The Elegant Universe

Brian Greene

出版社

Vintage Books

出版时间

2000-02-29

ISBN

9780375708114

评分

★★★★★
书籍介绍

[Greene] develops one fresh new insight after another...In the great tradition of physicists writing for the masses, The Elegant Universe sets a standard that will be hard to beat. --George Johnson, The New York Times Book Review

In a rare blend of scientific insight and writing as elegant as the theories it explains, Brian Greene, one of the world's leading string theorists, peels away the layers of mystery surrounding string theory to reveal a universe that consists of 11 dimensions where the fabric of space tears and repairs itself, and all matter-from the smallest quarks to the most gargantuan supernovas-is generated by the vibrations of microscopically tiny loops of energy.

Green uses everything from an amusement park ride to ants on a garden hose to illustrate the beautiful yet bizarre realities that modern physics is unveiling. Dazzling in its brilliance, unprecedented in its ability to both illuminate and entertain, The Elegant Universe is a tour de force of science writing-a delightful, lucid voyage through modern physics that brings us closer than ever to understanding how the universe works.

B·格林,毕业于哈佛大学,在牛津大学获博士学位,是罗德学者(Rhodes Scholars)。1990年,他来到康奈尔大学物理系,1995年被聘为教授,1996年到哥伦比亚大学任物理学和数学教授。他曾在20多个国家开过普及和专业讲座,公认在超弦理论中有过许多开拓性的发现。他现在住纽约绮色佳。

AI导读
核心看点
  • 以优美文笔阐释十一维弦论与万物本质
  • 用生活类比化解高维空间与量子力学难题
  • 梳理相对论与量子力学的历史冲突与融合
适合谁读
  • 对宇宙起源及高维空间充满好奇的读者
  • 希望零门槛入门前沿物理理论的科普爱好者
  • 欣赏科学叙事美感与哲学思辨的文艺青年
读前提醒
  • 建议先观同名纪录片建立直观概念框架
  • 需克服高维几何带来的认知挑战与眩晕感
  • 不必纠结数学细节,重在理解物理图像
读者共识
  • 作者擅长用生动类比将晦涩理论通俗化
  • 前半部分通俗易懂,后半部分难度陡增
  • 被誉为科普写作典范,兼具美感与深度

