
爱因斯坦的名言“上帝不掷骰子”通常被用来表达他对量子力学中随机性的不认同。这句话源于爱因斯坦与量子力学的奠基人之一尼尔斯·玻尔之间的争论。本书以生动有趣的语言,以时间的发展为脉络介绍了历史上的物理学家们对量子物理的逐步了解。里面穿插着对物理学家的性格事迹描述,在作者的带领下了解到有血有肉的物理学家们。本书一共有十二章,每一个章节里面又分为五个小部分进行讲述。
第一章:黄金时代
• 主要内容:本章开始从对卡尔斯鲁厄的生活环境和历史环境开始描述,在卡尔鲁斯厄大学里海因里希·鲁道夫·赫兹在进行一场伟大的实验:求证“电磁波”是否存在。在作者细致的描述之下可以想象到赫兹在这场实验的兴奋与喜悦。“不管理论怎样无懈可击,它毕竟还是通过实验来验论的呀”从此麦克斯韦的电磁波理论预言被证实。“光是电磁波的一种”也被世人所了解。

在电磁波理论被证实之后第七年,20多岁的马克尼阅读了赫兹的论文,几年后成功的将声音穿越大西洋,信息时代开启。但此时在一场关于“光”的大战正在酝酿着。在中世纪以前关于光是什么有许多种假说,视觉成像也有两种理论,一种是射入论,另外一种是射出论。直到格里马第的光的衍射实验,人们看到光通过两个小孔之后形成明暗交错的条纹图像,于是提出最早的光的波动说。
光的微粒说与波动说的斗争的导火索1663年的波义耳对光的颜色的论文。牛顿与胡克进行激烈的斗争。可以看到当时的科学家们是互相存在摩擦的,甚至幼稚的诋毁。牛顿选择支持微粒说,认为光是微粒的,最后通过牛顿天才般的证明理论微粒说取得胜利。
直到1792年托马斯·杨设置光的双缝实验,波动说才重新出现在大众视野前。
• 关键概念:以太、牛顿环、经典物理学、牛顿力学、拉普拉斯决定论。
• 思考与启示:这一章让我对物理学的发展历程有了更深入的了解,也让我对光的本质有了更深刻的认识和了解到经典物理学的辉煌成就,也感受到人类在自然演进过程中对事物的思考分析充满了智慧的辩证。在作者精心的写作中,一些思考总是让人醍醐灌顶,比如在牛顿反对波动说中“光和声音同时波,光无法绕开障碍物”这些类似的反驳让人感觉幽默又崇拜他们的智慧。现代我们所使用的广播和电视摄像等等都需要这些理论的支撑,看完这些感慨科技的神秘。
第二章:乌云
• 主要内容:描述了 20 世纪初物理学面临的两朵乌云,黑体辐射、迈克尔逊-莫雷实验等。这些问题揭示了经典物理学的不足。这一章节作者从1900年的伦敦说起,带领我们走进皇家研究所的一场报告会,通过开尔文的论文演讲开始为我们描述一个小实验里面穿插着与中国的战争情况让我对这段历史时期产生别样的情绪。

开尔文男爵在英国皇家研究所作的报告《在热和光动力理论上空的19世纪乌云》中指出了两朵“乌云”,一是迈克尔逊—莫雷的实验,意图探测光以太对于地球的漂移速度,而实验结果光以太相对于地球没有任何相对速度。这个结果说明是否存在“以太”这种物质是巨大的问号,而“以太”是波动说大厦的根基,否定了“以太”,波动说就崩溃。“以太”是绝对运动的代表,是经典物理学和经典时空观的基础。否定了“以太”,那么整个物理世界轰然崩溃。以太这个想象出来的物质也被证实不是光的介质。
• 关键概念:黑体辐射、紫外灾难、迈克尔逊-莫雷实验。
• 思考与启示:这一章让我意识到科学的发展是一个不断解决问题和挑战的过程,对光的本质有了更深入的思考。