很小的時候,我和弟弟經常進行各種較量。
比誰跑得快,比誰力氣大,有時候比誰跳得高。
隨著智力的發展,我們進行更高級的,也是更無聊的較量——比誰說出來的數字大。
從“一”開始,起初心平氣和,增長是算術級的,后來逐步升級,從“十”直接蹦到了“二十”,然后是“一百”,剩下的就是幾何級的增長。
千、萬、億之后,弟弟使出了他的秘密武器——“一兆1弟弟說完這個詞,挑著眼皮,冷眼看我。
“兆”,已經突破了年幼的我的認知上限,我根本不知它為何物。
但是我并不甘心失敗,而是拋出了獨門絕技——“兩兆”!于是,周而復始,又一輪循環開始了……
很多年之后,我拜讀了喬治·伽莫夫的名著《從一到無窮大》。
這才知道,如何表示一個很大的數字,也曾經是困擾人類的問題。
如伽莫夫所言,在羅馬時代,如果一個人要寫下“100萬”這個數字,他需要按照羅馬計數法,花上數個小時,寫下1000個“M”。
自從1905年,愛因斯坦發表了狹義相對論之后,科學似乎已經變得越來越遠離普通人的生活。
遙想當年,伽利略的鐵球和牛頓的蘋果,都是何等的親民,即使是我們這些星斗小民,只要有興趣,也可以重復他們的實驗,核實他們的理論。
但是現代物理學帶給我們的,是更加匪夷所思的腦力游戲。
科學普及在這一刻顯得尤為重要。
喬治·伽莫夫(1904~1968),美籍俄裔物理學家、天文學家、科普作家。
他在動筆創作《從一到無窮大》的時候,現代物理學的兩大基石——量子力學和相對論已經基本成形,而這本科普名著也雄心勃勃地要把這個世界講個明白。
一切的一切,當然都要從空間和時間講起。
“四維空間”一詞,在我小學時期,就已經耳熟能詳了。
那時候,它是進口動畫片的時髦臺詞,一提起它,頓時令年幼的我覺得該片“特科幻”。
直到十幾年之后,我才知道了“四維空間”的真正含義。
但令我十分費解的是,何以三維空間的度量單位都是一致的——比如米、厘米之類——而到了四維空間,這第四個維度卻要用秒來度量?
很多科普讀物都不回答我這個問題,而伽莫夫給了我一個精妙的答案。
眾所周知,光的速度為每秒30萬公里,光行走一年的距離,大約4600億公里,人們稱之為一光年。
在這里,“年”這個時間單位和“公里”這個距離單位實現了轉換。
依據同樣的原理,人們可以把光走過一米所需要的時間定義為一“光米”。
一“光米”大約等于0.00000000034秒。
于是乎,四維空間的度量單位就成為米和光米了。
雖然名稱的改變并沒有改變它的實質,但我還是感到心情舒暢,覺得四維空間有些親近和藹了。
秒——光米,科學在這一刻,幾乎可以看作是腦筋急轉彎。
但換個角度看問題,轉變思維的方式,不正是科學帶給我們最可貴的財富嗎?
對我們的思維最具顛覆性的轉變,還是來自量子力學。
量子力學的基本觀點,是我們無法同時測定微觀粒子的動量和位置,即所謂測不準原理。
這是對經典物理的徹底顛覆,世界的微觀基礎成為隨機的、偶然的。
愛因斯坦拒不接受這樣的理論,并放出著名豪言:“上帝不擲骰子1終其一生,一代大師也沒有邁過量子力學的門檻。
饒有意味的是,在《從一到無窮大》這本書中,伽莫夫只是簡單介紹了一些量子力學的發展,并未提到那些著名的爭論和質疑。
伽莫夫晚年將研究中心轉向分子生物學,這在《從一到無窮大》一書中也稍有涉及。
他聲言“蕃茄停育癥”病毒在脫離了營養介質之后,會結晶為漂亮的大塊斜十二面體。
我們可以把它和其他礦物標本一起陳列在標本柜里,但它并沒有死,只要你將它放回到蕃茄地里,就會成為活的個體。
科學又一次展示了它叵測的一面。
《從一到無窮大》并不是一本研討數學的書,但伽莫夫卻把有關數學的內容放在本書第一章。
他清楚地向讀者宣告了這樣一個事實:這個世界,無論看上去多么光怪陸離,它都是在數學的基礎之上運行的。
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