要更长的时间。1962年,人们利用一对安装在水塔顶上和底下的非常准确的钟验证了这个预言。发现底下的更接近地球的钟走得较慢。
目前,随着基于卫星信号的非常精确的导航系统的出现,地球上的不同高度的钟的速度的差异,在实用上具有相当重要性。如果人们无视广义相对论的预言,计算的位置会错几英里。(尽管量子理论是人脑有史以来提出的最成功的理论(通产精确都一百亿分之一以内),但它基于松散的机会、运气和概率之上。和牛顿理论不同个,牛顿理论对物体的运动做出了确切、坚定的解答,量子理论只能给出一定的可能性。现代的奇迹,如激光、互联网、计算机、电视机、移动电话、雷达、微波炉等等,都是建立在多变的可能性之上。《不可能的物理》)
‎Stephen Hawking and Freeman Dyson

(为“突破摄星”计划站台[?],难得看到霍金和戴森在一起的镜头,这张照片中最弱和最小的很可能是最强的的两个人。还以为那位Peter Worden是温伯格呢...)
3、膨胀的宇宙
每一种化学元素吸收非常独特的颜色族系,将它们和恒星光谱中失去的颜色相比较,我们就可以准确地确定恒星大气中存在的哪种元素。(吸收光谱)
1929年哈勃发表的结果更令人惊异!甚至星系红移的打下哦?也不是随机的,而是和星系离我们的距离成正比。
宇宙膨胀的发现时20世纪最伟大的智力革命之一。牛顿或其他人早就应该意识到,静态的宇宙在引力的作用很快开始收缩。
19世纪、18世纪甚至17世纪晚期(1691年)的任何时候,人们都可以从牛顿的引力论预言出宇宙的这个行为(膨胀)。然而,静态宇宙的信念是如此之强,以至于一直维持到了20世纪的早期。甚至爱因斯坦于1915年发表其广义相对论时,还是这么肯定宇宙必须是静态的,以至于他在其方程中引进了一个所谓的宇宙常数来修正自己的理论,使静态的宇宙成为可能。(“在一个人的方程中具备美感比使之符合实验结果更重要。而且如果一个人真正具有健全的洞察力,那么他就身处肯定通往进步的道路上了。”提出反物质的狄拉克的这句话不仅仅是自己的直接体会吧。)
1922年俄国物理学家和数学家亚历山大·弗里德曼(大爆炸理论提出者伽莫夫的老师)愿意只用广义相对论解释,并对宇宙做出了两个非常简单的假设:我们不论往哪个方向看,也不论在任何地方进行观察,宇宙看起来都是一样的,我们应该预料宇宙不是静态的。
@qiusir:读小说很大程度是陶冶自己,认识自己和认清环境,不过是表面层次的,即便我们觉得很深刻,也是抽象的。读教育类的书呢,其实践需要环境和他人的配合才能完成。但读物理(数学类)的专业书籍,这种提升是更具体的,而且只需要自己就可以完成理解的,当然阅读起来也更费力...
很多人不喜欢时间有个开始的观念,可能是因为它略带有神的干涉的味道。天主教会抓住了大爆炸模型,并在1951年正式宣告,它和《圣经》相和谐。
1965年,我读到彭罗斯关于任何物体受到引力坍缩必定最终形成一个奇点的定理,我很快意识到,如果人们将彭罗斯定理中的时间方向颠倒以使坍缩变成膨胀,假定现在宇宙在大尺度上大体类似莫里德曼模型,这定理的条件仍然成立。
在随后的几年中,我发展了新的数学技巧,从用于证明奇点一定发生的定理中除去了这个或其他技术上的条件。最后的结果是1970年彭罗斯和我的合作论文。
我们的工作遭遇到很多的反对,部分来自苏联人,由于他们对马克思主义科学决定论的信仰;另一部分来自某些人,他们认为整个奇点的观念是不一致的,并糟蹋了爱因斯坦理论的完美。然而,人实在不能辩赢数学定理。所以我们的工作最终被广泛接受,现在几乎每个人都假定宇宙是从一个大爆炸奇点开始得。颇具讽刺意味的是,现在我改变了想法,试图去说服其他物理学家,事实上在宇宙的开端并没有奇点---正午我们将要看到的,一旦考虑了量子效应,奇点就会消失。
宇宙在时间上必须有个开端。直到1970年,在爱因斯坦广义相对论的基础上,彭罗斯和我才证明了它。这个证明显示,广义相对论知识一个不完全的理论,它不能告诉我们宇宙是如何开始的,因为它预言,所有包括它自己在内的物理理论都在宇宙的开端失效。

人们不能再不理会20世纪另一个伟大的部分理论,量子力学的小尺度效应。20世纪70年代初期,我们被迫从极其巨大范围的理论理解宇宙转变到极其微小范围的理论理解宇宙。
4、不确定性原理
法国科学家拉普拉斯侯爵在19世纪初论断,宇宙是完全决定论的,应该存在一族科学定律,只要我们知道宇宙在某一时刻的完全状态,我们便能预言宇宙中将会发生的任一事件。很多人强烈地抵制这种科学决定论的教义,他们感到这侵犯了上帝干涉世界的自由。但直到20世纪初,这种观念仍被认为是科学的标准假设。
为了避免一个热体必须在所有的频率等同地发射电磁波(意味着辐射出的总能量是无限的)这显然的荒谬结果,马克思·普朗克在1900年提出波不能以任意的速率辐射,而只能以某种称为量子的波包发射。(教材提到的是黑体辐射)
尽管爱因斯坦在发展(量子力学的)这些观念时起到了很大的作用,但他非常强烈地反对这些。他之所以得到诺贝尔奖就是因为他对量子力学理论的贡献。(光电效应的解释)即使这样,他也不接受宇宙受机缘控制的观点;他的情绪可以用他著名的断言来表达:上帝不掷骰子。
(忽然觉得,不对单独一个结果断言的量子力学预言一组可能发生的不同结果,很像是算卦的策略,还好,江湖人士还没有高级到用最新的物理学来武装自己...)
在泡泡中看到绚丽无比的颜色是起因于从水的薄膜两边反射来的光的干涉模式。
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经典广义相对论由于预言无限大密度的点,而预示着自身的垮台,正如经典力学由于隐含着原子必须坍缩成无限的密度,而预言自身的垮台一样。
5、基本粒子和自然的力
亚里士多德相信宇宙中所有的物质由四种基本元素即土、气、火、和水组成。有两种力作用在这些元素上,引力和浮力。将宇宙的内容分割成物质和力的这种做法一直沿袭至今。
1803年英国的化学家兼物理学家道尔顿指出,化合物总是以一定比例结合而成的,这一事实可以用由原子聚合一起形成称作分子的个体来解释。然而直到20世纪初这两个学派的争论才以原子论者的胜利而告终。爱因斯坦提供了其中一个重要的物理证据。1905年,在他关于狭义相对论的著名论文发表前几周,他在发表的另一篇文章里指出,所谓的布朗运动---悬浮在液体中尘埃小颗粒的无规则随机运动---可以解释为液体分子和灰尘粒子碰撞的效应。(亚里士多德的影响力巨大啊)1897年汤姆孙发现电子,1911年卢瑟福最后证明了原子确实具有内部结构。
卢瑟福-查德威克原子模型。
质子是由希腊文中表达“第一”的词演化而来的,因为质子被认为是组成物质的基本单位。
自旋为1/2的粒子必须旋转两整圈才会显得一样。(找个图?)
强核力有一种称为禁闭的古怪性质:它总是把粒子束缚成不带颜色的结合体。
6、黑洞
1783年,剑桥的学监约翰·米歇尔指出,一个质量足够大并足够致密的恒星会有如此强大的引力场,甚至连光线都不能逃逸。1969年美国科学家约翰·惠勒为了形象地描述至少可以回溯200年前的一个观念时,杜撰了黑洞这个词。
1928年,一位印度研究生---钱德拉塞卡---乘船来英国剑桥跟天文学家兼广义相对论家阿瑟·爱丁顿爵士学习。在从印度来英国的船上,钱德拉塞卡算出了耗尽所有燃料之后,多大的恒星仍可以对抗自己的引力而维持本身,苏联科学家朗道差不多同时得到了类似发现。
爱丁顿为此感到震惊,他拒绝相信钱德拉塞卡的结果。爱丁顿认为一颗恒星是根本不可能坍缩成一点的,这是大多数科学家的观点,爱因斯坦自己写了一篇论文,宣布恒星的体积不会收缩为零。恒星结构的主要权威爱丁顿的敌意使得钱德拉塞卡放弃了这方面的工作...1983年获得诺贝尔奖,至少部分原因在于早年所做的关于冷恒星的质量极限的工作。(要知道他的学生杨李1957年诺奖,而自己的舅舅早就诺奖,他更换过多个研究另有,戴森等人都有过描述。他自己的记录更生动:每个人都走到我的面前,“太糟了,钱德拉,简直太糟了。”我记得我站在火炉前自言自语地重复一句话:“世界就是这样结束的,不是伴着一声巨响,而是伴着一声呜咽。”)
钱德拉塞卡指出,不相容原理不能够组织质量大于钱德拉塞卡极限的恒星放生坍缩,1939年奥本海默解决了这个问题。(戴森回忆过奥本海默似乎不愿意提及黑洞这个工作)
相对论中没有绝对时间,每个观测者都有自己的时间测量。
黑洞是科学史上极为罕见的情形之一,在没有任何观测到的证据说明其理论是正确的情况下,作为数学的模型被发展到非常详细的地步。
7、黑洞不是这么黑的
我的残废使得这个过程相当缓慢,这样我有大量时间。
如果不进行外部干涉,事物总是倾向于增加它的无序度。你只要停止保养房子就会看到这一点。(很难想象轮椅上的霍金想到这个比喻)人们可以从无序中创造出有序来,但是必须消耗精力或能量,这样减少了可利用的有序能量的数量。
一个孤立系统的熵总是增加的,并且将两个系统连接在一起时,其合并系统的熵大于所有单独系统熵的总和。
@qiusir:哪怕是只看懂了一点,或者只是和以往某点知识建立起了关联,都会是绝望独行的夜空中的星光闪耀,让我脆弱的智商觉得不是那么孤单...
普林斯顿大学的一位叫贝肯斯坦的研究生提出(约翰·惠勒的学生,现在在希伯来大学物理教授),事件视界的面积即是黑洞的熵的量度。然后,最后发现他基本上还是正确的,虽然是在一种他肯定没有预料到的情形下。(霍金的表述很是坦诚也很自信哈)
黑洞几乎不配黑这个绰号,它们实际上是白热的...(这似乎是霍金最大学术成就)
我第一次宣布我的计算结果时,受到了普遍的质疑。我讲演结束后,伦敦国王学院的约翰·泰勒宣布这一切都是毫无意义的。他甚至还为此写了一篇论文。然而,最终,包括泰勒在内的大部分人都得出结论,如果我们关于广义相对论和量子力学额的其他观念是正确的,那么黑洞必须像热体那样辐射。
1975年以来,根据理查德·费曼对于历史求和的思想,我开始推导一种更强有力的量子引力论方法。
8、宇宙的起源和命运
我在整个20世纪70年代主要研究黑洞。但在1981年参加在梵蒂冈由耶稣会组织的宇宙学会议时,我对于宇宙的起源和命运问题的兴趣被重新唤起。当天主教会试图对科学问题发号施令,并宣布太阳围绕着地球运动时,对伽利略犯下了严重的错误。几个世纪后的现在,它决定邀请一些专家做宇宙学问题的顾问。
Stephen Hawking meets Pope John Paul II

