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物理与头脑相遇的地方
作者：[美]柯尔 著，丘宏义 译
出版社：长春出版社
出版时间：2005-7-3
ＩＳＢＮ：9787806643297
副标题：头脑风暴译丛
所属分类图书 > 科普读物 > 科学世界 > 物理
媒体推介
牛顿本人，和那些……攻击他的人……一定会对最近的论点感到诧异，这论点说：自然哲学和“价值”无关，自然科学本身应当“无价无值”；对那些追求人生方向的人来说，从我们最好的自然事物的知识中，不会学到任何东西。
即使少许的科学……对人之价值而言，却是有无限承诺的东西。
——小蓝得尔《牛顿的自然哲学》
以前物理科学被称为自然哲学，可是不幸的是，哲学课程中已经不教物理了。这事态令人感到惊奇。因为我所知的物理学家，在与我的谈话中及他们之间的谈话中，都充分了解这一点，即：在塑造我们人性及伦理世界的看法时，我们对于物质世界的想法，会有很深刻的影响。对这些物理学家而言，物理是文化及哲学的一部分。在本书的各章中，柯尔女士能以类似物理学家之间讨论这问题的方法，以同一深思的渠道向非物理学家谈及这些问题。
——法兰克·欧本海默，探险博物馆创办人
（探险博物馆是一家在旧金山的博物馆，专于科学及认知。）
自序 物理是一种生活方式
柯尔
这本新版的传，以前的名字是《和应振动；物理是；一种生活方式的反省》。本书已大量重新修订过，加入了许多的新材料，许多段落都已经大笔琢磨过，或者根本取消。再者，书中的材料已经重新组织成三部分，分别讨论不同的命题。
前言《生活在太空中》，定下了这书的哲学框架，同时解释了某些偏爱；本书的阐述及语调皆源自这些偏爱。第一部《求知的艺术》，探索了许多物理学家的方法；他们用这些方法尝试着去看那些看不见的东西，去了解实体宇宙；这个宇宙很可能在人类感官、领悟能力之外。
第二部《发动者及震撼者》，讨论使世界万物运转的力及压力和近代物理的基础：量子力学及爱因斯坦的狭义相对论与广义相对论。
第三部分《线与结》，追踪物质世界中某些不断重复织出的模式。有些是节奏，它们像和应振动（共振）：你朝任何自然万物去看时，它们都会随时跳出。其他的则是物理学家面对的难题，例如因与果之间的关系；解答极为困难，可是物理学家仍然不断设法去搜寻它们的解。
导读 爱情、互补、因果关系及其他
丘宏义
医马和医人也差不多。
——胡适，《差不多先生传》，约20世纪20年代
这本书可以说是散文集，以洗炼的感情来把物理看成生活的一面。作者用的副标“物理是一种生活方式的反省”，充分地表明了她的观感。物理可以说是一门又具技术性又带哲学性的科学；至少在这门学科创建的时候，是如此的。
哲学的渊源是文学。好的文学能描述出隐藏在人类感情及行为背后最深不可测的内心自我（或他我）的情操。一位好的物理学家也想要去看出隐藏在普天下美妙神奇万物后面的自然界的“自我”。本书第八章写到伽利略在平滑的河流上乘舟航行的故事是一个很好的例子。当众人正在欣赏两岸的风景鸟树房屋人物时，现代物理学的始祖伽利略却以哲学的眼光，看出相对运动的真谛：“如果你坐在四平八稳的封闭船舱中，这艘船平滑地在河中航行，你不能分辨出你是否真正在动，还是不动。”也就是说，动态和静态在本质上是同一种运动态。
船是很古老的人类发明，古老到连第一艘船出现的年代都无法考证。在伽利略之前有数不清的人乘坐过船，可是大都被大自然用来粉饰自己的美景所分心或被蒙住了。这些被蒙住的人之中包括了许多菁英，如大哲学家亚里斯多德等人。这些菁英也不是没有想过这些问题，可是也许由于客观的条件，没有认出这些问题的重要性。
亚里斯多德认为静止的状态是“自然态”，动的状态是非自然态，即运动中的东西终究要停下来。不是吗？一辆马车在崎岖不平的路上很快的就会停下来（在亚里斯多德的时代，有石子铺的路就算是很不错的了）。因此，静止的东西和动的东西基本上就有一个很大的不同——动态是短暂的，静止态是永久的，二者在表面上呈现的是完全不同的两种态。而伽利略在平滑的河上航行时，认出静止态、动态都属于同一种永久态。这就是伽利略和亚里斯多德在基本理念上不同的地方。
本来这种亚里斯多德的错误也算不了什么。即使在现代科学中，也有许多科学家原先认为不变的“真理”,到后来被推翻了。这是很普通的事。不幸的是，后来掌握欧洲最高政权的教会，把亚里斯多德的理论硬性规定为宗教经典的一部分，强迫人们信仰这理论为不能改变的真理，使得亚里斯多德的理论不能像一般科学理论一样被后人改进演变。物理学的另一位始祖牛顿说过，他站在巨人的肩上，因此才可以看得更远。可是在伽利略的时代，几世纪以来，教会已经硬性规定了，不允许任何人站在亚里斯多德这位巨人的肩上去看得更远。许多后人因此不分青红皂白地只去批判亚里斯多德的错误。
客观来说，伽利略是站在亚里斯多德的肩上才发现了这个划时代的“静态和动态是同一态”的力学原理。他大胆注意到亚里斯多德理论和自然界现象不符，因而发现了动态和静态之间没有可以观测出的区别——在船只移动时，封闭的船舱中所看到的物体现象，如丢一枚石子，鱼缸中游的鱼，等等，都和这船不动时看到的一样。这个看上去很平凡的原理，后来就变成牛顿力学的基础。伽利略的理念后来被牛顿发扬光大成为牛顿力学。这个结论就变成牛顿力学中的一个重要原理：静者恒静，动者恒动。而这个观念：动态和静态之间基本上没有不同，它是隐藏在自然界美丽外表内的一部分。自然界的自我特性就是我们所谓的物理定律。
`科学最注重的是怀疑的态度
我们对自己经常看到的东西往往视所当然。有人认为这种观点是科学的阻碍。可是对人类来说，这才是人类能进步的原因。我们在小学念书时，老师把每一句子逐字解释，解释到我们把这些句法视所当然的时候，才算尽到了责任。我们长大以后，可以不必再回忆到这些句一子的逐字解释就能应用，就如本书所说的，学物理要学到能一提起电子，就能运用自如，而不必经过这个过程：让我想一下，电子是原子外面的东西，质量是什么……等等；这些术语都已经长在舌尖上了，待命而出。
因此，我们学会了在讲话中能很快地构思，构思的速度快到有时比讲的速度要快。（当然有些 ............

书籍插图：

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