物理学文化史

作者:Károly Simonyi

Károly Simonyi的《物理学文化史》

我不得不承认我在阅读这本书时遇到了一个困难,尽管在最初浏览之后,我觉得它必须直截了当。事实上,这本书的一些特点第一眼就表现出来了。它内容丰富,可能很全面,插图丰富,制作精美,引文众多,方程式使用得体。毫无疑问,这位作家在阐述和组织自己的思想方面有着不同寻常的天赋,他竭尽全力地向潜在读者传达自己的广博知识。碰巧,我甚至偶然发现了一点奇怪的东西,它提醒我,我的物理概念需要重新复习——这是后来的事。对于作者来说,写这样一本书必须是一段艰辛的、但在智力上有意义的、并且非常令人满意的经历。这必须是一个人一生的工作。

作者的儿子在前言中证实了我的第一印象,查尔斯·西蒙尼,

只有在特殊情况下才能创作出这样一本特殊的书。。。在20世纪60年代匈牙利充满政治色彩的气氛中。。。他(我父亲)逐渐失去了物理研究所的主任职位,失去了系主任的职位,最后完全失去了教学职位。。。中年时事业的中断并没有使他绝望;相反,他的人文主义要求他研究他可能一直想研究的课题:科学与人文相互作用的历史。他的第一个笔记变成了一个系列讲座,最初是应学生组织的邀请在晚上在校外发布的。。。这些讲座的成功促成了这本书的出版,他一直在修改和延伸,直到2001年去世。

这确实是一种感觉:一位知识巨人的作品,追求着慷慨分享他广博知识的梦想。当然,我的困难在于能否充分叙述这本书在简短评论中的价值。我怀疑长时间的复习是否有助于这本书的出版。

我只想提一下,对西方科学发展的报道无疑是全面的。在讨论了科学哲学和历史学之后,作者注意到第一批有文献记载的抽象概念之一,即岩壁上野牛的图像,并以量子力学的标准模型结束;提到量子色动力学、大统一理论和TOE——万物理论。问题当然在于两者之间的关系。你可以从现有的摘录中对这本书的质量形成自己的看法在线.

这本书的一个特点是有大量的图表,这些图表以紧凑、直观的格式表示各种想法。以下是一个示例:

再举一个例子,我将使用我之前提到的那一点信息,尽管它一定会暴露出我的物理知识缺乏流动性,这一点无可否认已经过时了。

我看到的这篇文章提到了亨德里克·洛伦兹(Hendric Lorentz),他是1902年诺贝尔奖获得者,也是爱因斯坦的先驱,他发展了电磁场理论(1891年),假设“非物质的乙醚是电磁场的载体,由静止或移动的电荷产生。”他很自然地意识到迈克尔逊·莫利在1881年和1887年进行的实验。我必须记住的是,在那之前流行的以太理论的棺材上的最后一颗钉子是由爱因斯坦的相对论敲入的;特劳顿和诺布尔(1903年)进行了一些额外的实验。

这本书是如何阐述狭义相对论的发展的:

这个图表可能会让人质疑爱因斯坦对相对论的独特贡献,西蒙尼首先引用爱因斯坦的话,然后引用泡利的专著,相对论:

洛伦兹和庞加莱将麦克斯韦方程作为他们考虑的基础。。。他(爱因斯坦)表明,只需假设电动力学中的以下简单公理:光速与光源的运动无关。

然后他写道,

爱因斯坦是第一个有意识和果断地打破绝对空间和绝对时间概念的人,从而拒绝了一个独特的参照系的存在K(K)0以太的必要性,以太的存在。

这些声明强调了导言中建立的概念,即物理理论——非常像数学——在很大程度上是公理化的。Simonyi通过以下图表总结的讨论为读者准备了这种物理观点:

作者不同意数学是演绎的观点,也不同意其他科学是归纳的。我们所知道的物理定律是反映我们经验的抽象概念,但也需要通过实验进行验证。验证过程证实或驳斥了根据物理定律通过演绎过程得出的假设。

事实上,这个过程要复杂得多,因此作者继续解释科学发展的逐步过程,并提供了更详细的说明:

作者认为,“人类文化是一个单一的、统一的整体,只有我们这些文化的消费者才面临着如何选择、利用和传播其重要元素的问题。”因此,在下一个图表中,他强调文化遗产的传播,而不是任何特定知识的传播

作者在引言中写道,

物理史上有很多东西可以让从小学到大学的各个层次的教学变得有趣,甚至令人兴奋:当然,这里有有趣的轶事,也有悲惨冲突的故事,历史事件的有趣叙述,以及概念和方法的澄清带来的阵痛,这也有哲学方面的问题。所有这些都非常适合唤醒学生的兴趣,并提供宝贵的教育经验。此外,物理学史上有很多关于崇高理想和道德行为准则的例子。

我希望以一句话来结束这篇评论:这本书中有太多的东西可以发现,从小学到大学,所有层次都可以使用它,非常有趣,确实令人兴奋。在前言中,作者指出本书的目标之一是促进公众对科学的理解。为此,需要阅读和使用这本书。我相信,那些真正读过这本书的人会享受这段经历,并最终拥有宝贵的财富。

物理学文化史,作者:Károly Simonyi。A K Peters/CRC出版社(2012年1月25日)精装本,636页,59.00美元。(亚马逊网站41.44美元)ISBN 0883857707。

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