Stephen Hawking meets Pope John Paul II 1981
在会议的尾声,教皇接见所有与会者,他告诉我们,在大爆炸之后的宇宙演化是可以研究的,但是我们不应该去过问大爆炸本身,因为那是创生的时刻,因而只能是上帝的事务。我心中窃喜,看来他并不知道,我刚在会议上作过的演讲的主体---时空有限而无界的可能性,这意味着它没有开端、没有创生的时刻。我不想去分享伽利略的厄运。
我对伽利略之所以有一种强烈的认同感,其部分原因是我刚好出生于他死后的300年!
1948年,伽莫夫颇为幽默---他说服了核物理学家汉斯·贝特将他的名字加到这篇论文上,使得作者的名字阿尔法、贝特、伽莫夫(α、β、γ),此论文中做出了一个惊人的预言:宇宙的热的早期阶段的辐射今天还在周围存在...这正是彭齐亚和威尔逊1965年发现的辐射。
《造物主》(The Ancient of Days,1794 [?])威廉·布莱克(戴森最喜欢的诗人)William Blake Artworks[?]
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一群猴子锤击打字机,它们所写的大部分都是废话。按时纯粹由于偶然,它们可能碰巧打出莎士比亚的一首十四行诗。
弱人存原理,在一个大的或具有无限空间和或时间的宇宙里,只有某些时空有限的区域里,才存在智慧生命发展的必要条件。因此,在这些区域中,如果智慧生物观察到他们在宇宙的位置满足他们存在的条件,他们就不应感到惊讶。这有点像生活在富裕街坊的富人看不到任何贫穷。
如果宇宙不是我们看到的样子,我们就不会在这里。
强人存原理假设,存在许多具有不同初始膨胀率和其他基本物理性质的不同的宇宙,只有一些适合于生命。
人们必须利用虚时间,以避免在进行费曼对历史求和的技术上的困难。
9、时间箭头
相对于进行测量的人,时间变成了一个更个人的概念。
科学定律并不区别过去和将来。在CPT(C反粒子替代粒子、P取镜像,这样左右就相互交换了、T颠倒所有粒子的运动方向)的联合作用下不变。
在任何闭合系统中无序度或熵总是随时间而增加。换言之,它是墨菲定律的一种形式:事情总是越变越糟。
人可以一杆子打散台球,但想一杆子把所有球打回原来的状态是极不可能的。
当时空曲率变大时,量子引力效应变得重要,而经典理论不再能很好地描述宇宙。人们必须用量子引力论去理解宇宙是如何开始的。
在我看来,如果你再出版物中承认自己错了,那会好得多并少造成混乱。爱因斯坦即是一个好的榜样,他在试图建立一个静态宇宙模型时引入了宇宙常数,他称此为一生中最大的错误。

对于智慧生命来说,一个强的热力学箭头是必需的。为了生存下去,人类必须消耗能量的一种有序形式---食物,并将其转化成能量的一种无序形式---热量,这样智慧生命不能在宇宙的收缩相中存在。
阅读本书使你头脑中的有序信息量增加了。然而,同时由你身体释放出来的热对于增加宇宙的其余部分的无序度将有大得多的效应。我建议你现在停止阅读。

(开放的有功能的大脑更有能力吸收有序的东西,也有能力排放因此产生的无序的东西,但反之,无序的东西被某些人加工成有序的,也仅仅是为更高级的生物提供了食物罢了。想起“生物以负熵为食”,而“一将功成万骨枯”,也可以从负熵吸收排泄正熵的逻辑看...)(“不要问我受了谁的影响。一个狮子是由他所消化的羊羔组成,我这辈子一直在读书。”——戴高乐)
10、虫洞和时间旅行
1949年库尔特·哥德尔(出生于奥匈帝国的数学家、逻辑学家和哲学家,维也纳学派的成员。自幼多病,而且从小就患了强迫症,还患过抑郁症。后来在普林斯顿的医院绝食而死,因为他认为那些食物有毒。)发现了广义相对论允许的新的时空。这首次表明物理定律的确允许人们在时间里旅行。哥德尔是一名数学家,他由于证明了不完备性定理而名震天下。该定理是说,不可能证明所有真的陈述。即使你只试图证明像算术这么明确而且枯燥的学科中所有真
的陈述。这个定理也许是我们理解和预言宇宙能力的基本极限。

‎Kurt Friedrich Gödel with Einstein

哥德尔在和爱因斯坦于普林斯顿高等研究院所度过他们晚年时通晓了广义相对论。(照片中一个晚年致力于要囊括所有真的陈述的陈述,一个证明不可能证明所有真的陈述。)
人们也许可以把时空卷曲起来,使得A和B之间有一近路。
@qiusir:眼见一直喜鹊对着大剧院的幕墙飞跳,这也提醒我们要原理一些投射现实的镜子,要向着背面才能飞入其中...
为了使时空卷曲成允许逆行旅行的样子,人们需要负能量密度的物质。
如果他们(外星人)全然有意显灵的话,为何只对那些被认为不太可靠的证人进行?如果他们试图警告我们大难临头,这样做也不是非常有效。(或许可以用量子思维解释外星人的不靠谱)
选择历史假说和费曼把量子理论表达成历史求和的方法相类似...每一个历史都有自己的概率。
11、物理学的统一
爱因斯坦晚年用大部分时间寻求一个统一理论,但是没有成功。尽管他本人对量子力学的发展起过重要的作用(光子说诺奖),但它拒绝相信它的真实性。但是,不确定性原理似乎还是我们生活其中的宇宙的一个基本特征。一个成功的统一理论必须将这个原理结合进去。
1928年物理学家诺贝尔奖获得者马克思·波恩告诉一群来格丁根大学的访问学者:“据我所知,物理学将在6个月之内结束。”他的信心是基于狄拉克新近发现的能够制约电子的方程。
不确定性原理意味着甚至“空虚的”空间也充满了虚的粒子和反粒子对,这些粒子具有无限的能量,也就具有无限的质量。
具有消化系统的二维动物会被分分解成两部分。
生命只能存在于一维时间和三维空间没有被卷曲得很小的时空区域里。
在牛顿时代,一个受教育的人至少可能在梗概上掌握整个人类知识。但从那以后,科学发展的节奏使之不再可能。因为理论总是被改变以解释新的观察结果,它们从未被消化或简化到使常人能理解(所以学习就成了一辈子的事情)。你必须是一个专家,即使如此,你只能有望正确地掌握科学理论的一小部分。只有少数人可以跟得上知识快速进步的前沿,但他们必须贡献毕生的精力,并局限在一个小的领域里。其余的人对于正在进行的发展或者他们产生的激动只有很少的概念。(翻译的不好呢?
在牛顿引力论中,我们甚至连三体运动问题都不能准确地解出...到现在为止,我们在根据数学方程来预言人类行为上只取得了很少的成功。
一个完备协调的统一理论只是第一步,我们的目标是完全理解发生在我们周围的事件以及我们自身的存在。
12、结论
如同一个无限的乌龟塔背负平坦的地球是这样的一个图像一样,超弦理论也是一种图像,后者比前者更数学化,更准确,但两者都是宇宙的理论都缺乏观测的证据。
Creazione di Adamo

米开朗基罗《亚当之创生》拉普拉斯理论认为,上帝选择宇宙起始的方式也宇宙服从的定律,但此后他不再干涉。
也许不存在粒子的位置和速度,只有波。只不过是我们企图将波硬套到我们关于位置和速度的先入为主的观念之上而已。
迄今为止,大部分科学家太忙于发展描述宇宙为何物的理论,以至于没工夫过问为什么。另一方面,以寻根究底为己任的哲学家跟不上科学理论的进步。维根斯坦,这位20世纪最著名的哲学家都说道:“哲学余下的任务仅是语言分析。”这是从亚里士多德到康德哲学家的伟大传统的何等堕落啊!

阿尔伯特·爱因斯坦
他的一生“一半用于政治,一半用于方程”。
拥护非暴力反抗以及公开鼓励人民拒绝服兵役,因而不受他的同事们欢迎。在战时有致力于调解和改善国际关系,这也使他不受欢迎,而且他的政治态度很快使他难以访问美国,甚至连讲学都有困难。
虽然血统上是犹太人,但他拒绝接受《圣经》上关于上帝的说法。
一个人因教唆他人去谋杀爱因斯坦而被定罪,却只罚款6美元。
但爱因斯坦是冷静的,当一本题为《100个反爱因斯坦的作家》的书出版时,他反驳道:“如果我错了的话,有一个人反对我就足够了!”
希特勒上台,正在美国的爱因斯坦宣布不再回德国,一家柏林的报纸的头条写道:“来自爱因斯坦的好消息---他不回来了。”
@qiusir:Pi节生日的爱因斯坦的国籍有点复杂,先后是德国、瑞士、奥地利、德国、美国。对此他自己有句话概括得很有趣:如果相对论被证明是对的,德国人会说我是德国人,瑞士人会说我是瑞士公民,法国人会说我是大科学家。如果相对论被证明是错的,法国人会叫我瑞士佬,瑞士人会叫我德国佬,德国会叫我犹太佬。
1952年他得到担任以色列总统的提议,他对犹太复国主义事业的畅言无忌的支持得到了充分的承认。但他谢绝了。他说他认为自己在政治上过于天真。“方程对我而言更重要些,因为政治是为当前,而方程却是永恒的东西。”
伽利略·伽利雷
@qiusir:不要说发掘个人的潜能,其实能把书房里的书很认真学习一下就会有很大的不同。当然了,的确有的人家没有书房,有的书房里也没有书,所以天赋这件事情也不是挖掘就可能行的...
伽利略可能比任何其他人更有资格称为近代科学的奠基人。
伽利略很早就相信哥白尼的理论,但只当他发现了支持这一观念的证据后,才公开支持。他用意大利文写关于哥白尼理论的文章,而没有用通常的学院式拉丁文。
1616年天主教会宣布哥白尼主义是“虚假的和错误的”,并命令伽利略再也不准“保卫或坚持”这一学说,他勉强接受了。
1623年他的一位老友成为教皇,伽利略立即试图为1616年的判决翻案。
1642年,即他逝世前4年,当时他仍然被软禁着,他的第二本著作的手稿被偷运给荷兰的出版商。正是这本被称为《两种新科学的对话》的书(第一本书是探讨亚里士多德和哥白尼理论的,《关于两大世界体系的对话》),甚至比支持哥白尼更进一步,称为现代物理学的发端。
艾萨克·牛顿
牛顿是一个不讨人喜欢的人,他和其他院士的关系声名狼藉。他在激烈的争吵中度过晚年的大部分时间。那部肯定是物理学有史以来最有影响力的书《自然哲学的数学原理》的出版,让他很快成为名重一时的任务,被任命为皇家学会主席,并成为第一个被授予爵位的科学家。
通过哈雷夺取天文学家弗莱姆斯蒂德的工作成果,被告到法庭去,在最紧要关头赢得了法庭的判决---不得发行这部剽窃之作。牛顿被激怒了,作为报复,在后来的版本中系统地删除了所有来自约翰的引证。(对罗伯特·胡克也是报复吧...)
在和莱布尼茨之间的更严重的争论,大部分为牛顿辩护的文章均出自牛顿本人之手,虽然是以他朋友的名义出版!而莱布尼茨犯了向皇家学会起诉来解决争端的错误,牛顿作为主席,指定一个清一色由牛顿朋友组成的公正额委员会来审查...心犹未足,又在皇家学会的杂志上写了一篇匿名的观与谴责莱布尼兹剽窃行为报告的回顾。即便在莱布尼兹死后,牛顿扬言他为“伤透了莱布尼茨的心”而洋洋得意。
在两次争吵期间,牛顿已经离开了剑桥和学术界,在架桥曾积极从事反天主教政治,后来在议会中也很活跃。最终,作为报酬,他得到了皇家造币厂厂长的肥差。在这里,他以社会上更能接受的方式,施展他那狡狯和刻薄的能耐,成功导演了一场反对伪币的重大战役,甚至将几个人送上了绞刑架。(霍金对前前任牛顿可是一点不留情面啊,不知道映射一下狄拉克?还是为受害者复仇,哈哈,后者仗义啊。)

