《終極理論之夢》讀書筆記
作者：S·溫伯格（Steven Weinbeng）

第1章 序幕

1、物理

??物理，我覺得最重要（當然也最困難）的是讓學生們學會計算不同物理系統(tǒng)在不同條件下發(fā)生的事情。我讓他們計算陰極射線的偏轉和油滴的下落，不是說任何人都需要計算這類事情，而是因為他們能在計算的過程中體會物理學原理的真實意義。我們關于那些決定事物運動的原理的知識，是物理科學的核心，也是人類文明的珍寶。

2、希臘科學的局限性

??古典學者格林（Peter Green）將希臘科學的局限性主要歸因于希臘人固執(zhí)的理性偏見：他們喜歡靜止的，不喜歡動態(tài)的；喜歡思辨的，不喜歡技術的（軍事技術除外）。希臘化時代亞歷山大里亞的前3個國王都支持拋體的飛行研究，因為它能滿足軍事的需要。但是，把精確推理用于如球在斜面上滾動那樣無聊的過程——這是說明伽利略運動定律的例子——在希臘人看來似乎是毫無意義的。

3、近代物理的發(fā)現(xiàn)

??對物理學家來說，新世紀隨著倫琴（Wilhelm Roentgen）X射線的意外發(fā)現(xiàn)從1895年就開始了。X射線本身倒沒那么重要，重要的是它讓物理學家相信，特別是通過研究各種輻射，還有許多新東西有待發(fā)現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)真的接踵而來了。
??1896年，貝克勒爾（HenriBecquerel）在巴黎發(fā)現(xiàn)了放射性。
??1897年，湯姆遜（J.J.Thomson）在劍橋測量了陰極射線在電磁場的偏轉，并用一種基本粒子解釋了這個結果；那粒子即電子，不單出現(xiàn)在陰極射線，而且存在于所有物質。
??1905年，愛因斯坦（那時還沒有研究機構要他）在伯爾尼提出了狹義相對論的關于空間和時間的新認識，提出了一種證明原子存在的新方法，還以一種新的基本粒子解釋了普朗克先前關于熱輻射的研究結果，那就是后來所謂的光的粒子——光子。
??不久以后，在1911年，盧瑟福（Ernest Rutherford）根據(jù)他在曼徹斯特實驗室的放射性元素的實驗結果，推測原子的組成包括質量集中的一個小核和包圍在核外的一團電子云。
??1913年，丹麥的玻爾（NielsBohr）用他的原子模型和愛因斯坦的光子概念解釋了最簡單原子的光譜，即氫原子光譜。

4、統(tǒng)一理論的夢想

??第一個最終的統(tǒng)一理論的夢想，是在20世紀20年代中期隨量子力學的發(fā)現(xiàn)而產生的。那是一個新的陌生的物理學框架，用波函數(shù)和幾率取代了牛頓力學的粒子和力。
??量子力學一下子使人們不僅能計算單個原子和它們與輻射相互作用的性質，而且還能計算結合在分子里的原子的性質。至少，人們看清了化學現(xiàn)象之所以那樣，完全是因為電子與原子核相互作用的結果。

??這倒不是說大學的化學課程從此該由物理教授來講，也不是說美國化學會該申請加入美國物理學會。用量子力學方程來計算在最簡單的氫分子中兩個氫原子的束縛力就夠困難的了，對于復雜分子，特別是生物學里遇到的分子和它們在不同環(huán)境下的反應，還是需要化學家的特殊經(jīng)驗和洞察力。
??但是，量子力學在計算極簡單分子的性質的成功，清楚表明了正是因為物理學定律的作用，化學才表現(xiàn)出那樣的行為方式。
??新量子力學創(chuàng)立者之一的狄拉克（Paul Dirac）在1929年勝利地宣布，“大部分物理學和整個化學的數(shù)學理論所需要的基本物理學定律就這樣完全知道了，困難只是這些定律的應用帶來了太復雜的方程，現(xiàn)在還沒法解決?！?/p>