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《從牛頓到霍金》

真理存在於神的來自永恆的思維,凡人若想竭其有限的能力窺見真理,他首先要研究數學,其次才是玄學。這本書的導語是這麼說的,這也是聯繫這本書中的人物的一條線。

從牛頓到霍金,他們都是劍橋大學的盧卡斯數學教授,他們不僅僅是一個個偉大的數學家物理學家,更是英國歷史的見證。從第一任開始,他們的命運便與這所大學甚至這個國家息息相關,也可以看出這些人有多麼重要。

四百頁的內容便將這些人的故事講述的淋漓盡致,有他們的榮譽,也有他們的苦難,與其說這是一部人物傳記,更不如說這是一部英國數學與物理的發展史,裡面有數學與宗教互毆,也有數學與數學的互毆,聽著有趣看著激情。

艾薩克·巴羅

這是第一位擔任盧卡斯數學教授席位的人,立下了肇基之功,很難想像一個從小就以打架出名還教唆別人打架的人會擔此大任,但是他真的做到了,背後有不少的故事,當然他確實為教授席位盡了自己的一份力,並確保盧卡斯席位制的落實。

艾薩克·牛頓

這是一位公認的科學巨匠,他任職時代是英國歷史的重要轉折點或許是在別的一些電視上看到過一些人說這個人目空一切,且非常小氣。但在這本書中,我看到的並不是這樣年輕時的牛頓科學之路也是非常不順的他並不渴望自己有多出名,他曾說「我只是略微利用了劍橋出版社一次,就再也回不到以前那種平靜的自由自在的狀態。」他在一開始發表一篇關於光學的文章時,不但沒有得到皇家學會的認可,反而成為他們的笑柄,而且他的文章還常常被縮減的非常厲害以至於給其他研究者重複文中主要實驗造成很大的困難,當然牛頓這個人確實孤傲,這本書中對他的筆墨也是最多的。

普及牛頓,謹遵偉緒,猶賢於無

牛頓的《原理》過於高深許多人看不懂,而且他的貢獻過於巨大,以後好幾代教授都是牛頓的忠誠信徒他們將複雜難懂的牛頓原理化解的比較簡單,當然也推廣了牛頓學說,其中一位教授給我留下了深刻的印象桑德遜教授,他雙目失明而且出生寒微,1歲便因天花看不清東西,但儘管如此他依然作為獨立個體贏得競爭激烈的教授席位,成就了一番事業,他的例子讓人類認識到:人類概念的形成來自於經驗,又不在上述情況下經驗是基於觸覺而不是視覺。當然這群人並不只是宣揚牛頓,還有自己理論提出,愛德華.華林總共加了300至400條新命題,遠遠勝過其他英國人,而且觀點新穎,不失難度,例如他提出的一個問題作為定理引人「一個自然數都可以表示為4個平方數之和,9個立方數,19個四次方冪之和等。」 且該定理成為後世數學家一直沒有給出證明的問題。因為代數的不菲貢獻贏得了皇家學會極富名望的科普利獎。

機算先驅

19世紀最初幾十年里,歐洲發生了一場革命結束了自然哲學作為傳統課的歷史,巴貝奇與艾里做出的貢獻更為巨大,剛開始就差積分所需的技巧方法,巴貝奇作出了巨大的貢獻,研製了一個能計算六位數與三次多項式的裝置,然而依舊落選教授。後來在1828年當選為盧卡斯教授。他的貢獻不只是在數學方面,在機械方面 他的機械推動在當時不受任何人歡迎,他甚至成為許多指導教師心中理想教授的反面例子。但最後他細心地將宇宙學與計算學結合起來,然後讓許多人刮目相看。後來因看不慣大不列顛協會裡面某些大人物道貌岸然的政治行徑,退出協會,脫離劍橋,專心開始了他新的研究。並成為實至名歸的計算先驅。而艾里,在學生時期就複印了阿貝奇計算機器的計劃,被稱為聖城裡的「力學」,在研究鐘擺和擒縱器方面做出了巨大的貢獻。

一代宗師

喬治·加布里埃爾·斯托克斯是歷史上劍橋大學任盧卡斯教授最長的人,從他開始,以後的內容就比較深刻一點。他提出了「無轉動」運動,為流體力學發展做出了貢獻。他的流-固雙態以太是一個存在了很長時間的理論概念。斯托克斯將自己限制在劍橋派研究之內卻與開爾文和麥克斯韋更富創新精神的理論大相徑庭。後來成為了正當科學守門人,一項研究成果,要想在《哲學學報》上發表就必須經過他的首肯他對所有人一視同仁。

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以太宇宙

約瑟夫·拉莫爾是促進英國數學電磁理論發展的第一推動者重建了麥克斯韋專長的電磁理論,也是首位發現如今稱為「洛倫茲變換」的人,但他的物理解釋卻與隨後的愛因斯坦所給出的解釋大相徑庭。他始終不願意承認以太不存在的理論,在他看來以太不存在力學就不存在。但是他為電磁理論引進了獨立電荷或「電子」概念,發展了運動物體電動力學的新理論,總結了加速電荷發出能量的表達式(現稱拉莫爾定理)還寫出了如今應用廣泛的原子在磁場運動頻率的表達式(拉莫爾頻率)。他在死前曾絕望的對朋友傾吐心聲:(同代人中我活的太久,似乎滯留在一個不屬於自己的世界)。這也讓我明白一個為科學獻身的人即便認錯一個原理,也是極其偉大的,是別人無法評價的。