‎Stephen Hawking

[?]Stephen Hawking: His life in pictures
@qiusir:“物理才是人生最好的指南”,那本不怎么样的书的这个题目倒是很符合我现在的感受...

RR@12.15
(有同事问我,霍金和杨振宁谁更牛...)
我的物理著作比麦当娜谈性的书还更好卖。(残疾的霍金完胜流行歌星?)
1514年哥白尼提出了日心说...1609年伽利略用刚发明的望远镜来观测夜空...1687年,牛顿出版了《自然哲学的数学原理》...(新世纪的曙光)
早在1692年,牧师理查德·本特利写信给牛顿,如果牛顿所说的万有引力总是具有吸引力的,那么宇宙为什么还没有崩溃呢?
天主教会抓住了大爆炸模型,并在1951年正式宣告,它和《圣经》相和谐。
1965年,我读到彭罗斯关于任何物体受到引力坍缩必定最终形成一个奇点的定理...1970年彭罗斯和我的合作论文...(彭罗斯荣获2020年诺贝尔物理学奖)
质子是由希腊文中表达“第一”的词演化而来的...
1969年美国科学家约翰·惠勒为了形象地描述至少可以回溯200年前的一个观念时,杜撰了黑洞这个词。(black hole这个词用隐星替代也好,那个李淼在讲座中开了不恰当玩笑...)
“世界就是这样结束的,不是伴着一声巨响,而是伴着一声呜咽。”
阿尔法、贝特、伽莫夫(α、β、γ)
如果宇宙不是我们看到的样子,我们就不会在这里。
在任何闭合系统中无序度或熵总是随时间而增加。换言之,它是墨菲定律的一种形式:事情总是越变越糟。
爱因斯坦晚年用大部分时间寻求一个统一理论,但是没有成功。尽管他本人对量子力学的发展起过重要的作用,但它拒绝相信它的真实性。(一位睿智的老人在一个错误的方向孤独地行走了几十年?探索和自我放逐...)
一个人因教唆他人去谋杀爱因斯坦而被定罪,却只罚款6美元。
不要说发掘个人的潜能,其实能把书房里的书很认真学习一下就会有很大的不同。当然了,的确有的人家没有书房,有的书房里也没有书,所以天赋这件事情也不是挖掘就可能行的...
牛顿成为第一个被授予爵位的科学家。

22

‎加来道雄

《不可能的物理》Physics of The Impossible 加来道雄著
@qiusir:这个大假期最大的收获算是借着讲选修的部分,顺势读了几本物理的书,对近现代的物理的理解较以往清晰了一点,物理学史的内部关联也丰富了一些。当然读专业的书,即便是科普一类的也比教育相关的要费神,最轻松的要算是小说了,但能让我下决心看的小说又很少...(我看书也通常不是为了消遣)
前言
一个想法在最初听起来并不荒谬可笑的话,那么久不要对它寄予太大希望了。Albert Einstein
万物之理,耗费了他人生最后由30年的梦想...
如果我要继续自己对不可能事物的迷恋,那么解决之道就是进入物理学领域。缺少了在前沿物理学方面的坚实基础,我将永远只能对着未来科技冥思苦想,而不明白它们究竟是否可行。我意识到自己必须专注于高等数学,并且学习理论物理学。

上高中的时候,我(加来道雄)在妈妈的车库里装配了一台核粒子加速器,作为科学展览的参展作业。我制造出了一台230万电子伏的电子感应加速器,它需要耗电6千瓦时,能产生相当于地球磁场2万倍的磁场,目标是能制造出威力足以产生反物质的γ射线。

