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内容推荐 20世纪初,物理科学被普遍认为已经臻于完美,物理学领域似乎显得风平浪静,但祥和之下实则山雨欲来。1900年10月7日午夜,马克斯·普朗克用一个公式拉开了一场物理学革命的序幕。 随后的近半个世纪里,在尼尔斯·玻尔、阿尔伯特·爱因斯坦、维尔纳·海森伯、埃尔温·薛定谔、沃尔夫冈·泡利、马克斯·玻恩、保罗·狄拉克等物理学史上最伟大的一代物理学家的共同努力下,人类对经典物理观提出了质疑,并逐渐揭开了量子世界的神秘面纱。他们的发现不仅深化了人类对微观世界的认识,更重要的是,也彻底改变了人类对物理世界的哲学认知。 在《量子群英》中,托比亚斯·许尔特截取53个时空片段,以编年体的形式引领读者重温这段集体智慧的璀璨篇章,见证伟大思想的激烈碰撞以及量子物理学对世界的全新诠释。 这也是国际局势无比动荡的半个世纪。政治风云和战火——特别是第二次世界大战——将这些知识精英的科学发现、个人命运以及自己的祖国紧密联系在了一起。为了各自的国家和政治理念,曾经的师生、同事和挚友或通力合作,或分道扬镳,有人展现出了高贵的人性品质,有人留下了难以抹去的人生污点。他们对微观世界的新认识也物化成了一种拥有巨大能量的实体:原子弹。它将塑造甚至决定战争的走向以及未来的国际政治格局。 基于大量信件、笔记、回忆录和研究报告,《量子群英》以通俗的语言记述了量子物理学诞生和早期发展阶段的一系列重要人物和事件,人性的笔触使物理学史上最伟大的一代跃然纸上,描绘出一幅科学群英的肖像。 作者简介 托比亚斯·许尔特 数学博士,科学作家、记者,曾任《麻省理工科技评论》编辑,目前是德语科普杂志《时代知识》(Zeit Wissen)编辑。 目录 序言 1903年,巴黎被照亮的裂纹 1900年,柏林无奈之举 1905年,伯尔尼专利技术员 1906年,巴黎夺命马车 1909年,柏林飞翔雪茄的告终 1911年,布拉格爱因斯坦的花语 1911年,剑桥丹麦男孩初成年 1912年,北大西洋“永不沉没”的倾覆 1913年,慕尼黑一位艺术家来到慕尼黑 1914年,慕尼黑巡回演讲 1915年,柏林擅长理论,不擅长婚姻 1916年,德国战争与和平 1917年,柏林爱因斯坦的倒下 1918年,柏林大流行 1919年,几内亚湾月亮遮挡太阳 1919年,慕尼黑一个读柏拉图的男孩 1920年,柏林最伟大的会面 1922年,哥廷根儿子找到父亲 1923年,慕尼黑险失学位 1923年,哥本哈根电车上的辩论 1924年,哥本哈根最后一次尝试 1924年,巴黎公爵之子 1925年,黑尔戈兰岛大海的浩瀚和原子的渺小 1925年,剑桥默默无闻的天才 1925年,莱顿先知与旋转的电子 1925年,阿罗萨多情时期的杰作 1926年,哥本哈根波和粒子 1926年,柏林拜访爱因斯坦 1926年,柏林普朗克家的聚会 1926年,哥廷根诠释现实 1926年,慕尼黑理念之争 1926年,哥本哈根从天而降的雕像 1926年,哥本哈根刀锋游戏 1927年,哥本哈根变得模糊的世界 1927年,科莫彩排 1927年,布鲁塞尔大辩论 1928年,柏林德国蓬勃发展,爱因斯坦病倒 1930年,布鲁塞尔绝地反击 1931年,苏黎世泡利的梦 1932年,哥本哈根哥本哈根的浮士德 1933年,柏林有人逃亡,有人留下 1933年,阿姆斯特丹悲伤的结局 1935年,牛津那只不存在的猫 1935年,普林斯顿晴天霹雳 1936年,加米施肮脏的雪 1937年,莫斯科在另一边 1938年,柏林爆裂的核 1939年,大西洋可怕的消息 1941年,哥本哈根形同陌路 1942年,柏林原子弹,遥遥无期 1943年,斯德哥尔摩逃亡 1943年,普林斯顿逐渐平和的爱因斯坦 1945年,英国爆炸的威力 结语 附录 序言 试想一下,有一天你发 现,你所生活的世界的运作 方式,与你以前所认为的完 全不同。房屋、街道、树木 和云朵都只是幕布,被你不 知道的力量所操控。 这正是一百年前物理学 家们的境遇。他们不得不接 受一个事实:在他们看待世 界的概念和理论背后,有一 种更深层次的现实。这种深 层现实对他们来说是如此奇 怪,以至于他们开始为谈论 “现实”本身是否还有意义而 争论。 物理学家们如何陷入这 种境况,以及他们如何在其 中挣扎,就是本书的故事。 而到本书的最后,世界将变 成一个不同的世界:物理学 家不仅将重新认识它,还将 深刻地改变它。 导语 2022年度《前言书评》独立出版奖金奖作品。 故事性强,像《上帝掷骰子吗?:量子物理史话》一样精彩易读。 精选53个时空片段,讲述物理学史最伟大的一代如何揭开量子世界的秘密。 以编年体的形式引领读者重温一段集体智慧的璀璨篇章,见证伟大思想的激烈碰撞以及量子物理学对世界的全新诠释。 