简介

精彩点评

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  清净

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  如果能进入多维空间，我们就可以很容易的理解《超弦论》了。例如二维空间的人的心脏在左边，是无法瞬间变到右边；但是我们在三维空间里就很容易的，把二维空间的人拿起来翻过来，人的心脏就在右边了。

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  雷公电婆

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  加来道雄用最通俗易懂的语言，介绍了人类对宏观以及微观宇宙的认识过程。看完后，尽管似懂非懂，但也似乎对超弦理论有些了解吧。尽管无法想象出十维空间，但似乎也理解目前这个经典宇宙可能的起源吧。书中涉及较多的量子力学，不太容易理解，但有趣，有手不释卷之感。 人类的好奇心，推动人类对宏观以及微观宇宙的探索分析。或许，有一天，终会理解这个宇宙的起源，生生死死的意义。可是，什么时候能搞懂为什么会有独立自我意识，意义是不是更大一些。我们可以理解十维空间，却不了解自己之外的任何人，甚至不完全了解自己。难道，这就是这个宇宙存在的意义？或许，这一切都是自我意识的幻觉，只不过我们永远不知道而已。上帝在十维空间看着我们，哈哈大笑[呲牙][呲牙][呲牙]

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  Jack

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  花了好几天的时间才读完，没办法，得试着去理解书里讲述的（描绘的）那些光怪陆离的东西。 物理学的发展，在这百年间，突破了人类的想象，也极大地推动了人类文明的进程。读一读这样的书，不仅可以开阔我们的认知，也对我们的宇宙观的形成带来诸多启发和助力，特别是对于我们贫瘠的想象力本身，激发我们的（幼稚）思考，引入到某种无穷无尽的思想领域之中。 一百年前，没人会想到时空是弯曲的，宇宙处于一种膨胀的状态，以及时间流逝的相对性…… 正如书中所言，科幻小说仅是现状的线性推断或延伸，真实科学比科幻小说更离奇。现代科学理论总是基于一种假设，再付诸于观测和实验，建立新的模型，如此反复。 正是基于人类的好奇心，诞生了科学和哲学。在将来，或许真能跨越第一种文明形态，进而更全面地了解宇宙的秘密和物质的本质。 新的宇宙观，新的科技，新的探索发现，引领着文明的进程。当然，我们等不到哪一天，看到宇宙被揭开的那层层神秘的面纱，显露出他的终极秘密。不过，这挡不住我们因好奇心所带来的想象，在恢宏和微小之间，生命以及物质形态再不断地变化……