@qiusir:被安葬在威斯敏斯特大教堂牛顿墓旁的开尔文勋爵生前一度认为X射线是个恶作剧,参与过大西洋电缆工程的他还认为无线电没有未来,而作为热力学之父的他认定比空气重的飞行装置不会在使用层面上成功,类此的错误论断可不只发生在威廉·汤姆生身上。作为核物理之父的欧内斯特·卢瑟福就认为制造原子弹是一种妄想,而不相信上帝掷骰子的爱因斯坦也写过黑洞永远不可能形成的论文...
“一个时代的信仰在下一个时代成为谬误,而过去的荒谬愚蠢却成为明日的睿智。”Willia Osler
“凡并非不可能之物皆是必然!”怀特
我仍然陶醉于我与不可能事物的终身迷恋。
一、一等不可能。是目前不可能、但不违反已知物理定律的科技。
1、力场
当一位杰出但上了年纪的科学家断言某件事是可能的,那他几乎肯定是对的;当他断言某件事是不可能的,那他非常有可能错了。要发现可能的极限,唯有稍稍突破界限进入不可能的领域中去;任何足够高深的科技看起来都与魔法无异。克拉克的三大定律。
@qiusir:上海科技文献出版社的这书装帧质量太差,已经开胶了。另外,对翻译也觉得一般,比如泡利翻译成鲍里,米尔斯翻译成密尔斯,惠勒又翻译成韦勒...
法拉第早年穷困,未能接受足够的数学教育,因此他的笔记本山中密密麻麻的不是等式,而是力线的手绘图标。更具讽刺意味的是,数学训练不足以使他创造了如今任何物理课本中都可以看到的美丽的力线...
全部现代物理学都是用法拉第的力线语言写就的。今天,你阅读这一页所依赖的或许就是由法拉第关于电磁学的发现而点亮的。
用整个地球的引力才能吸引住一根羽毛,但是我们用一根手指抬起羽毛就能抵消地球的引力。我们一根手指的动作可以对抗整个星球超过6兆兆千克的引力。
一块诺贝尔奖牌正等待某个能解释高温超导如何运作的敬业的物理学家来领取。
磁铁有在超导体内部制造一个镜像的能力,因此磁铁本身与镜像磁铁会相斥。另外一种对迈斯纳效应的解释就是,磁场无法穿透一个超导体。
2、隐形
@qiusir:加来道雄不仅看过不少的专业资料,看过不少科幻的书,看过不少的电影和剧本还...关键是做过更多的计算和研究吧。
1864年麦克斯韦“这一速度与光速如此接近,看来我们有充分的理由相信光本身就是一种电磁波。”
想到麦克斯韦要是能活得长久一些,相对论在美国内战期间就可能被发现,真让人惊奇。
纳米技术的诞生要追溯到1959年费曼向美国物理学会所做的讲座,《底层有的是地方》
全息图是激光制造的3D影像,是由于激光相干而成为可能,即所有的波完全共振。一半的光束照射在照相胶片上,另一半照射到一个物体上,被弹开,然后反射到同一张照相胶片上。这两股光束在胶片上产生干涉,一种干涉图形就形成了,并且将原始3D广播的所有信息都编码。随后有一束激光被投射到这张胶片上,一个原始的精确3D复制品突然间就像被施了魔法一样出现了。
3、光炮与死星
无线电没有未来。比空气更重的飞行器是不可能实现的。X射线将被证明是一场骗局。1899年开尔文勋爵
原子炸弹永远都不会成功爆炸。我以爆炸物专家的身份宣布。海军上将威廉·李海
阿基米德在两千年前发现了微积分的原始版本,早于牛顿和莱布尼茨。
历时250年的牛顿物理学被推翻,一种新物理学即将诞生。
1925年以前原子还被认为是神秘的事物,很多人觉得它根本不存在。
@qiusir:对于科普,朝永振一郎和伽莫夫都有必胜的热情,临终前都在审校自己的书稿...
国际热核聚变实验堆ITER是仅次于曼哈顿计划和国际空间站的第三昂贵的科学项目。
加来道雄每年都去爱德华·泰勒(国会作证让罗伯特·奥本海默威望扫地,而使许多杰出物理学家不能原谅他的那位)在伯克利的住宅拜访几次。源于高中时主持了一系列关于反物质性质的实验,赢得了泰勒的赫兹工程奖学金,支付了在哈佛大学接受本科教育的费用。
4、隐形传送
我们已经遇到了矛盾,这真是太好了。现在我们有希望取得进步了。Niels Bohr
居于绝对统治地位250年的牛顿定律在1925年被推翻了,海森堡、薛定谔和他们的同事们建立了量子理论。
薛定谔是自由之爱的信奉者,并且一直由情人们或者他的妻子陪伴着度假...每一次相会都精心作了编码...
如果两个电子最初是一致地振动的(称为相干的状态),它们可以保持波状一致,哪怕它们被分隔开很远的距离。尽管两个电子之间的距离可能要以光年计,仍然由一个看不见的薛定谔波联系着他们,就像是一根脐带。如果一个电子发生了什么,那这一信息中有一部分就会立刻传送到另一个电子。量子纠缠quantum entanglement
爱因斯坦嘲讽这是“鬼魅般的超距作用”
有一天硅谷可能变成锈带,被来自量子计算机的新技术所取代。
原则上以太量子计算机可以破译世界上所有的编码。
普通计算机在0和1的二进制系统上运行,成为比特bit。但是量子计算机要远远比这个强大,它们可以在量子位qubit上运算,可以计算0和1之间的数值。
5、心灵感应
只有那些努力尝试荒唐事物的人才能实现不可能的成就。埃舍尔
一定数量的谎言是“社交润滑剂”,能帮助社会的沉沦滚动。
一台真正的测谎仪就像一颗原子弹,最好被保留起来作为终极武器。
人脑事实上更像一台学习机,一个神经网络,不断在学习了一个新任务之后自己重新连线。...思考其实就像一场乒乓球赛,当点活动在脑中四处跳跃,大脑的不同部分被依次点亮。
6、意志力
一项新的科学事实取得胜利并不是通过说服反对者、使他们赞同,而是由于其反对者最终死去、对其熟悉的新一代成长起来。马克思·普朗克(一要好好活着,二是新东西都是年青的提出吧,三作为成为保守派的要认真体会老而不死是为贼这句话了。)
莎士比亚:道出他人不会说出的事实是傻子的特权。(更多次提到威尔斯的小说,最多提到的星际题材的电影)
@qiusir:高晓松还是很牛的,不仅说资本主义可不仅仅是自由,更是一套完整的制度。而Cynical的愤世嫉俗是不同于Skeptical质疑精神的...
生命的奇迹不是别的,这是一座大型纳米工厂在原子水平上能够做到的将其他形式的物质(如食物)转变为有生命的组织(婴儿)。
7、机器人
@qiusir:当一本书看完一半,通常后面的时间是前面的时间的一半吧。或许是心灵运动导致的时间差变化...
机器人一词源自1920年捷克戏剧。(机器人在捷克语中表示“繁重的工作”,在斯洛伐克语中表示“劳动”。)
Artificial Intelligence奠基者是英国数学家、二战破译密码的英雄Alain Turing(1954年吞食了加了氰化物的苹果自杀,苹果的标识有一种说法是想图灵致敬。)
1931年维也纳数学家科特·哥德尔证明算术中有些真实的命题永远你无法以算术公理证明。
hardware硬件,wetware湿件?(干电池dry cell,电瓶wet cell)
@qiusir:到了一定年龄看书,有些看不懂的地方,不是只怪罪自己的智力,从自己身上找原因,也会想到这个翻译或作者的描述太晦涩等...
@qiusir:捡拾小石头的时候想到,没有两块完全相同的石头,也没有哪一块真的与众不同。同时,现实过于复杂,石头的形状也过于复杂,反而是最简单的多面体更为珍贵了,至于圆形的石头,更应该看成是随着更复杂的环境熵值最大的一种表现了...现在桌面上摆着那块小的四面体,很喜欢。
当一个孩子学习的时候,虽然他最初主要依赖自下而上法,投入他周遭的环境,但最终他会获得来自父母、书本和学校教师的指点,在自上而下的途径中学习。作为成年人,我们不断将这两种方式混合使用。例如,一位厨师阅读菜谱,但也不断在烹饪的过程中尝菜
喜欢某物可以帮助我们对抗可能伤害我们的数百万件事物;嫉妒是一种重要的情绪,因为繁殖成功对保证我们的基因继续传到下一代非常关键;羞愧和耻辱很重要,因为它们帮助我们学会在一个合作型社会起作用的必需社交技巧;孤独同样是一种必不可少的情感。
一只驴坐在两大堆干草之间,最终因为无法决定吃哪一堆而饿死了。
如果地球上的一切都是理性的,那就什么都不会发生。
“它们无法感知什么是最重要的,那是机器人最大的缺陷之一。”
有人倡议碳科技与硅科技融合,而不是坐等我们自己灭亡。(半人半兽的,碳硅化合物...)
@qiusir:读加来道雄《不可能的物理》里关于机器人情感的部分,我能想到的也就是家里的地宝,回到家里看到打扫完卫生自行在充电的它,某种情感因此产生也一并被反射回来。项羽不能把椅子上的自己举起来,但情感方面人或许更像钻天猴。
8、外星人和UFO
克拉克:要么我们就是孤独存在宇宙中,要么我们就不是。哪个都让人害怕。
@qiusir:经过这场疫情,是不是会有更多的home school出现呢...
@qiusir:这本书中看不出加来道雄日本人含蓄认真的特质,反倒是对自己的才智与博学不加掩饰,直来直去,美国出生的他。
N极区的鲸鱼体型是圆滚滚的---球体在单位质量下最小的可能表面积。也可以解释为什么温暖环境中的昆虫更拥有细长的体型,为了具有较大的体表面积(散热)...
I型文明,能够取用星球的能量,利用所有照射在他们星球上的阳光。
II型文明,能够完全利用太阳的能量,比前者力量强大100亿倍。
III能够利用一整个银河系的能量,比前者强大100亿倍。
我们的文明符合0型文明,只利用了落在我们星球上的太阳能微不足道的一小部分。
磁铁不断被分割,即便到了原子水平,原子自身也是双极的。(世界上最难的事...)
9、恒星飞船
齐奥尔科夫斯基:较为优质的一部分人类十有八九永远不会没网,当太阳走向灭亡的时候他们会从一个太阳系迁移到另一个太阳系。以人类的智慧和完美,生命没有止境,他的进程永久不断。
@qiusir:雨后清晨的小树林里,倾听分子重组的欢乐,感受宇宙星尘的味道。垂落的雨滴开场,飘入的鱼香终止。
在一个火箭、宇宙飞船被认为不可能的年代,数学家和哲学家罗素写出了这段话:没有任何任何思想或者感觉的火花、英雄气概和激荡能够超越生死、保留生命。一切时代的劳作、一切虔诚挚爱、一切绝妙灵感、一切人类非凡才能的耀眼光芒都注定要在太阳系的悲壮灭亡中毁灭。人类成就的整座神殿将必然埋葬在宇宙残骸之下的废墟中...
Kiwi澳大利亚不会飞的小鸟...
在太空中人体流失宝贵的矿物质和化学元素的速度比想象中快得多。尽管经过严格的训练,但在空间站躲过一年以后,俄罗斯太空人的谷歌和肌肉仍然严重萎缩,他们在刚刚回到地球的时候只能像婴儿一样爬行...
10、反物质和反宇宙
在科学界能听到的最令人兴奋、宣告新发现到来的话语不是“尤里卡”,而是“真奇怪”...艾萨克·阿西莫夫
The most exciting phrase to hear in science, the one that heralds new discoveries, is not 'Eureka!' but 'That's funny...' - Isaac Asimov
一枚原子弹全部的惊人威力只有1%有效。只有很小一部分铀变成了能量。但如果反物质弹能被制造出来,它将把自身100%的质量转变为能量,这使它比原子弹更有效力(严格说,反物质弹中的50%材料能转化为可使用过的爆炸性能量。其余的将以探测不到的粒子---中微子的形式被带走。)
1955年加州大学伯克利分校的粒子加速器制造出反质子。我们可以制造出反原子...花费2000万美元制造出了一万亿分之几克的反物质。
只需要3毫克的正电子就能将一架反物质火箭在几个星期内送上火星。
保罗·狄拉克在剑桥大学担任卢卡斯数学教授席位,之前牛顿曾担任过,之后是斯蒂芬·霍金。
在一个人的方程中具备美感比使之符合实验结果更重要。而且如果一个人真正具有健全的洞察力,那么他就身处肯定通往进步的道路上了。”(戴森似乎记录到,讲座中教授们纷纷要求,生怕自己的学生效仿...)
提出反物质的狄拉克常常被比作牛顿,都是二十多岁完成自己影响重大的科研成果,都是数学大师,都完全缺乏社交能力,达到了病态的地步。牛顿和狄拉克奇迹般的数学能力或许是以社交上孤立于其他人为代价而获得的。
狄拉克的著名方程被镌刻在西敏寺的石板上,离牛顿的墓不远。
狄拉克因为怕因为拒绝诺贝尔奖而引来更多公众的瞩目而决定接受。(Feynman的妻子也这样劝过他...)

二、二等不可能。游走在我们对于物理世界的认知边缘的科技。
11、比光更快
爱因斯坦由于父亲死时认为自己的儿子是个完全的失败者而感到羞愧难当。
反物质与负物质是两种完全不同的事物。反物质存在,并且具有正能量,但具有相反电荷。负物质的存在尚未被证明。
曾经被认为空无一物的真空现在被证明有量子活动活跃其中。正常情况下,物质和反物质的微小爆炸似乎会违反能量守恒。但是,由于测不准原理,这些微小的违反情况极度短暂,因为平均来看能量仍旧是守恒的。
卡尔·史瓦西在德国军队服役...
12、时间旅行
在国际空间站执行1年的任务之后,他们返回地球时其实进入了不到1秒之后的未来。
13、平行宇宙
亚里士多德在他的文章《论天》中写道:线只有一种量,面有两种,而体有三种。超越了这些的量不存在,因为总共就只有三种量。

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Salvador Dali《记忆的永恒》,试图将时间变现为第四维度,因此用那只融化的钟作为隐喻。《十字架上的基督》,未展开的四维立方体[?]...
费米:要是我能记住所有这些粒子的名字,那我就能变成植物学家了。

尽管量子理论是人脑有史以来提出的最成功的理论(通产精确都一百亿分之一以内),但它基于松散的机会、运气和概率之上。和牛顿理论不同个,牛顿理论对物体的运动做出了确切、坚定的解答,量子理论只能给出一定的可能性。现代的奇迹,如激光、互联网、计算机、电视机、移动电话、雷达、微波炉等等,都是建立在多变的可能性之上。

费曼:量子力学把自然描述得从常识观点看来荒诞可笑。并且它与实验结果完全一致。因此,我希望你们能够接受自然的本来面目---荒诞可笑。
每当有量子事件发生,就会有平行宇宙大量繁殖和分化出来。每个可能存在的宇宙都是如此。一个宇宙越是荒诞,它的可能性就越小,但这些宇宙依旧存在。...波函数从未崩溃,它只是继续发展,愉快第分类成无数个宇宙。
温伯格:自家起居室里将收音机调到一个电台。你知道自己的起居室里充满了来自全国和全世界各地大量的电台信号,但是滨的收音机只能调到一个电台。它与其他的电台都消相干了。
“我感觉不到自己分裂”。但艾弗莱特说,这是类似于伽利略对那些说自己感觉不到地球在转动的批评者的回答。
物理学家试图将量子理论应用于最后一块拒绝量子化的领域---宇宙本身。将测不准原理用于整个宇宙自然得出多元宇宙
霍金宣布,我们的宇宙是宇宙中特殊的存在。我们的宇宙波函数较大,而其他大多数宇宙的波函数接近零。在这幅图景中,一个膨胀的宇宙比不膨胀的宇宙更有可能存在,因此我们的宇宙是膨胀的。
2006年,物理学家开始严肃对待使用磁单极子点燃婴儿宇宙的提议。林德说,从这个角度看,我们人人都可能成为上帝。