拒绝完人叙事,鲜活展现科学大师的个性、缺陷甚至人生污点。 精彩页 903年,巴黎 被照亮的裂纹 巴黎,1903年6月的一个夏夜,在第13区克勒曼大道的一个花园,光线从窗户落到草坪上。一扇门打开了,欢快的声音传了出来,然后一小群人走上了碎石小径。在他们中间有一个穿着黑色衣服的女人,那是36岁的物理学家玛丽·居里。她那经常紧绷着的脸终于放松了,露出高兴的表情。她正在举办一场派对,以庆祝她获得博士学位。 玛丽正处于她职业生涯的最高点。她是法国第一位被授予自然科学博士学位的女性,并且是以“très honorable”的最优等级毕业的,同时她也是第一位被提名诺贝尔奖的女性。 在玛丽的身旁,她的丈夫皮埃尔满心自豪地笑着。围绕着她的还有她的姐姐布罗尼娅、她的博士生导师加布里埃尔·李普曼、她的同事让·佩兰和保罗·朗之万以及她的几个学生。新西兰物理学家欧内斯特·卢瑟福也参加了这场聚会,他正在与妻子度蜜月——这是个迟来的蜜月,他们三年前就结婚了。卢瑟福和玛丽·居里是竞争对手,两人都在研究原子的构造,并且观点迥异。但这一争端在这个晚上被搁置在一旁,毕竟这是个庆祝的日子。 通往玛丽的这个庆祝之夜的道路,始于一个离法国首都很远的地方,19世纪60年代的华沙。波兰当时被普鲁士、俄国和奥地利等大国瓜分,华沙处于俄国沙皇的高压统治之下。任何波兰人都不得以“波兰”称呼他们的故乡。1867年11月7日,玛丽亚·斯可罗多夫斯卡在那里出生,她是一对教师夫妇的五个孩子中最小的一个。这家人反对俄国人的占领。父亲尽力培养女儿们独立思考的能力。当曼娅(家里对玛丽亚的昵称)四岁时,患有肺结核的母亲离开家里,以免传染给家人。她尽量少和家人联系,在与病痛长期斗争后最终去世了——这种疾病在当时还是不治之症。 曼娅用了十年的时间才恢复对生活的热情。起初,她在学习中寻求解脱,埋头苦读。通过不懈的努力,她以全班第一的成绩从帝国中学毕业。15岁时,她在自己施加的压力下精神崩溃了。她那失去妻子的父亲把她送到乡下休养。在那里,她设法放下了书本,发现了音乐、聚会,学会了调情和彻夜地跳舞。她开始在一所接受女学生的波兰地下大学学习,并且轻轻松松就让成绩超过了所有同学。为了帮助大她两岁的姐姐布罗尼娅承担去巴黎学医的费用,她在华沙附近的一个甜菜商家里做家庭教师,并爱上了这家人中已成年的儿子,23岁的数学专业学生卡西米尔。这段恋情让他的父亲着实感到震惊。起初,卡西米尔试探性地抵抗父亲,但在几年的徘徊之后,他终于屈服了,让曼娅孤零零地陷入失落之中。她心中深受创伤,对所有男人充满了愤怒:“如果他们不愿娶贫穷的年轻姑娘,就让他们见鬼去吧!” 1891年,曼娅跟随她的姐姐来到巴黎。布罗尼娅已经结婚了——造化弄人,她的丈夫也叫卡西米尔。夫妇俩都是医生,都充满了共产主义的理想。他们在自己的公寓里执业,免费为有需要的病人治疗。现在自称玛丽的曼娅难以忍受嘈杂的环境,租了一个阁楼,搬了进去。在寒冷的冬夜里,为了保暖,她所有的衣服都要裹在身上。为了省钱,她很少烧煤取暖,只靠茶叶、水果、干面包和巧克力填肚子——但这都没有关系!她自由了。在19世纪与20世纪之交的巴黎,女性完全得不到平等的对待。“étudiante”一词既可以指女学生,也可以指男学生的情人。但女性在这里至少可以不受干扰地学习。玛丽学习起来废寝忘食。白天,她喜欢在讲堂、实验室和图书馆里度过,晚上则与书为伴,聆听传奇科学家亨利·庞加莱的演讲。她又一次把自己累垮了,倒在了图书馆里。布罗尼娅把玛丽带回家,给疲惫不堪、营养不良的她吃肉和土豆,直到她恢复体力。她一康复就又冲回到她的书本里,最终又一次以全班第一的成绩毕业。 接下来呢?女性可以得到许可去学习,但没几个男性研究人员愿意身边有女同事。玛丽很幸运地获得了一笔奖学金,得以对不同钢材的磁性展开研究。她对操控实验室的设备一头雾水,一位熟人便将她引荐给一位磁学专家:皮埃尔·居里。他腼腆而善于思考,看上去比实际年龄35岁要年轻。他向她展示了如何使用他参与研发的静电计。尽管玛丽在因卡西米尔而心碎之后发誓再也不会恋爱,但她的决心动摇了,她和皮埃尔成了一对。 但是对钢材的磁学研究并不适合玛丽,有比这令人兴奋得多的事情等待着被探索。威廉·康拉德·伦琴刚刚在德国南部的维尔茨堡意外地发现了神秘的X射线,即伦琴射线,当时他把手放在一根电子管前,这种射线穿过了他的手。1896年元旦前后,他向他的科学家同行们传播了一张图片,图上是他妻子手的完整骨骼结构,婚戒也在图上面。以前没有人见过这样的东西。X射线图像在科学界和社会上引发了轰动。 同年,亨利·贝可勒尔在巴黎发现了一种辐射(也是偶然发现的),他称之为“rayons uraniques”,即铀射线,因为它是从铀的样本中发出的,那个样本放在一个抽屉里的一块照相底板上。但贝可勒尔对这些射线的了解也就只有这么多了,他无法解释它们是如何产生的。他怀疑并希望它与磷光现 |