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科普书：《你错了，爱因斯坦先生》介绍
爱因斯坦最被人津津乐道的大约就是相对论和质能方程了，爱因斯坦对广义相对论极为痴迷，晚年的爱因斯坦全身心投入到引力和电磁力的统一理论。然而，物理学家们都知道，爱因斯坦的相对论并未打动诺贝尔奖评委们的心，他们更为感兴趣的是他在26岁时所做的关于光电效应的工作。究竟光电效应有何魅力，令这些瑞士人如此钟情？想知道答案的话就来看看《你错了，爱因斯坦先生》这本书吧！
光究竟是个什么东西？这是物理学家们长期争论不休的话题，有的说是粒子，有的说是波，人们各执一词，公说公有理，婆说婆有理，谁都说服不了谁。当勒纳公布了他的光电效应实验之后，爱因斯坦敏锐地发现这个现象应该采用普朗克的量子理论进行解释，并且提出光是由微小粒子组成的，它的能量与光的频率有关。爱因斯坦的这个理论成功地解释了光电效应，为婴儿期的量子理论打了一剂强心针，为“粒子说”增加了一个砝码，也使人们对微观世界的认识前进了一大步。然而，遗憾的是，爱因斯坦对光量子的研究就此止步，正如这本书借由海森伯之口所说的：“您（爱因斯坦）创立了一个理论，如同给一个孩子当了‘父亲’，可您又遗弃了它——爱因斯坦先生，您不是个好‘父亲’啊！这个‘孩子’被其他人收养了，其中包括我本人（海森伯）以及泡利和薛定谔，尤其还有索末菲。”
爱因斯坦止步于光电效应是有原因的，因为海森伯和薛定谔把量子理论带向了一个令人不安的世界，在他们的眼中，光既是波又是粒子，但是，如果你看到了光子，你就看不到光波；看到了光波，就看不到光粒子。也就是说：人们争吵了几千年，最终发现唯一的出路是和自己的敌人握手言和。还有一件更可怕的事情是：一切是不可预测的，连上帝也是靠掷骰子来规划这个世界的。电子没有轨迹，它在哪里出现纯粹出于偶然，人们只能说它有多大的概率在哪里出现，而我们这个世界的存在也是一个偶然的结果。如此一个世界，我们该何去何从？不仅爱因斯坦，相信还有无数人对此难以忍受，但是，与时光穿越不同的是，不确定理论早已被各种实验验证（如单光子实验），甚至投入到实际应用，如隧道显微镜和量子保密通讯。
《你错了，爱因斯坦先生》这本书通过虚构物理学教授哈勒尔的一个梦境讲述量子力学的发展。在这个梦境中，牛顿、爱因斯坦、费恩曼、海森伯和哈勒尔齐聚柏林这个量子物理学的发源地讨论量子物理。牛顿对量子力学一无所知，他不断地提出各式各样的问题，在讨论中慢慢地也变成了一位量子物理学家。爱因斯坦则如其本人，难以接受量子力学，把量子力学区别于经典力学的关键点一一指出来。费恩曼作为量子力学的一代名师，与量子力学体系的创立者之一——海森伯一道，耐心地解释量子理论。哈勒尔则不时为他们补充一些量子力学的新进展。作者用通俗的语言，借由这些名家之口，把量子力学的发展历史、核心思想娓娓道来，为读者描绘出微观世界奇妙的景象。在作者看来，量子力学并非只有物理学家才能理解，而且也不局限于微观领域，他认为在现代社会，量子物理学至关重要，理应被公众所了解。
其实，在我看来，量子力学不过是在换个视角看问题，难或不难，关键在于你的观念是否能够跟着调整，这与许多社会变革是一样的。