三、三等不可能。违反已知物理定律的科技。
人类的全部历史都可以通过能源这面透镜观看。
(1)约一万年前,最后一个冰川世纪结束后,我们发现了农业,并且驯养动物,特别是马,逐渐将我们的能量输出提高到了一匹或者两匹马力。者开始了人类历史上第一次重大革命。
(2)约300年前,人类历史上第二次重大革命发生了,随着机器和蒸汽动力的出现,可供一个人使用过的能量蹿升到数十匹马力。
(3)今天,我们正处于人类历史上第三次重大革命---信息革命之中。由于人口爆炸以及我们对电力和动力的如饥似渴,我们的能量需求飞涨...
1755年法国科学院宣布不再接受或者受理有关永动机的方案。
热力学第一定律:你无法以无物换有物;热力学第二定律,你无法打破平衡;热力学第三定律,你连退出博弈都不可能。
玻尔兹曼是个胸部发达、健壮如熊的矮个子男人,留着巨大的、丛林班的络腮胡。然而他可畏、粗野的外表掩盖了他为包围自己理论所受的创伤。
根据热力学第二定律,毁灭远远比建造更容易。
亚瑟·爱丁顿:我认为,熵永远增加的定律在自然界的法则中具有至高无上的的地位...如果你的理论被发现违背了热力学第二定律,我就不能让你抱有希望了;它只会在深深的耻辱之中崩溃。
数学家艾米·诺特(女)在1918年发现,无论何时,当一个系统处理对称问题时都得出能量守恒定律。如果宇宙的规则在经过漫长的瞬间后仍旧保持不变,那么令人惊讶的结果就是这个系统能实现能量守恒。(如果向任意方向移动,物理规则都保持相同,那么动量同样在任何一个方向上都守恒。如果物理定律在旋转中保持不变,那么动量也是守恒的。)
令人遗憾的是,Emmy Noether就像她的前辈玻尔兹曼一样,不得不为取得认同而竭尽全力斗争。诺特的良师益友大卫·希尔伯特因为没能给她争取得到只为而愤愤不平,“我们这儿是什么地方?大学还是浴池?”(这是我见过为女性争取平等最犀利的抗辩)
15、预知
矛盾的是,真相要倒立起来去吸引注意力。N.Falletta
费曼离开了洛斯阿拉莫斯,去了普林斯顿大学,在约翰·惠勒手下工作...从低位不高的研究生到创作出量子电动力学,成为有史以来最为精确的理论之一...百亿分之一。
反物质具有正能量,以低于光速运动,并且可以再我们的粒子加速器中被制造出来。它会受引力的作用落下。反物质相当于在时间中逆行的普通物质。负物质具有负能量,同样以低于光速的速度移动,但是在引力的作用下会向上。负物质从未在实验中被发现。理论上,大量的负物质可以被用作时间机器的燃料。快子以超光速移动,并且具有幻想中的质量...

后记
不可能事物的未来
诺贝尔奖得主Albert A.Michelson1894年在芝加哥大学物理实验室的致词,“物理学中非常重要的基本定律和事实都已被发现,而且现在我们都坚定地相信,由于新的发现而导致它们被取而代之的可能性微乎其微...我们未来的发现必须在小数点后第六位寻觅。
1900年量子革命,1905年的相对论革命。
1825年,伟大的法国哲学家孔德宣称,科学无法测定星体的构成成分。短短几年后,物理学家利用光谱,宣布太阳是由氢构成。
惠勒对第一个不可能问题评论:200年前,你可以问任何人,我们有朝一日能够了解生命是怎样形成的吗?我对我们今后会了解宇宙是怎么形成的这一问题有同样的感觉。
宇宙会在一声巨响或低鸣中消亡吗?艾略特(这个翻译水准让人多次怀疑。[?]每个人都走到我的面前,“太糟了,钱德拉,简直太糟了。”我记得我站在火炉前自言自语地重复一句话:“世界就是这样结束的,不是伴着一声巨响,而是伴着一声呜咽。”)
黑洞理论创始于1783年,当时约翰·米歇尔在皇家学会学报“让所有从该星体发出的光线在该星体本身的引力作用下返回”...
1939年,爱因斯坦甚至写了一篇论文,说明这类暗星是无法自然生成的。然而,今天的哈勃太空望远镜已经为我们提供了关于黑洞的完美证据。
几个世纪以来,古代航海家们一直沿用着没有N极的地图。所有的指南针和航海图都奔着这块地图上缺失的部分而去,但没有人真的造访过那里。
我们没有走到终点,而是站在一个新的物理学起点。但无论我们发现了什么,前方也总还有新的地平线等着我们跨越。(可以用在毕业赠言哈哈)

RR@12.10
被安葬在威斯敏斯特大教堂牛顿墓旁的开尔文勋爵生前一度认为,无线电没有未来,比空气更重的飞行器是不可能实现的,X射线将被证明是一场骗局。(伟人首先是人,他们犯错误某种程度上是给其他人机会,伟光正的问题不是虚幻,而是僵化和没有生命)
当一位杰出但上了年纪的科学家断言某件事是可能的,那他几乎肯定是对的;当他断言某件事是不可能的,那他非常有可能错了。
“一个时代的信仰在下一个时代成为谬误,而过去的荒谬愚蠢却成为明日的睿智。”Willia Osler
一台真正的测谎仪就像一颗原子弹,最好被保留起来作为终极武器。
(奇形怪状的石头里,卵型的是美;一堆鹅卵石里,形状奇特的是美。)
原子自身也是双极的。(讲磁单极,讲安培分子环流假说...)
在科学界能听到的最令人兴奋、宣告新发现到来的话语不是“尤里卡”,而是“真奇怪”...
要么学习,要么为了更好的学习休息。
根据热力学第二定律,毁灭远远比建造更容易。
矛盾的是,真相要倒立起来去吸引注意力。N.Falletta
(等我老了,可能不会翻相册,而去翻翻微博和这里,我相信文字对客观的刻画更细腻和生动。)

16

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阮一峰科技爱好者周刊[?](摘录)
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传统的杠杆是劳动力和资本。互联网时代的新杠杆是软件和自媒体。
Reading is faster than listening. Doing is faster than watching.[?]
读比听快,做比看快。
When specific knowledge is taught, it’s through apprenticeships, not schools.
不能通过学校教育教会一个人独到知识,它只能通过学徒制口传身教。
遗失古老的文件并不可惜。忘记以前的观点,才能为新想法的产生留出空间。Freeman Dyson
106
digital nomad,数字游牧民
大英博物馆免费图片[?]
"南极难抵极"是南极大陆上距离海洋最远的地点,距离地理的南极极点大约878公里。
105
未来能够生存下来的,将是线上行业或线上线下结合的行业。
核电是唯一的绿色能源解决方案
104
S2的运行轨道不是牛顿万有引力理论所预言的椭圆,而是爱因斯坦广义相对论预测的玫瑰花形状[?]
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任意三角形的边延伸到每个顶点之外,并且其距离等于对边的长度,所得的六个点将在一个圆上,这个圆就称为"康威圆"John Conway(圆心的位置也是内切圆的圆心)(他太热爱数学,以至于无法想象,为什么学生会在他的班上关心自己的成绩。)
首位淘汰
新加坡总理李显龙的儿子李浩毅生于1989年,是Scala.js的核心开发者,MIT计算机专业毕业。
一个新观念取得胜利,并不是因为说服了它的反对者,而是因为反对者最终都死了,并且熟悉这种观念的新一代人成长了。普朗克
103
信息的半衰期指的是,一半的信息量变得无关紧要或者彻底过时所需的时间。
日本将在未来五年内,新建多达22个燃煤发电厂。这是近十年前福岛核灾难迫使日本关闭几乎所有核电厂的计划的后果。
历史上各种资料里的生物插图下载[?]
约翰·康威太热爱数学,以至于无法想象,为什么学生会在他的班上关心自己的成绩。
102
热情不是来自外部的激励,而是来自内在的自我实现的需要,这比外部激励强大得多。
意大利的COVID-19死亡率非常高,但是全体人口的死亡率(包括各种死因)仍然很正常,甚至低于历年的平均水平。
爱因斯坦在1916年提出"重力波",在一百年后终于被侦测到。[?]
海斯汀(Netflix CEO)"我们不是一家人"(We Are Not Family)不要忠诚,只要能够作战的英雄。
101
以后,远程教育可能会成为常态,现场上课反而是少数的情况。
一项调查表明,美国人去图书馆的次数多于去电影院。2019年,每个美国成年人平均去图书馆10.5次。
A letter to myself as a fresh software engineer[?]
Run a marathon, not a sprint. Be humble, not stupid. Compare with yourself, not others. Respect people, not titles. Choose the challenge, not comfort. Jump on the whiteboard, not on the keyboard. Deliver value, not code. Choose life, not work.(和小盆友交流了几条,也不知道能不能有效果。)
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战争时,你要坚定不移;失败时,你要绝不屈服;胜利时,你要宽容大度;和平时,你要满怀善意。(In war, resolution; in defeat, defiance; in victory, magnanimity; in peace, goodwill.)邱吉尔
100
利率一降再降,恰恰说明了社会的平均利润率在不断下降。
丹麦首都哥本哈根的市中心耸立着一座七层的塔楼,高35米。这是始建于1642年的天文馆,那一年伽利略去世,日心说开始占据主流,天文学研究出现了大爆发。国王决定建造一座专门的天文台。[?]
99
齿轮原理[?]
1665年8月,剑桥大学由于鼠疫传播而关闭,一个叫做艾萨克·牛顿的学生不得不回到乡下的老家,躲避瘟疫。整整18个月,他与世隔绝,努力地读书和做实验,创造性地提出了一整套引力理论。人类的科学进展由于这个单一事件,从此彻底改变。(再次看到这段话已经不是好奇会不会再出现一个牛顿,而是我们现在的隔离才5个月...)
98
欧盟正在考虑公共场所禁止面部识别技术,暂时定为五年。这段时间用来研究如何防止滥用这种技术。
中国的第一条铁路是1876年(光绪二年),英国怡和洋行擅自铺设的吴淞铁路(上海~吴淞),全长14.5公里。清政府和民众对铁路都非常恐惧,清政府很快以28万5千两白银买下这条铁路,然后拆毁。
1881年11月8日,全长9.7公里的唐胥铁路通车,这是中国的第二条铁路,也是中国自己修建的第一条铁路。不过,令中国人脸红的是,这条铁路上的列车都是用马拉的,时人称之为"马车铁路"!(李鸿章知道朝廷不会同意的,于是加了一条说明,该铁路没有火车头,都以驴马拖载。)
修建过程中,英籍工程师司金达(C.W. Kinder)力排众议,采用1.435米的国际标准轨距。这确定了以后中国铁路的轨距,一直沿用至今。
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受访者说,来到收费自习室,可以保证全心备考,而且看到别人那么努力,也能激励自己。
听上去感觉好像一个个都挺有上进心的,但是其实,没几个人真的知道自己要干嘛... 考试根本不是出路。如果你不知道人生怎么办,就算考过了,你依然不知道。
西班牙造船厂由于算错了一个小数点,导致制造的潜艇超重了70吨(设计重量2200吨)。西班牙海军非常担心,如果它出海将无法浮出水面。(比当年把英制当国际单位制的还离谱)
英国青年埃德·普拉特(Ed Pratt)最近成为第一个骑独轮车环游世界的人。2015年3月,当时19岁的他从英国出发,经过3年时间,路经了欧洲、中东、中亚、中国、东南亚、澳大利亚、新西兰和美国之后,他终于回到了起点。[?]
当我们向土地倒水的时候,湿的那块地的表面就有一层水。在此之前,光可以100%击中那块地,现在必须穿过那层水才能被地面反射。有一些光会被水面反射,还有一些光会在水中被吸收,所以地面接受的光量就比以前少。另外,光进入水中后,一部分光会出现漫反射,反射到人眼的光量进一步减少。[?]
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3Brown1Blue[?]数学视频 Kurzgesagt[?]科普短视频
一份无关紧要的工作是一个危险的陷阱,很多人都会掉进去。想让别人帮你,最好的办法就是你先帮他们,或者去做一些有趣的事。致富靠的是权益,而不是工资。Sam Altman
动手学深度学习[?](是不是软广呢?我应是看了这个买的书,还没看)
我发现,报纸的阅读体验极好。一切都是静态的,加载时间为零(基本上就是翻页的时间)。(现在比网站更糟糕的是APP)
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疫情给中国带来的积极意义是什么?90%以上的会都是可以不开的。许多班是可以不加的许多养闲人的工作岗位是可以没有的。
最清晰的太阳表面照片[?]
‎

这张照片拍摄于2019年12月10日[?],是望远镜对准太阳后收到的第一束光。照片上,每个类似细胞的结构都有得克萨斯州的大小,它们是太阳内部剧烈运动的标志。这些剧烈运动将能量从太阳内部,源源不断地向宇宙辐射。
英国科学家发现,空气污染会导致抑郁症和自杀率上升。
过去十年最佳的15张太空照片[?]
生物学正在变成一种工程学科。经过一千年,我们终于可以通过生物工程,进行设计、扩展和转化生物。
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最厉害的人就是既懂得制造,又懂得销售的人。这样的人可以创造出一个行业。 马斯克(Elon Musk)就是这样的人。
通常情况下,Maker(制造者)学习 sales(销售)比较容易,Sales 学习 make 比较难。
Snip将打印的数学公式转成 LaTex 代码的工具[?]