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  萌

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  宇宙的琴弦，奏响大一统的赞歌 （作者 糊泥马） 宇宙的真理是什么？这是从古至今人们一直执着探寻的事。从老聃“象帝之先”的玄之又玄的道、邹衍的五行生克之德，到今天的现代物理学，人们在寻找世界本源的路上艰难跋涉。 物理学的历史上，我认为有两大里程碑：一是牛顿三定律的提出，为人们打开了世界的新大门；二是麦克斯韦方程组的发现，带人们迈上了大一统的道路。 而继麦克斯韦后的探索过程中，又有一个理论如霹雳般划破天际，对大一统作出了目前为止最完美的解释，就是这本书所要讲的“超弦理论”。 本书的作者之一加来道雄的名字并不陌生，在高中时，人教版课本中就有他的作品《一名物理学家的教育历程》，他不仅是著名的物理学家、超弦论的扛把子，还是科普达人，出过数本优秀的科普著作，这本《超弦论》就是其中之一。 而本书另一作者詹妮弗·汤普森，是一位作家，在本书之前，她与加来道雄合著的《核能》，被《基督教科学箴言报》选为1982年最佳书籍之一。不用说，詹妮弗肯定是给加来道雄擦屁股的，毕竟，让一个理工直男自己写科普书，可能通篇都是xyz。 在过去的2000多年，人们逐渐认识了四种力：电磁力、重力、弱力、强力。宇宙真理的大一统，实质上就是将这几种力统一在一个框架下。而本书所介绍的超弦理论，便是最后的临门一脚，将重力纳入整个框架。 当然，本书虽然题为超弦论，但它并不是只讲超弦论，而是以物理学史的形式，为我们讲述了以超弦论为代表的、将四种力实现统一的统一理论的沿革。 本书共分为三章，分别讲述统一理论在弦理论诞生前的发展、弦理论的诞生、弦理论的一系列谜一般的结论等内容。 在第一章中，作者用了大量笔墨，讲述了在弦理论之前，物理学家们为统一理论作出的重要努力。在这个过程中，麦克斯韦方程组诞生，爱因斯坦用相对论探寻宇宙的奥秘，薛定谔等人用量子力学解剖粒子，各种亚粒子接连被预言及发现。 加来道雄在这一章提出了许多独到的见解，比如，麦克斯韦是GUT（大一统理论）的开端，因为他将电、磁力统一在一起；爱因斯坦并不是老顽固，而是接受量子力学的数学方程，只是他在量子潮流中独自清醒，认识到量子力学的不完备性，所以被当成奇葩；相对论与量子力学水火不容，而没有相对论，量子力学是失败的。 此外，第一章还讲了许多有趣的事，比如费曼用涂鸦一般的费曼图来代替复杂的运算来搞研究、用无穷大减去无穷大得到有限的奇葩结果、横着看是我竖着看也是我的对称性等。最终，物理学家们将除了重力之外的其他三种力统一起来，形成GUT理论——当然，排除重力说明它并不完备。 到了第二章，本书进入了正题，也就是超弦理论。这一章里，作者为我们展现了超弦理论的创始人南布天才般的想象力。南布认为，实验室里撞出几百种强子是不科学的，它们之间肯定有潜在的联系，于是乎，他假设强子是由振动的弦构成，不同的强子代表不同的振动模式，于是，让物理学获得突破性进展的弦理论由此诞生。 从南布发端，后来又经过本书作者加来道雄、余乐平、施瓦茨等人的发展，正逐渐成为大一统理论的完成者。在这个过程中，我们还见证了费曼的涂鸦简洁而神奇的力量，以及窥见了杨振宁在物理学中比肩牛顿爱因斯坦般的贡献。而超弦论因为二十六维自洽等原因，还经历过死亡，但最终浴火重生。 到了最后一章，作者介绍了弦理论、GUT理论等关于大一统的理论中的许多神奇结论。比如，宇宙大爆炸、黑洞、暗物质、反物质、十维空间等。在这里，我们知道了从奇点爆炸开始宇宙的历史，明白了剩余六维空间如何蜷缩起来，看到了特殊解下穿越黑洞实现时空旅行的可能性。 在最后一章，我们还见到了霍金，当我们对着密麻麻们的方程式一脸懵圈的时候，他却不得不在脑子里进行运算，这种人，除了天才还有什么词能形容？ 从内容上来看，整本书主要面向小白，省去了各种方程式与数字，用讲故事的方式来让读者明白超弦论的前世今生，以及物理学家们传奇般的研究经历。 总体上说，这本书比较通俗易懂，值得一读！

