时间的形状：相对论史话（彩图升级版）读书笔记(3)篇

读完《爱因斯坦的宇宙》后，我说那是适合文科专业的人读的科普。现在我要说这本更是适合文科专业的人读的科普，而且，只要有高中物理学知识储备就你轻松阅读了。

照我说这本书可以叫做《相对论演义》:为讲明严肃的理论科普，作者假设了各种有趣又严谨的场景，读来颇像小说，而且是有趣又言之有物的小说。有多有趣？我几次都笑喷了，你说会多有趣呢

好，先捋一遍爱因斯坦的观点演进过程:  从MM实验出发，爱因斯坦提出来狭义相对论，接着又把狭义相对性原理推广到了等效原理加广义相对性原理；然后从这两个原理出发，推导出了引力使得时空弯曲，继而又推导出了黑洞；再从黑洞想到了虫洞（于是时空旅行有了理论可能性）。

这么一路走来，我们身处其中的宇宙风景一步步走向奇特，但所走过的每一步又都确实坚定而平实，每一步都有路径可寻，每一步都十分具有说服力。

所以，科学的神奇就在于一步步往前走的时候，觉得每一步都是合理的，一段时间以后再回头一看，发现连自己都快不相信脚下的这片神奇土地了。难怪爱因斯坦会讲：“宇宙最不可理解之处在于它竟然是可解的。”

但科学永远不会停止追寻真理的步伐，因为上帝如一个顽皮的孩子，一直与科学家们做着“寻寻乐”游戏:

17世纪安排牛顿带领大家发现了万有引力，20世纪又安排爱因斯坦去追逐时空的奥秘，等科学家们好不容易摆脱对牛顿的崇拜，接受并信奉了爱因斯坦，马上他老人家又安排光量子露出一些“马脚”，引诱人们再次出发继续探求宇宙的真实面目。

现在要命的是，相对论和量子论这两位久经风霜、战功赫赫的“战士”，从本性上是水火不相容的，他们之间的鸿沟无法跨越。

那么，有没有一个能兼容相对论和量子物理理论的崭新理论呢？当然有啦——目前的最流行“超弦理论”就是。这个理论那么接近《道德经》里的“有生于无”，真应了那句话——“玄之又玄，众妙之门”

期待上帝继续暴露更多蛛丝马迹……

再说说通过阅读，我的感慨:

物理学观点每前进一小步，都需要数学的验证，甚至，纯粹的数学公式里隐含着深奥的宇宙图景。而现代物理学每前进一小步，都会是对已有的哲学观点的一次巨大的考验和冲击。通篇看下来，深深理解了数学的重要性，也深深领会了哲学与物理学的亲密关系。难怪，以前哲学专业一定要开学数学和物理学，算作必修学科，现在明白这真是太有必要了!

举例数学为现代物理进步做出的贡献（只例举偶记住的）:

1.为了弥补狭义相对论的缺陷，爱因斯坦专门去学习了黎曼几何，从而顺利提出广义相对论；

 2.黑洞是广义相对论最重要的推论之一，在一开始仅仅是作为一个方程的解而存在，也就是说黑洞仅仅是一个数学概念，宇宙中到底有没有这样恐怖的洞存在，谁也不知道，不过后来随着研究的深入，人们渐渐发现其实黑洞也是能观测到的。

3.与黑洞相关联的，相对论还有一个解，允许宇宙中有“虫洞”。

4.  贝尔不等式通过EPR实验说明这样的结论：要么放弃定域，要么放弃客观实在!

（补充说明:（1）定语性是爱因斯坦所有观点的基础之一，而客观实在性是唯物主义和整个传统科学理论存在的前提! 要让物理学家们放弃其中任何一个都是极其痛苦的，手心手背都是肉啊！

（2）迄今为止，关于这个问题大家争论不休，但选择放弃客观实在性的人稍稍多一点点点。

（3）作者说“贝尔不等式是用严格的数学手段推导出来的，数学是凌驾于物理学之上的规律”——我这种凌驾与被凌驾的关系存疑哈）

至于物理学对推动哲学基本观点的发展，比起数学之于物理的作用知道的人应该更多一些。只说最明显的两点:

（1）广义相对论直接改写了哲学上对“时间”和“空间”的定义；

（2）不确定性原理直接否定了物质的客观实在性——唯物主义的基石还在么？马克思主义的辩证唯物主义将如何与这样的科学新发现共处？

最后，贴一段作者对量子通讯的解释——墨子号发射成功后，我们有太多对量子通讯的遐想，可惜很多不“科学”:

第一，量子通信卫星的主要功能是加密，通讯方式依然是传统的光通讯。

第二，量子通信无法保证信息不被窃听，只能保证信息一旦被窃听，可以第一时间报警，中断通信或者改变秘钥，从而间接保障信道安全。

第三，量子通信再牛也无法做超光速通信，现在不行，将来也不行，理论上就行不通。第四，无线电通讯为什么能达到光速，因为传递信息的媒介是光子，光子没有静质量，所以能达到光速。

被强推来看完这本书的人现在继续强推这本书！看完最起码的感受是，嗯，我终于对物理学一路以来的发展大概明白了。然后就是深深深深的震撼。我的天！物理学简直就是一个奇迹，而且是背后兼具想象的浪漫和数理逻辑严谨的奇迹。推开新世界的大门。目瞪口呆被震傻在当场（可能是之前都太无知了[捂脸]）

从伽利略到牛顿再到爱因斯坦，现在对这些伟大的物理学家的伟大终于有了概念。看到最后简直热血沸腾。虽然有的地方我没懂[捂脸]，但是能懂的地方就足够我惊叹了。比如说作为一个三维生物的我，是绞尽脑汁也想象不出来第四维是怎么样一个存在，比如时空的弯曲那里只能很模糊地有一片似懂非懂的混沌。

不过我终于有一个脉络了，也清楚了这两年大热的引力波，希格斯玻色子（上帝粒子），量子通信等等这些是打哪儿来的了，最重要的是，之后再刷生活大爆炸的时候终于能知道谢耳朵在研究的到底是啥了[捂脸]

很好的书，强推。

你肯定很难相信这样一本从封面看似是谈论严谨科学的书却有一股强大的吸力，让你越陷越深，越读越唤起你的求知欲。在看懂一个个惊天地的理论后，心中都会惊呼: 宇宙到底藏了多么奇妙的理论！然后带着激动的心情难以抗拒地一口气读下去，就像在挖掘永无止境的宝藏，带着一脸狂喜想要打开宇宙最深处的秘密。

我从小就对宇宙科学充满了好奇心，也阅读了许多天文科普类书籍，在看到到霍金的时间简史中的相对论，量子力学等神圣理论我就只能敬而远之了。到大学后因为其他事物的吸引，我的科学梦似乎也沉寂了。因此非常感谢这本书唤醒了我，就像是唤起了童年的记忆。若我能在中学时代就读到这本书，或许我会备受鼓励，去追求我的科学梦吧。