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人眼有"视觉暂留"现象:影像消失后,人眼仍能保留影像100毫秒~400毫秒。人耳有听觉暂留(哈斯效应),如果两个声音相隔5毫秒~35毫秒之间,人耳会认为这是一个声音。(记得初中都按照0.1s,看来是为了计算方便?但是从回声能分辨出来看,5ms??)
大多数互联网公司的看法是,如果你是免费用户,那么我们就可以把你当作产品的一部分,来使用你。
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世界上最有市场的运动是什么?足球。但世界上市场第二大的运动呢?板球。
山地重力储能,用电低谷时将砂石运到山顶,用电高峰时让砂石从山顶掉落,转动涡轮以发电[?](工作原理有点像是抽水蓄能水电站呢,用电少低时抽水到上游水库,用电高峰放水到下游水库发电。小白杨林场...)
学术界非常传统,经常惩罚那些不遵守常规的人,而产业界则会奖励不守常规的人。
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二元一次方程的新解法[?]
印度理工学院毕业后来到斯坦福大学就读数学和半导体物理的皮查伊的登顶之路[?]
皮查伊和纳德拉都属于最高贵的婆罗门,后沃顿商学院
如果蜜蜂从地球消失,人类将只剩下四年的生命。没有蜜蜂,就没有授粉;没有授粉,就没有植物;没有植物,就没有动物;没有动物,就没有人。爱因斯坦
也许未来,数据会像人员一样无法自由移动,每进入一个国家,都要经过虚拟海关或边境检查站。
英国政府要求以HTML发布文档,而不是 PDF
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密歇根州立大学的一位博士生,为了毕业需要发表论文,但是得到了许多拒稿信。答辩时,她就穿着17封拒稿信做成的裙子,表示自己一路的艰辛。
我在5天内重拍Mac系统默认壁纸[?]
1968年9月3日之前,瑞典的车辆都跟英国一样,在道路左边行驶。但是,瑞典政府决定,从9月3日那一天开始,全国变成在道路右边行驶,这样就跟欧洲大陆其他国家保持一致。[?]
2019年可能会是过去十年里最差的一年,但却是未来十年里最好的一年。王兴,时间是2018年12月7日
↑2020
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美国大学毕业生第一年收入最高的各校专业排名,前十名里面有九个是牙医专业。
隧道掘进机示意图[?]
2015年,欧洲的法语拼单词比赛冠军是一个不懂法语的新西兰人,他花了9周把法语词典背了下来。此前,他还得过英语拼单词冠军。夺冠后,他上台发言,还需要同声翻译。(这个有趣)
我父亲喜欢每天早晨去同一家咖啡店,向朋友们甚至路上的行人,展示他儿子的攀岩照片。那些人几乎总是问:"他为此得到报酬吗?" 父亲好不容易才忍住不反问:"你做过什么有趣的事吗?"
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美国加州规定,初中上课不得早于上午8点,高中不得早于8点半,目的是让学生多睡一会。(连续早起让他们变成“行尸走肉”,而允许孩子们上午11点正式上课,会对他们的学习成绩产生明显的改善。[?])
古埃及女王头像的3D打印源文件[?]
我们都知道,如果可以回到过去,改变任何一件小事情,都将极大地改变未来。然而,几乎没有人想到,今天只要小小改变,就会改变自己的未来。
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我就一直告诫自己,千万不要追求完美。完美主义的最大问题是,它实际上让你追求高成本。(有完美是优秀的敌人一说)
依赖物理学专业知识的行业对欧盟经济的贡献,要大于金融业或零售业。以物理学为基础的行业包括电气、土木、机械工程,计算机等。
日落的几何学[?]
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政治上投票,谁的票多,谁掌权;经济上自由竞争,谁的产品好,谁赚钱。(资本主义可不仅仅是开放和自由,而是有完整的一套制度,而且还在不断完备中)
超滑马桶涂层(纳米材料的镜片不沾水...)
西北太平洋生成的热带气旋叫做"台风"(typhoon),其他海域生成的叫做"飓风"(hurricane)。
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CustomAnim[?](我用它做过图和小视频)
Chrome浏览器每当断网时,会出现一个恐龙游戏,比喻回到了洪荒时代。
内布拉斯加州最大的家具市场是一个95岁的老太太开的,巴菲特收购了,让老太太退休。老太太发现,巴菲特没让她签竞业条款,就在马路对面又开了一家家具市场。巴菲特只好把新的家具市场也收购了,并签了竞业条款,这一年老太太97岁。
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不管怎么沟通,一半人总是会讨厌另一半人。(没有社交媒体还朦胧些,至少个人的信仰政治观点等可以隐藏更深)
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一个欧洲医生组织发表声明,反对世界卫生组织WHO将中医列入《国际疾病分类》的第11版。
诺基亚短信图片生成器[?]
蝴蝶的诞生过程[?]

(上帝给了我们不同的环境,包括出生的环境,但给予每个人一个相同的结局,分解的死。而作为人唯一能追求的也就是生的过程了。)

15

‎George Gamow

THE NEW WORLD OF MR TOMPKING 《物理世界奇遇记》 ‎George Gamow著,丁奕心译(相对论、量子理论、宇宙大爆炸)(这个书名翻译的好,被拒稿多次,最后还是英国有文化,在达尔文的孙子的牵线在《发现》上刊发...)C.G.H.TOMPKING
(毕业于列宁格勒大学,1928-1932年先后在丹麦的哥本哈根大学和英国剑桥大学师从著名物理学家尼尔斯·玻尔和卢瑟福从事研究工作。)(1938年开始塑造汤普金斯先生这个人物形象,此后不断补充和完善,使得这个形象越来越丰满。甚至在他去世的前一年(1967年),也仍然没有忘记对这本书进行最后一次修订。)
@qiusir:(伽莫夫和阿西莫夫都是俄裔美籍,爱因斯坦和费曼都是犹太人...斯宾诺莎也是啊)南太平洋小岛上土著人制作的木头飞机不管多么逼真,不管多么仔细地模仿美军操作也不能真正起飞;而对黄光能打出电子的金币来说,红光光子是真正的乌合之众。体会成长不能回避文化和基因两大现实问题,当然,今人有顿悟的机会,后人有突变的可能...
1、城市速度极限
年轻人更加用力地蹬着踏板,他发现年轻人并没有增速多少,却因为自己的努力变得更扁了...
2、教授那场引发汤普金斯先生的相对论讲座
“绝对的空间,本质是与外物无关,是永久保持相同且静止的。”“绝对的、真实的时间,就其本身而本质而言,是永久均匀流动的,与外物无关。”这些旧的概念之所以能应用在日常生活和物理学发展的早期阶段,仅仅是因为它们同正确概念的差异是微乎其微的。(牛顿力学是近似的...)
放射性物质发射的电子质量(其速度是0.99c)是静态下电子的好几倍...
3、汤普金斯先生度了个假
当一个参考系的速度发生变化时,在这个参考系中所发生的所有物理进程都会慢下来。(新世界的光速很慢的立意很棒)
4、教授关于弯曲空间和宇宙的讲座
既然任何引力场都等效于某种加速度参考系,也意味着任何具有引力场的空间都是弯曲空间。
我们的空间(目前)是膨胀的。
5、脉动的宇宙
想想一个不知道地球是个球形的古希腊人,假设他指示一个送信人一直向北走直线,要是他发现这个人最终从南边走了回来,想象他会有多么震惊。
一位英国的天文学家甚至曾猜想过,半开玩笑地说:“我们现在天空中可以看见的一些星星,只不过是很久很久以前存在过的恒星的像。
每一个宇宙都会在一个非常小和一个非常大的半径之间脉动,对于大宇宙来说,脉动周期会很长...
6、宇宙之歌
一位俄国物理学家,名叫伽莫夫,过去三十年一直居住在美国...
万物之源的原子啊!包含万有的原子啊!分裂成极小的碎片。
7、量子碰撞
原子会自发地衰变,发射出非常快的粒子。这些原子,确切说是他们的中心部分---原子核,非常像是车库,而车库中个小汽车---也就是其他粒子也被存放在其中。它们确实会漏出原子核的墙逃走...
古典物理学总是认为,任何两个物体之间的相互作用想要多小就多小...人们确信任何的物理过程,在理论上都可以再任意想要的精度下进行...在自然界中存在某种更小的相互作用的极限,这个极限是永远不可能被超越的。
弗兰克和赫兹用不同能量的电子轰击原子,发现只有在入射电子的能量达到某些分立的值时,原子的能态才会发生特定的改变。
(一个公民不惧怕另一个公民)
在量子理论发展初级阶段的最后呈现出的局面,可以说它并不是古典物理学的基本概念和原理的修正,而是通过神秘的量子条件,从古典物理学中可能出现的连续运动中挑选出一组离散的“容许”运动,对古典物理学进行或多或少的人为限制。
一个人不能用油漆刷子画一幅波斯细密画。
(读专业的书籍,很能体会到求真过程的虚伪或包容...)
8、量子丛林
位置和速度的测不准性都取决于质量。质量越大,测不准性就越小。
如果你了解一个物体的运动,意味着这个运动的物体与你的感官或者仪器发生了某种作用。由于作用和反应是彼此存在的,所以我们可以得出结论,你的测量仪器也对物体发生作用了,或者是它“破坏”了物体的运动,将侧不纯性引入了物体的位置和速度中。
任何物体上的作用都不能低于某个限度,量子常数,h...
量子系统不会受到轻微的影响,它要么完全不受影响,要么发生很大的改变。
‎