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  最后一枪

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  科学的发展从来不是一蹴而就，前人奠定的基石也不一定为后来人可用。当某种理论已经深入人心，甚至在有限的时间内经过了实践的检验，就逐渐被人们默认为放之四海而皆准。直到后来某一天，天才的横空出世会打破那长久的沉寂，惊世骇俗的言论将如黑暗中的一道光芒，划破这个理论的缺口。 这，就是物理学。 过去数千年的技术手段，让如今的我们了解宇宙中存在着四种类型的基本力：重力、电磁力及两种类型的核力（强力和弱力）。 许多科学家终其一生，都在寻求GUT（大统一理论：统一说明四种相互作用力的理论）的实现，但尚未得到最后的验证。直到20世纪，又诞生了量子力学与广义相对论这两种理论，但在寻求统一之路上，仍未有质的飞跃。量子力学致力于微观世界，相对论则在宏观宇宙尺度上大放异彩。 关于超弦论的来源，有这么一段故事。加来道雄说，两千多年前，毕达哥拉斯哲学派的希腊哲学家们对希腊的七弦竖琴进行分析，希望由此找到音乐的数学比率：和声数学。我们为什么有升半音和降半音，三分音符和五分音符，以及大三和弦和小三和弦?利用希腊人对它们的数学理解，得出的结论是，音乐遵循了数学规律。当他们意识到这一点时，大为震惊，由此他们认为:或许也可以用音乐语言来解释宇宙。然而，他们失败了。那时，他们不知道原子，也还没有发展出化学和物理学，这些概念还不为人知。 于是，在粒子无法解释很多物理现象时，超弦理论带我们进入了新的领域。超弦理论不再基于点粒子，而是可以容纳无限的数量的“基本粒子”。根据这个理论，自然界中发现的多种多样的粒子不过是同一根弦的不同共振， 在此之前，还需要了解一个概念：超对称性。基本粒子按照自旋的不同可以分为两大类： 自旋为整数的粒子被称为玻色子，自旋为半整数的粒子被称为费米子，这两类粒子的基本性质截然不同，超对称便是将这两类粒子联系起来的对称性，而且是能做到这一点的对称性。看似不可思议，但多年来超对称似乎只存在于纸面上，无数科学家孜孜以求在追寻它的道路上，由此又诞生了“超数”的概念，在这个数学系统中，a×b=-b×a，并且被证明在数学上是自洽的。当解决了物理内容的数学基础，剩下的就是等待实验数据来证明超对称的存在。当然，这也是物理学的一个特点，有些理论先可以通过推演和猜想诞生，但验证往往要等到很久之后。（引力波的预测及验证就是个例子） 爱因斯坦推演出了宇宙诞生于大约100-200亿年前，是经历了大爆炸的产物，并且宇宙在不断地膨胀。但无法解释大爆炸本身的起源和性质。于是，超弦理论又接过了物理学解释的接力棒。 超弦论认为，宇宙始于十维。十维宇宙本身是不稳定的，那么在经历了一定的时间尺度后，必定会向更低能级跃迁（这一点可以打个比方，物质总是倾向于待在更低能级的状态，比如你能躺着的时候，绝不想站着，能站着的时候，绝不想坐着）。当十维宇宙结构破裂后，迅速形成了两个独立的低能量状态的宇宙，即我们存在的四维宇宙和一个六维宇宙。四维宇宙以牺牲六维宇宙为代价而膨胀，六维宇宙则不断缩小至普朗克长度（传统经典物理学是连续的，这意味着仅仅描述一条直线，就需要动用一个数目无穷多的点集，而量子物理实际上是数码的。这表明存在一个最小的物理尺寸，比它更小是不可能达到的，这个所谓的普朗克长度）。 简而言之，在过去的物理学研究中，人们对量子力学和相对论的结合，触碰到了很多不可逾越的障碍，需要数量巨大的对称将他们消除。于是，有效弥补这个对称性短板的超弦理论应运而生。当我们基于弦而不是点的维度描述一个理论，出现的大量对称性就消除了这些异常。 从GUT到超弦论，是一个漫长的发展，无数天才穷其一生，不断撩开神秘的面纱，但始终无法窥见真容。这，就是物理学的美妙。 从基本粒子到还无法获知更多信息的暗物质。从尚未实现的大统一理论的发展历程。这些奇妙而深奥的终极问题，驱动着一代又一代的人在探索的路上奋进。 当然，我们每一个人无法完全通晓这些知识，但在自己的脑海中，大致建立一个物理学的框架体系，还是非常必要。 人文主义抚摸着我们的胸怀，科学理论锻造着我们的思维。 2021.7.3     10:00