作 者:[德]扎比内·霍森费尔德
译 者:舍其
出 版 社:湖南科学技术出版社
出版时间:2022年09月
定 价:78.00
I S B N :9787571007058
所属分类: 大众新知(科普) > 科普读物 > 百科知识  
标 签:
一百多年来,物理学家都将约翰·济慈的“美即是真”奉为圭臬。这一标准使有些理论脱颖而出,流行开来。但是,物理学家扎比内·霍森费尔德也指出,四十多年来我们都没能在理论物理领域有重大突破,也是因为这一标准作祟。在审美标准的指引下,物理学家编造出让人大跌眼镜的新理论,但所有这些想法中很多都根本无法验证。要想改弦易辙,物理学家就必须对自己构建理论的方式三思而行。本书提醒我们,科学家只有欣然接受混乱和复杂,才能发现我们这个宇宙的真理。
扎比内·霍森费尔德(Sabine Hossenfelder)是法兰克福高等研究院研究员,也是广受欢迎的物理学博客Backreaction的作者。她居住在德国海德堡,曾为《新科学家》《科学美国人》及科普纪录片《新星》(NOVA)撰稿。
舍其,译者、作家、教育工作者。毕业于北京大学,热爱读书、写字及各类户外运动,现居美国。著有《给我一条地平线》等,译作有《恩里科·费米传》《从永恒到此刻》《隐藏的宇宙》《形而上学俱乐部》等。
目录
第一章 物理学的隐秘规则
第二章 好个奇妙世界
第三章 联合体的最新状态
第四章 基础上的裂缝
第五章 完美理论
第六章 量子力学竟然可以理解?
第七章 一统天下
第八章 空间,最后的边疆
第九章 宇宙,所有的一切,以及其他
第十章 知识就是力量
迷失在数学中
我说过,数学让我们诚实。数学让我们无法自欺欺人。你可能会在数学上出错,但你不能撒谎。而且——你不可能在数学上撒谎,这也是真的。但这会带来极大混淆。
还记得吗?在科学的圣殿中,物理学基础是最底下那一层,而我们在努力突破,得到更深层次的理解?在我的旅程接近终了时,我很担心,我们在地板上看到的裂缝根本不是真正的裂缝,而只是错综复杂的图案。我们挖错了地方。
你已经看到,目前我们研究的物理学基础上的大部分问题,都是数值巧合。希格斯玻色子质量的微调,强CP问题,宇宙学常数太小等等——这些不是矛盾,而是审美方面的疑虑。
但在我们这个领域的历史上,只有确实存在矛盾时,数学推理才能指明方向。狭义相对论与牛顿引力之间的矛盾带来了广义相对论。狭义相对论与量子力学之间的矛盾则带来了量子场论。标准模型的概率诠释失败了,让我们可以下结论说,大型强子对撞机必定会发现新的物理学,于是新物理学以希格斯玻色子的面目出现了。这些问题是可以用数学来解决的。但我们现在面对的大部分问题都不是这种类型。唯一的例外是引力的量子化。
因此,我得出的第一个经验是:如果你想用数学来解决问题,首先要确保这真的是个问题。
理论物理学家为他们的经验和直觉而自豪。我也完全赞成运用直觉做出只有以后才有可能被证实(或得不到证实)的假设。但我们必须密切关注这些假设,否则即便不合理,我们也会有被迫接受的风险。基于直觉的假设通常都先于科学,可以归入哲学范畴。如果确实如此,我们也需要接触哲学家,好知道我们的直觉怎样才能更科学。
因此,我的第二个经验是:阐明你的假设。
自然性就是这样的假设,简洁也是。简化论并不意味着尺度变小时简洁程度也会稳步增加。可能我们反而必须经历一段(从尺度来看)理论再次变得很复杂的时期。对简洁的依赖,穿上了统一或者公理数量减少的外衣,会误导我们。
但就算有了正确的问题和明确阐述的假设,数学上仍然可能有很多个解。最终确定哪种理论才正确的唯一方法是,检验该理论是否描述了自然;非经验的理论评估无法胜任。在寻找量子引力理论时,在探索量子物理更好的形式时,唯一的出路就是推导并检验不同的预测。
所以,我的第三个也是最后一个经验是:有必要以观测为引导。
物理不是数学,是选择合适的数学
装 帧:平装
版 次:1
开 本:32开
纸 张:胶版纸