(汤普金斯的插画有点日本风)
9、麦克斯韦的妖精
“我承认试图从海水里提取热量来产生轮船锅炉里的蒸汽是个疯狂的想法。”
希望热量从较冷的的物体流向较热的物体,就像希望钱从赌场的钱柜里流进你的钱包一样。
同大自然赌博时,我们成功的概率小到难以用语言来表达...我们不会由于所有的空气都跑到桌子下面而窒息致死。
当太阳穿过大气层,这种不均匀性会引起光谱中的蓝光发生散射...如果这种密度的涨落存在,那么天空将永远是黑色的,而且星星在白天也清晰可见。
分子之间进行大量无规则碰撞总会使熵倾向于增大,因为绝对的无序是任何统计系统最可能存在的状态。
10、快乐的电子部落
原子已经不再被认为是物质最基本的、最不可分割的组成部分了,现在这样的角色已经教给电子、质子等更小的粒子来扮演。
1808年,道尔顿指出相对比例...
从来不允许两个以上的电子处在同一个轨道上。三角关系总是很麻烦。所以,电子们永远都以“自旋”方向相反的两个电子成对组合,而且如果一个房间已经有了一对电子,外来者就不允许进入了。
正负电子是自杀俱乐部的成员(狂热的婚姻,疯狂的自杀),寻找相互湮灭的对手。它们不会伤害同类额,但是只要一个负电子碰上正电子,就没有多少逃生的机会了。
泡利神父说,电子总是成对诞生的,否则就会违反电荷守恒定律。原子核在强烈的γ射线的作用下诞生的两个粒子...
@qiusir:疫情期间比较认真地阅读了基本物理相关的书,很竭力去编排自己的想法,真不如去阅读和学习伟大人物更早更高级的工作...普通人不配出书哈哈...
11、上一场讲座中汤普金斯先生因为睡着而错过的部分(有趣的穿插)
1808年英国化学家道尔顿就指出,形成比较复杂的化合物所需要的各种化学元素的相对比例总是可以用整数之比来表达...

中世纪的炼金术不能把一种化学元素转化成另外一种化学元素,证明了这些粒子显然是不可分的,于是人们毫不犹豫地给它们起了一个古老的希腊名字“原子”。这个名字一旦给出就一直沿用下来,尽管我们知道这些道尔顿的原子并不是不可分割的,它们实际上是由很多更小的粒子组成,但是我们对它们的名字在语言学上的不一致性,采取视而不见的态度。所以,现代物理学家称作“原子”的实体,根本不是德谟克利特想象出来的物质的基本元素以及不可分割的组成单位,而“原子”这个词如果用于组成“道尔顿的原子”的电子和质子这些小得多的粒子上时,就会比实际上正确得多。(古希腊的哲学家在物理学史上的崇高地位都是不可动摇的。)

(忽然想到,费曼在我一个小老师的眼里,最伟大的莫过于他有足够能力的真诚表达。)
12、原子核的内部
原子核内部的景象非常像普通的液体...原子核具有某种高程度的流动性...(类似有表面张力)
尽管负核子从来没有被观察到,也不排除它们存在的可能性。就几何尺寸而言,核子和电子没有多大的差别,直径都约是10-12cm?(10^{-16}m)
当原子核带电量较大,库仑斥力开始变得可以与内聚力(短程的核力)抗衡。原子核就变得不再稳定,倾向于将某些组成部分驱逐出去。这些不稳定的重原子核会发射质子,因为中子不带电,所以他们不是库仑斥力的作用对象。但由于α粒子是非常稳定的,所以把他们作为一个组合扔出去要比把它分裂成质子和中子扔出去要容易得多。(这部分可以结合教材的核子中子数质子数分布图以及衰变部分)

‎

原子核类似四周有陡峭高墙的堡垒,既能防止粒子从外部进入,又能防止粒子从里面逸出。而外部射入原子核的炮弹,他们实际上拥有的能量比相应的高墙顶端的能量(势垒)要低。
今天的量子物理学不承认古典理论中清晰的线性轨道,而是用幽灵般模糊的轨道替代它们。这些幽灵般的轨道也能穿过古典观点看来完全没有办法穿过的势垒。
(目前的轻核聚变还停留在脏氢弹)爱德华·泰勒(杨振宁的老师吧,费米推荐过去的,后来因为奥本海默的事...)
13、老木雕匠
‎

我们用红色代表带正电的粒子,用绿色代表带负电的粒子。你知道红色和绿色就是所谓的补色,如果他们彼此混合就会相互抵消,这就相当于正负电荷的相互抵消。如果原子核由相等数量的来回快速移动的正负电荷组成,它就会是电中性的,而且在你看来是白色的。如果正电荷或者负电荷更多,整个系统就会呈现红色或者绿色。(这种逻辑借鉴到夸克组成核子的时候,夸克禁闭:组成粒子的夸克的色荷总和必须为零(即白色))
14、虚无中的洞
狄拉克得出的结论说真空中充满了电子,他们以一种均匀而无限大的密度分布其中。如果你把自己与悬浮在深海里的鱼换位思考,你可能会理解其中的答案。
(如果说崇拜伽利略、牛顿、卡文迪许等算是复古的尊重,从科学内容上,无疑我们更应该佩服的是爱因斯坦、狄拉克等人...)
‎

15、汤普金斯先生品尝了一顿日本料理(很好奇汤普金斯为何是位日本人的形象,不会是仁科芳雄吧,也在哥本哈根师从大师波尔过啊
当质子和中子彼此接近而又没有直接接触时,他们之间实际上没有力产生。但是一旦它们相互接触,就会产生一种非常强大的力量将它们黏合在一起。就像两片胶带,即使距离很近也不会相互吸引,但是只要它们彼此接触,就会像兄弟一样粘在一起。(这比喻,太形象了,不过像兄弟一样似乎哈哈...)
‎

[?]截图来自这版PDF(电子版的图片要清晰很多,出书的人未必读...)

RR@12.10
@qiusir:班级有些学生很不自信,他们不知道自己其实很优秀。想到自己中学时,一年到头穿着十元一套的草绿色军装,就算平时很注意坐久了也会磨破。每次被老师叫起来回答问题很局促,生怕妹妹缝的补丁会掉。就当年那环境还那么上进,应该被表扬也很骄傲才是,现今才明白被粗鄙之人嘲笑也不算是坏事,而更多时候是无中生有的顾忌...
这些旧的概念之所以能应用在日常生活和物理学发展的早期阶段,仅仅是因为它们同正确概念的差异是微乎其微的。
我们现在天空中可以看见的一些星星,只不过是很久很久以前存在过的恒星的像。(小肖的师兄毕业论文是一个星,据说文章还没发布星星爆炸了)
量子系统不会受到轻微的影响,它要么完全不受影响,要么发生很大的改变。(学生是社会的量子?)
(学校里有男生和女生,通常就像金属一样,男生主动去找女生...还好通常不是如正负电子相遇那么的狂热)
(自己出的那本小册子真的很幼稚,曾经还主动送给过朋友,想起来脸红,别人有太多可以读的好书了,我却送人一本精包装的垃圾...)
就像两片胶带,即使距离很近也不会相互吸引,但是只要它们彼此接触,就会像兄弟一样粘在一起。(短程力很好的描述)

11

‎George Gamow

《从一到无穷大》One two three...infinity,‎George Gamow著,杨滢玮译(图的顺序?语句有的读起来别扭,难说优美)
总觉得书名可以翻译得更好呢,想到道生一生二生三生万物之类,1/2/3/8...也是读书读书太少,有点分不清伽莫夫和阿西莫夫(Gamow、Asimov),因为都是俄裔美籍的大牛吧...
"There was a young fellow from Trinity, Who took √∞ But the number of digits Gave him the fidgets;He dropped Math and took up Divinity."翻译把前面的这段话给省略了还是版本不同...
1946年:我并无意巨细靡遗的讲述;玛丽娜·冯·诺依曼曾说自己要比她那久负盛名的父亲(冯·诺依曼)在万物上懂得多,除了在数学方面不相上下。在读了本书的部分章节手稿后,他告诉我这里的很多内容连她也不能理解...(看到这话觉得自己很白痴地感到了安慰,本书对相对论的科普最精彩)
1960年:在第一版中我曾写道:是的,从非生命物质到生命物质一定会有过渡性阶段,但当有朝一日,某个天才生物化学家有能力将普通化学元素合成病毒分子,那时,他将有理由宣称,自己像上帝那样,那生命的气息吹入了无生命的物质中!
1、大数
很多霍屯督部族的词汇里没有比3还大的数字。5对他们来说,这就是“许多”了。(有的人的词典里没有羞耻二字也不足为奇哈哈)
聪明的数学家达伊尔向古印度舍罕王讨赏。
我们发现整数数目和偶数数目一样大。事实上,在无穷大的世界里,“部分可能等于整体”!
平面上所有点的数目和线段上点的数目相同。我们也很容易证明一个正方体内所有点个数和正方形内所有点个数,以及线段上所有点个数都相同。
2、自然数和人工数
尽管数学家倾向于保持纯粹,远离其他学科,但其他学科,尤其是物理学,却一直对数学持亲善友好的态度。(哈代似乎有过纯粹数学的观点,应用数学...)(哈代骄傲地声称,他在一生中从未做过任何可以被视为有用的事情。)
如果一切看起来无意义的事物在公式中不断出现,他们就会尽其所能,为它们赋予意义。
虚数一族代表了实数的镜像。正如基数1可以得到一切实数一样,从基数-1也可可得到一切虚数。
3、空间的不寻常属性
叫欧拉定理的这个V+F=E+2最早是法国数学家笛卡尔在17世纪发现的。(我喜欢V+F-E=2的表达,这样看常规的多面体定点数加面数减棱数很二哈哈)
像帽子、茶杯这样的物体拥有我们所说的对称面,而手套或鞋子不存在这样的对称面。
我们发现,在一个扭曲的面上,一个右手物体可以变成左手物体。
4、四维的世界
如果就是想象这个词的含义,那么要在普通的三维空间背景下想象一个四维的物体是不可能的,就像不可能把一个三维的物体压进一个平面上一样。
‎George Gamow

来自四维度的访客!一个四维度超立方体的正投影图。
一个超立方体总共有16个顶点,24个面和32条棱。(这个就不满足欧拉定理了)
用四维时空几何学的话来说,表示每个单独的物质粒子的历史的线被称为“世界线”。(world line伽莫夫的一本自传就叫《我的世界线》)
‎George Gamow

第一个尝试测量光速的是意大利科学家伽利略在17世纪...
我们实际上是把时间看成一个维度,把时间单位作为空间的一种度量。我们也可以把这个过程反过来,用光英里来表示光线经过一英里所需要的时间。
闵可夫斯基时空
5、时间和空间的相对性
一个观察者看到的在同一地点但在不同时刻发生的两个事件,在处在不同的运动状态下的另一个观察者来说,是发生在不同的地点。一个观察者看到的在同一时刻但在两个不同地点发生的两个事件,在处于不同运动状态下的另一个观察者来说,是发生在不同的时刻。
在四维几何中,空间和时间只是固定不变的四维距离在相应轴上的投影。
“绝对的、真实的数学时间,就其本质而言,自由地流逝,同样与任何外在的东西无关。”在写下这些句子的时候,牛顿当然不认为他在陈述什么新的东西,或者什么可以争论的东西。...以至于这些概念经常被哲学家们视为是先验的东西。