《你错了，爱因斯坦先生！》这本书的书名很有吸引力，堪称“标题党”的楷模！毫无疑问，为自己的书起上一个十分煽情、吸引读者眼球的好名字是无罪的，这体现了弗里奇教授在科普创作方面的聪明过人之处，也是该书的卖点之一。书的独特之处在于其对话式的写作手法，不仅生动有趣，而且符合人们通过讨论甚至争论来学习新知识的常理。在本书中，爱因斯坦讨论量子力学的伙伴包括牛顿、海森伯、费恩曼以及弗里奇教授本人的化身。让经典物理学的鼻祖牛顿一步一步地去领会现代物理学的宗师爱因斯坦的思想，这是一个非常高明的技巧，因为我们都经历了类似的学习过程。书的另一个特色是作者不局限于量子力学本身，而是进一步描述了它在基本粒子物理学和宇宙学中的一些重要应用以及一些未解之谜，顺理成章地将好奇的读者带到科学研究的最前沿。书的第四个吸引人之处是它包含了一些先前鲜为人知的科学史掌故。比如玻尔力阻他的好朋友索末菲与他分享诺贝尔奖这件事，折射出来的信息就是许多大科学家们也具有普通人的“羡慕嫉妒恨”，有时不免在荣誉与友谊面前显出小家子气。此外，书的卖点还在于弗里奇教授本人在学术界和科普界的巨大影响力。他与默里·盖尔曼率先创建了强相互作用的规范理论并预言了胶子的存在，这是公认的诺贝尔奖量级的工作；他的数本科普著作都成为畅销书，被译成多种文字，并为他带来了可观的财富。
特别值得一提的是，《你错了，爱因斯坦先生！》一书花了一整章的篇幅讲述了量子效应的一个极其神奇的实例：中微子振荡。就在该书的编辑和校对即将完成的最后阶段，发生了一个重要的科学事件，即大亚湾国际合作组于三月八日这一天向全世界宣布：他们在位于中国大亚湾核电站所做的反电子中微子振荡实验中首次成功地测量到了最小的轻子味混合角，其数值约为八点八度加减零点八度，恰好体现了“三个八”的妇女节精神。这是粒子物理学一个非常重要的基本参量，决定了轻子之间相互转化的强度。作为大亚湾合作组的成员，我在第一时间得知了实验结果并在妇女节当天下午的新闻发布会之后通知出版社将它加入到了《你错了，爱因斯坦先生！》的第十二章。这是一个奇迹，因为大亚湾合作组投给美国《物理评论快报》的论文还没有正式发表出来，我们的新书就已经实现了在全国范围内传播最新科学成果的科普之梦。
最后我还想告诉大家一件趣事。《你错了，爱因斯坦先生！》这本书的序言是诺贝尔物理学奖得主谢尔登·格拉肖撰写的。本来弗里奇教授想请自己的最亲密朋友与合作者、诺贝尔物理学奖得主盖尔曼来为该书写序，然而当盖尔曼听说书中的主人公之一是理查德·费恩曼时，断然拒绝了弗里奇教授的邀请。众所周知，盖尔曼和费恩曼是一对老冤家，前者在后者去世多年之后依旧耿耿于怀，体现了一个大科学家原生态般的真性情。如果你想知道那些为量子力学和量子场论做出过巨大贡献的物理学家们的更多故事，那么最省事的途径就是买一本《你错了，爱因斯坦先生！》。我可以负责任地说，这是一本从内容到形式都特别有趣的好书，而且价格特别公道（仅19元）！
《你错了，爱因斯坦先生！》是粒子物理学家、著名科普作家哈拉尔德·弗里奇的科普著作之一，德文版出版于2008年，英文版——根据译者邢志忠说， 是德文版的简化版，出版于2011年。邢志忠和邢紫烟的中文译本出版于今年，主要根据英文版译出，难怪我觉得在短短的157页中文版中，要完全把握作者企 图解释的所有物理有一定难度。
我喜欢这本书的形式，即是近代科学祖宗伽利略用过的对话方式，当然这种方式起源于柏拉图。对话方式容易将比较困难的内容分解成逻辑上连贯的，但形式 上也许有点跳跃的方式端出来给读者。这种方式还让读者产生亲切感。我觉得，作者在这本书中做到了让读者基本理解了二十世纪物理学在基础方面取得的主要成 就，从量子力学到量子色动力学，甚至还解释了中微子振荡以及希格斯机制。当然，本书没有介绍相对论。