清玉潔冰

保羅·狄拉克不僅是20世紀英國最偉大的理論科學家,還是世界上最具影響力的科學家之一。他在變換理論基礎上提出了電子的相對量子理論,發現同時滿足狹義相對論及量子力學條件的方程。提出反物質與磁單極,並著有《量子力學原理》。他性格孤僻,對現代物理學研究主流中「你死我活的競爭」不屑一顧。一生致力於電子,量子論與相對引力理論。不曾放棄,極為專註。玻爾稱狄拉克為所有物理學家中最純潔的靈魂。他一生著有200多篇論文。只有四篇是與他人合作完成的。他是一個天才卻不是一個好老師,他與自己的學生幾乎沒有什麼溝通,因為他想讓自己的學生變成一個可以獨立思考的人。維克多·韋斯考普夫這樣評論他。他是個與政治絕緣的人。他也是我最喜歡的科學家之一,他非常專註於自己的問題,完全不在意別人的意見,讓許多人感到他,非常「純潔」。

絕世奇人

這個人是現任的盧卡斯數學教授斯蒂芬·霍金,這本書中說他有三重性:血肉之軀,逃脫死神的不朽軀體,代表著不朽組織的軀體。他坎坷的人生路想必大家都已經知道,但是很少人能理解他那超難的思維,我在此之前只是知道他患有盧蓋里氏病,還不知道他自1986年做過氣管開切手術便失聲了。這樣一個殘疾人士,卻在劍橋盧卡斯教授中與牛頓,狄拉克齊名。他的宇宙理論,同齊姆哈特一起提出「無邊界假設」並且發現黑洞能夠有效地釋放能量-量子力學,相對論和熱力學。在20世紀60年代中末期在彭羅斯的影響下,霍金,格羅赫,埃里斯,及其他一些物理學家創立了一套切實有效的拓撲幾何工具。

這些人物影響著劍橋,影響著英國,也影響著世界。人物傳記不只是人物故事,也能是一段歷史。

在看這本書之前,我想這本書最精彩的點一定會是牛頓與霍金這兩個巔峰人物。那時候心裡只是在想他們怎麼會有那麼卓越的才能,單看完以後,這種想法便被萬千思緒沖沒了,桑德遜是怎麼做到的,一個從小失明的人是怎樣變得那麼有才能的,不會是天賦,他看不到周圍的一切,也正如我們看不到他的那段「生不如死」的奮鬥,天才只是講給那些不努力的人聽的,勤奮才是講給那些有目標有理想的人聽的。拉莫爾,一個之前我聽都沒有聽過的人這本書中卻給我留下了極為深刻的印象,他不僅做出了極大的貢獻,更在於他對自己心中科學的執著,即便兩次實驗結果都表明以太探測不到但他依舊不服輸,他一直在尋找在證明以太的存在,然而在那個追隨愛因斯坦的時代,他成了最孤獨的一個,但他依舊不放棄,不停地尋找,不停地證明,直到自己老去的那一刻,他不需要同情,也不害怕打擊,他與龐加萊的爭論無休無止,明明可以不用以太就能證明,加上以太畫蛇添足還更加麻煩,但他依舊不放棄,不怕麻煩,不怕困難地去證明,去探索,雖然在一條「錯誤」的路上,他卻推出了不少正確的理論。在他的身上成敗已經無關緊要了,他拼了一生,無怨無悔,正如以為院士所言,我們不僅要為為發現熱力學定律做出貢獻的人修建紀念碑,還有那些用一生去研製永動機的人。拉莫爾也應該被銘記,他為證明以太做了一生的努力,但未成功,也恰當可以從反面說明以太的不存在(以上是我個人看法)。重新認識的狄拉克,也給我留下了極為深刻的印象,以前只是聽過他的才能貢獻之大,卻不曾得知他是怎樣做到的。他的一生極為孤僻,不願與人交流,但是研究極為專註,他也曾參加過索爾維會議,並說自己聽力愛因斯坦與玻爾的爭論,但沒有興趣,只是想去推導正確的公式,他幾乎不願意去參加任何與他研究無關的活動,只因為他只專註於自己的研究,甚至是別人對自己的談論,不論是好是壞都不加理睬,而且完全不循規蹈矩,他的有些想法實在是「偏得離譜」,對於當代科學家,然而這無法改變狄拉克他仍對這個理論(大數理論)的正確性至死也堅信不移,他相信,它是這樣一個不可能不真的美的理論,這也暗合了上一個人拉莫爾,只有一個真正去投入到證明這件事情的人才有這個信心與勇氣這麼挑戰當時的物理主流。他們對物理的研究都十分投入,甚至研究的東西已成為他們的信仰,引領他們去和強大到無法想像的對手對決。他們也引領著我們去成長為一個有夢想的「偉大」的人。

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作者:郭永傑

編輯:郭永傑

責編:張秋蕙


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