人们放弃经典的时空概念,而且将时间和空间在一个四维图上结合起来,并不是由爱因斯坦任何纯粹的审美要求决定的,也不是由他的数学天赋决定的,而是由实验研究中不断得出的、与经典的独立时空观念根本不相符的事实决定的。

由于没有振动的情况下谈论振动似乎是不合逻辑的,物理学家们不得不引入一个新的概念---光介质以太,以便在试图解释光的传播是,为动词“振动”提供一个实质性的主语。

‎George Gamow

找出一种光以太是什么东西,它的物理性质是什么,这是一个完全不同的问题,对此,所有语法都不能帮助我们,答案必须来自物理学。
在任何情况下,船速与水流平行航行返时间延长为原来的\frac{1}{1-\frac{v_0^2}{v^2}},而船速与水流垂直航行返时间延长为原来的\sqrt{\frac{1}{1-\frac{v_0^2}{v^2}}}
剑客菲斯是小伙,动作快如闪电过。只因时空会收缩,长剑变成小铜锣。
如果超光速,“年轻姑娘名布莱,走路神速比光快。今日离家出游去,昨夜早已返家来。
当运动速度接近光速时,运动物体的所谓惯性质量(即运动物体对进一步加速所具有的机械阻力)就会无限增大。
人们通常把曲面上代表两点之间最短距离的线称为测地线。
关于爱因斯坦提到物理时空在巨大的质量附近会变成弯曲的,质量越大曲率越大。伽利略企图用他大有光闸的提灯来测量光速的失败遭遇,我们必须再次尝试更巨大的质量。
由于白天太阳的光芒你无法看到它周围的星星,但在日全食时,白天星星就会清晰可见。利用过这一事实,这项测试实际上是1919年一个英国赴南非的天文考察队做的,从那里可以最好地观测到当年的日全食。有太阳和没太阳在两个恒星之间的角距离相差1.61",而爱因斯坦预计的竖直是1.75"
‎

作为一个内部的观察者,我们需要一定的时间和丰富的想象力去习惯这个三维弯曲空间的概念,但是一旦你找对了方向,它就会像其他我们熟悉的古典几何概念一样清晰而明确。
引力现象只是四维时空世界的弯曲而产生的效应。事实上,那句说太阳对行星有一种直接的作用力使行星在圆形轨道上围绕它运动的老话是不恰当的,我们现在可以将它抛弃。
6、下行的阶梯
植物在其生长过长中所用到的大部分物质,并非古人或是你所认为的那样来自土壤,而是来自空气。人们只需要用小顶针那么大的土壤就能种出一棵很大的玉米。
水面上的一层油膜在拉伸过程中变薄,颜色逐渐由红变黄变绿变蓝变紫,与光波长的减少是一致的。(这个薄膜干涉的例子很好)
第一刀剖开原子微妙构造的荣誉属于J.J.Thomson,他能够证明各种化学元素的原子由带正电和带负电的部分组成。(他的枣糕模型或者说是西瓜模型)
‎

卢瑟福的模型更像是一个微型的太阳系,电子不是西瓜的瓜子,而是围绕太阳原子核的行星。
原子核占原子质量的99.97%,而太阳占了太阳系总质量的99.87%;电子之间的距离与它们的直径之比和行星之间的距离与他们直径之比几乎相同(达几千倍)。(这部分翻译的别扭)(想起了教材上的那句:隐藏在原子内心的,是宇宙的奥秘(天体模型、布朗运动))
金属物质与所有其他物质的不同之处在于它们的原子对外层电子的束缚相当松散,经常会让其中一个电子自由运动。因此,金属的内部充满了大量未附着的电子,就像一群流离失所的人一样漫无目的地四处移动。(讲静电平衡提到此段落,舒神马上问第几章?小伙子应该手头也有这本。晚上11点多了,窗外的雨似乎不小,明早应该还会去看花...)
‎

原子的电子和太阳的行星是不同的,它们是带电的,而且,正如任何振动或者旋转的电荷一样,它们围绕原子核做圆周运动必然会产生强烈的电磁辐射。
古人的错误不在于“地球在某个观测点所能看到的范围内都是平的”这句话,而在于把这句话外推到超出实际观测范围。
我们所熟悉的力学定律和概念都是根据经验为与人类大小相当的物体所建立的。
经典力学相关的基本原理仅仅是非常接近“真实情况”,而一旦我们试图将这种近似应用于比最初适用的情况更精细的系统时就会不适用。

由观测引起的对运动的干扰成了运动本身不可分割的一部分,我们不得不用一条具有一定厚度的松散带子来表示轨迹,而不能用一条无限细的数学线来表示。
光线的概念在力学衍射现象中的失败与力学轨迹的概念用在量子力学现象中的失败是非常相似的。正如光学中不可能由一束无限细的光束一样,量子力学原理也不允许有无限细的运动粒子的轨迹。
‎

滚珠在金属板上的反射可以用根轨迹的概念解释,但钠原子在晶体表面的反射就不能用轨迹概念解释了。
7、现代炼金术
波恩教授把正负电子相遇所产生的现象称为“狂热的婚姻”,而较悲观的布朗教授则把这种现象称为两个电子“共同自杀”。
β衰变过程中“能量失踪案”,泡利提出这种核能的“巴格达窃贼”...中微子
伽莫夫提出,人们可以假设原子核的物质结构和任何普通液体一样。原子核和普通液体一样存在着表面张力。(将选修的应该再看看这本书的一些内容)
波尔和惠勒于1939年对有关不同元素的原子核内的表面张力和静电力之间的平衡问题做了精确的计算,自79号Ag之前的原子核内,表面张力占了上风,而对于重元素的原子核,则静电斥力占了上风。因为,所有比银中的原子核基本上是不稳定的,在外界足够的大的刺激下会分裂,并释放相当大量的内部核能。(比结合能最大的铁56怎么回事?)
轻核聚变必须让它们彼此靠近来克服静电斥力,而重核裂变,必须给它强烈的刺激,使它大幅振动。
(悬崖边山)岩石不会滚下来,除非有人踢它一脚。
在我们生活的世界里,除了银元,几乎每个物质都是一个潜在的核炸药,之所以没有被炸成碎片,是由于要触发核反应极其困难,或者用更科学的语言来说,原子核的转化需要极高的激化能。(作为教师来说,或许真的每个学生都是个天才,问题是有没有遇到触发的条件...)
这些爱斯基摩人从没听说过火这种东西,因为用两块冰相互摩擦是不可能生出火来。(环境限制了想象,也阻碍了认识)
铀235是唯一的天然裂变物质。
运动非常慢的中国字,铀235俘获的中子会比铀238多得多。
地球上的铀235总量可以供世界工业使用数年,但是如果将铀238转化为钚,这个估计的时间将延长到几个世纪。如果将钍变成铀233,我们就要把估计时间在增加一两千年。(当一本书读进去了,会觉得很有趣也就很有收获。)
8、无序定律
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固体美丽的晶体结构被打破时,其分子首先像一群蠕虫一样在彼此身上爬来爬去,然后像一群受惊的鸟一样飞散开来。如果温度继续升高,因为分子间不断增加的碰撞使它们分裂成单个原子,“热离解”...温度继续升高到几千度,分子就会消失,物质变成纯化学元素的气体混合物。
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醉汉走步
对于统治小到液滴,大到宇宙中恒星的热行为的熵定律。
蒲丰投针。
你从来没有碰到过空气会自己聚集在远处的一个角落,让你在椅子上窒息的情况,这一可怕的时间并非完全不可能发生,只是极不可能发生而已。
当我们说太阳光被绿叶吸收时,它内部的秩序也被夺走了,这个秩序传递到分子中,使它们能构成更复杂、更有序的分子。植物从无机物种构建自身,并从太阳光中赶得到负熵(秩序);而动物则通过吃植物(或其他动物)来获得负熵,也可以说是它们是负熵的间接使用者。(以负熵为食...)
9、生命之谜
细胞也可以称为生物原子。
生物体中自发的遗传变化总是以不连续的跳跃形式发生,突变是荷兰生物学家德弗里斯1902年发现的。(正如光电效应一样的量子化问题,生物的变化也是量子的行为?人的成长呢?日本教育家认为人并不是一点点变化的,很多是一下子就提升了)
10、不断拓展的视野
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这些海军测距仪,尽管敌舰几乎在地平线后也能测出很好的结果,但对于测量即便是最近的天体,效果就没有那么好。
我们只需要在两个地方分别同时拍一张月球在星空背景下的照片就行。
古希腊时代有一位进步哲学家,他宣扬太阳是一个跟整个希腊一样大的火球,因而受到放逐和死亡威胁。
太阳是一个南瓜,地球一颗豌豆(帝国大厦比作一个细菌),地球在20英尺的地方绕太阳旋转,而那颗恒星的距离则相当于3万英里。
如果我们把太阳系看作一个以太阳为主宰的独裁国家,银河系就好比一个民主国家,一些成员占据着有影响力的中心位置,而其他星星则只能呆在社会边缘较卑微的位置。

11、创世的时代
地表下面,每下降1公里,温度就上升30℃
‎George Gamow

@qiusir:最近讲完选修的部分以后还会讲到相关部分,在这样的前提下读书觉得很有收获也很有动力,至少和以前读书相比更有效呢。读到好的书会让自己对生命有更多的要求,比如活得更久点就可以读更多的好书了,吃饭穿衣等都没有给自己带来过类似的感受...
[?]截图来源于此有声PDF...

RR@12.10
部分可能等于整体!
(常规的多面体定点数加面数减棱数很二)
原子核占原子质量的99.97%,而太阳占了太阳系总质量的99.87%...
古人的错误不在于“地球在某个观测点所能看到的范围内都是平的”这句话,而在于把这句话外推到超出实际观测范围。
太阳是一个南瓜,地球一颗豌豆(帝国大厦比作一个细菌)...

‎George Gamow

用伽利略这套粗糙的遮光灯所做不到的,后来用更精密的物理仪器做到了。我们看到的是法国物理学家斐佐(Fizeau)首先采用的短距离测定光速的设备。它的主要部件是安在同一根轴上的两个齿轮,两个齿轮的安装正好使我们在沿轴的方向从一头看去时,第一个齿轮的齿对着第二个齿轮的齿缝。这样,一束很细的光沿平行于轴的方向射出时,无论这套齿轮处在那个位置上,都不能穿过这套齿轮。现在让这套齿轮系统以高速转动。从第一个齿轮的齿缝射入的光线,总是需要一些时间才能达到第二个齿轮。如果在这段时间内,这套齿轮系统恰好转过半个齿,那么,这束光线就能通过第二个齿轮了。
光传播的时间t=\frac{L}{c},由齿轮的转速f得出齿轮转一圈的时间为\frac{1}{f},那么转一个齿轮的时间为\frac{1}{nf},转半个齿轮的时间\frac{1}{2nf},所以有\frac{L}{c}=\frac{1}{2nf},得c=2nfL