从一粒原子,到无穷宇宙,一本书汇集人类认识世界、探索宇宙的方方面面:数论、世界线、相对论、量子力学、核物理、遗传学……
这本书将会回答你如下问题:无穷大究竟有多大?空间有里外之分吗?为什么三维世界里的人无法想象四维空间?
相对论是怎么“相对”的?
我们怎么才能看到原子的尺寸?核反应时究竟在发生什么?生物与非生物的界限在哪里?
一,二,三……快进入无穷大的科学世界吧!
国外曾经搞过一个科普著作的排名,参与者是科学家和普通读者,《从一到无穷大》高居榜首,被誉为“20世纪最经典的科普著作”。
不仅读者多,而且受到读者的追捧。许多人对科学的认识,就是从这本书开始。
既然被公认为科普的经典,除了科普著作的基本要求(通俗易懂,有故事,幽默等等之外),这本书还有着它独特的、卓越的一面:
向读者传递科学的思维方法、基于科学的对世界的认识角度、基于科学的人文世界观。
作者并非说教,而是通过对科学发展的描述,通过对科学的思辨,通过该书深刻而易读的文字、图表和趣味盎然的故事,使其融入到读者的阅读中。
虽然涵盖了科学的各个领域,但这本书并不是一本按部就班地解答各种科学问题的书。
用作者的话说:
“书中有些章节简单的连小孩也能读懂,而另一些章节却要多费点劲。”
伽莫夫的这本书从数学写起,从数学中的“计数”写起,然后写空间、时间与微观世界,最后到宏观宇宙结束(这就是书名“从一到无穷大”的意思)。
从“计数”写起是有道理的,这符合人类大脑认知世界的客观规律。伽莫夫援引科学家阿基米德(Archimedes)的话表明懂得“描述极大数字”的威力:
“他们觉得我们想不出一个足够大的数字来描述地球上的沙子数量。
这些人显然同样觉得,如果有一座和地球一样大的沙堆,而且地面上所有的海洋和盆地都已被沙子填满、堆高,一直堆到和最高的山峰齐平,那么我们更不可能想出办法来描述这个沙堆中的所有沙子的数量,但现在我们想说的是。
我的方法不仅能描述地球上所有沙子的数量,或者刚才那个大沙堆中的沙子数量——哪怕有关宇宙那么大的沙堆,我们也能准确描述它拥有多少沙子。”
阿基米德或者说伽莫夫有这种自信,在于他们都抓到了一种“思维工具”,有了它们,就有可能比较不同的“无穷大”之间的大小,就能去研究“一个平面上的所有点的数量是不是等于一条线上的所有点的数量”。
在第二章中,伽莫夫进一步讲解了为什么“其他学科(尤其是物理)确很喜欢数学,它们总是竭尽所能地想跟数学打成一片。
事实上,时至今日,理论数学中所有分支都已经成为科学家解释物理世界的工具,包括那些曾经被人们认为纯粹得没有任何实用价值的理论,例如群论、非交换代数和非欧几何”。
乔治·伽莫夫就在《从一到无穷大》中告诉读者:
理论数学是科学家解释物理世界的工具。很多停留在经验主义阶段的物理学理论,等待着最杰出的数学家去证明。
1968年,也就是乔治·伽莫夫去世的那一年,意大利科学家韦内齐亚诺发现了弦理论的雏形。
时至今日,书中讲到的相对论、四维时空、大爆炸理论等等,都不再是最前沿的物理学理论,M理论已成为物理学界的新宠。
但是,在这漫长的七十多年里,《从一到无穷大》却从未过时。
能够创造这个奇迹,很大程度上归功于乔治·伽莫夫的写作方式。
他着重介绍数学和物理的基础内容,从人们习以为常的现象入手,运用数学分析的方法,带领读者发现放诸四海而皆准的客观规律。
这样的思考方法和逻辑,是比知识更重要的东西,也是这本书历久弥新的关键所在。
经历了阅读中的深度思考,才可以体会科学的魅力,这也就是科普的意义所在。