本导读基于书籍简介、目录、原文摘录、短评和书评生成,不等同于全文精读。

精彩摘录
  • "然而,美学的认识并不是科学进程的裁判。理论的最终判决是看它们如何经历和面对冷酷、严峻的实验事实。不过,这话必须满足非常重要的一个条件。一个理论在形成之初总是不完全的,很难评价实验结果。但物理学家还是必须判断和抉择应该往那些方向发展那个不完全的理论。有些抉择是靠内在的逻辑一贯性;我们自然不想一个合理的理论在逻辑上是模糊的。另一些抉择依靠我们对定性实验结果的感觉,看它对不同的理论概念有什么意义;我们感兴趣的理论总该与现实世界的某些事物发生联系。不过,当然,还有一种情况,理论物理学家的抉择是依据美学趣味做出的——那样的理论有跟我们经历的世界一样精妙美丽的结构。当然,美的不一定是真的。也许,我们会发现"
  • "爱因斯坦描绘了一个清晰的引力作用图景,空间和时间在那里也成了动力学的参与者。不过,关键的问题是,这个新建的引力理论的框架能不能解决困扰着牛顿引力理论与狭义相对论的矛盾?回答是,它真解决了这个矛盾。我们在前面曾讨论过一个假想的例子,太阳熄灭了,通过引力的改变影响地球——现在我们知道,那影响不会瞬间传到地球。实际上,当物体改变位置或甚至被风吹动时,都会使时空结构的扭曲形态产生扰动,扰动以光速向外扩张,这满足了狭义相对论以光速为宇宙极限速度的要求。所以,在太阳爆炸8分钟以后,地球上的我们才知道太阳熄灭了,而在这同一时刻我们也感到太阳的引力消失了。爱因斯坦的新理论就这样解决了矛盾;引力扰动与光同步,却"
  • "光的波粒二象性:光电效应证明光具有粒子特性,双缝实验证明光能表现波的干涉特性。两个事实结合起来证明了光同时具有粒子和波的特性。在微观世界里,我们必须摆脱在宏观世界形成的直觉——事物要么是粒子,要么是波;我们应该接受这样的事实,它可能既是波,也是粒子。"
  • "Einstein proclaimed that all objects in the universe are always traveling through spacetime at one fixed speed--that of light."
  • "Thus light does not get old; a photon that emerged from the big bang is the same age today as it was then. There is no passage of time at light speed."
  • "Of course, the after-the-fact agreement was only marginally convincing. When you know the answer you want, it is often all too easy to figure out a way of getting it."
  • "假如我们习惯的那3个空间维也是卷缩的,假如弦理论是正确的,那么从原则上讲,用迥然不同的(当然现在还没有的)仪器的天文学家,应该能测量重弦缠绕的空间有多大,他们将发现那距离是光子测得距离的倒数。在这个意义上,我们可以认为宇宙既可能像我们寻常感觉的那么大,也可能小得可怜。根据轻弦模式,宇宙是巨大而膨胀的;而据重弦模式,宇宙是渺小而卷缩的。这里没有矛盾,而是存在着两种不同然而却同样合理的距离定义。由于技术的限制,我们很熟悉第一种定义,而不管怎么说,两个概念都是一样有效的。"
  • "如果我们坚持用“容易的办法”来测量——也就是用最轻的弦模式来测量——结果将总是大于普朗克长度。为看清这一点,我们考虑假想的三维空间的大收缩,并假定我们熟悉的那三维是圆的。为讨论方便,假定在思想实验的开始,未缠绕的弦模型是轻的,我们用它来测量宇宙,发现它有一个巨大的半径,正在随时间而收缩。当它收缩时,未缠绕的弦变得越来越重,而缠绕的弦越来越轻。当半径一路收缩到普朗克长度——即R=1时——缠绕的弦与振动的弦正好有相同的质量。这时,两种测量距离的方法都同样难以实现;而且,它们将得出相同的结果,因为1也是它自己的倒数。 半径继续往下收缩,缠绕的弦将变得比未缠绕的更轻,这样,它们自然成为我们用以测量距离"
用户评论
Well, an one-side story from a smart physicist who knows how to present his ideas
The Elegant Universe
2021.09
用两个月的一人食时间读完了。弦理论毕竟未臻成熟,后半部分没有物理学背景几乎不可能懂(一堆技术细节)。Anyway,终极理论这种野心总让人感到不安,就像梅尔基亚德斯的羊皮卷上的预言一样。
没怎么用公式,但是谈完了String Theory,这种写法本身就很elegant。
需要反复阅读,多维时空和多元宇宙很感兴趣。
3月初去了一趟Cornell。要离开的那天早晨,在Ithaca的downtown闲逛,发现了一个旧书店,进去看了看,买了这本The Elegant Universe. 读起来才知道作者Greene曾在Cornell任教。平心而论,Greene真的太擅长讲故事了,通过许多类比和举例,将晦涩难懂的概念转变成生活中熟悉的事情。并且书的章节排布很有逻辑,先是相对论和量子力学速速打个底,然后讲string,string是什么,多维时空,string与多维时空的关系,大体按时间顺序讲的。接着就是string theory的两个应用。最后是总结和展望。我个人觉得比时间简史更适合入门。当然相对的就会少一些公式,少一些硬核感。虽然我依然对许多论点持怀疑态度,但读这本科普确实是非常精彩的一段体验。
观察结果取决于观察者 不存在恒常的时空框架 用以描述的概念工具决定了描述的结果本身
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