在介绍和评论本书主要内容之前，我想说两句关于作者和译者的话。作者哈拉尔德·弗里奇（Harald Fritzsch）是一个我在研究生阶段就熟悉的名字，今年69岁了，小霍金一岁。他这一代人有机会参与粒子物理第一个黄金时代中的粒子物理理论大发展， 他也确实做到了。在慕尼黑他见过海森堡，而在加州理工学院，他不仅见到了费恩曼和盖尔曼，还和后者合作提出色是夸克的新量子数，这对后来的量子色动力学的 建立起到关键作用。在色量子数基础上，他和盖尔曼以及威廉·巴丁解释中性π介子衰变率。1975年，他和彼得·闵可夫斯基提出SO(10)大统一理论。在 这个理论中，中微子可以有质量。他在德国也是著名科普作家，此前有名著《夸克》和《从大爆炸到崩溃》。他的书使得不少德国青年决心选择物理学作为研究方 向。他另有自传《逃离莱比锡》，描述了他如何逃离共产主义东德。译者邢志忠，在科学网被网友们亲切地称为邢捕头，是一位内向而幽默的人。邢捕头在粒子物理 学中的主要建树是中微子的研究，对中微子可能在宇宙早期物质起源中扮演重要角色这个理论作出了贡献，在中国大亚湾中微子实验中作为理论家起到了自己的重要作用。邢捕头在中国拿到博 士学位后于1993年赴慕尼黑大学物理学做博士后研究， 成为弗里奇的合作者。他们合作了二十篇学术论文，其中关于中微子混合矩阵的论文很有影响。
在《你错了，爱因斯坦先生！》中，弗里奇化身为伯尔尼大学物理系教授艾德里安·哈勒尔，在去柏林参加物理学年会的火车上堕入梦乡。“哈勒尔”这个名 字让我感到亲切以及一种说不出的感觉，因为这个名字也是德国作家黑塞著名小说《荒原狼》中主角的名字。在梦中，哈勒尔先生在酒店穿越了，遇到了两位老乡： 爱因斯坦和海森堡，还遇到了十七世纪物理学家牛顿以及二十世纪物理学家费曼。除了哈勒尔本人，其余四人现在都已不在世。
五位物理学家开始讨论物理。因为身在柏林，量子物理的诞生地，话题自然从普朗克发现量子开始。黑体辐射、普朗克常数、爱因斯坦光量子理论、原卢瑟福 的原子模型，直到玻尔的原子理论，所有这些讨论进行得很顺利。在对话中，我不觉得牛顿是来自十七世纪的人，虽然他说这些概念对他老说都不熟悉，但接受起来 一点障碍都没有，这有点奇怪。我们知道，一个已经有了自己世界观的人是很难改变自己的世界观的，特别是牛顿这样自己还建立了一套世界观的人。我觉得，这本 书本来可以写得更好看，可以加入牛顿是如何固执而艰难地改变看法的过程。另外，我觉得这些人的对话没有体现每个人的性格，如果我们将任何一段话换一个角色 说出来，似乎没有任何不同。
在短短的一百六十页中，作者能够从量子物理开始解释，途中经过原子物理，自旋，元素周期表，狄拉克方程和反粒子，中微子与神冈核子衰变探测器，费曼 图和量子辐射修正，夸克和胶子，色禁闭和渐近自由，中微子振荡，直到粒子物理标准模型中的二十八个物理常数。如果让我在这么长的篇幅中写完所有内容，我会 觉得非常困难。当然，作者不是没有牺牲，我觉得有时作者强制性地将一些概念和知识灌输给读者。
另一方面，能够覆盖这么多的内容以及几乎所有重要的理论和实验，也表明了作者的功力。在这本书中，不可避免地出现了一些公式，读者甚至需要具备矩阵 概念。所以，我不会将本书推荐给任何一位中学生。这本书无疑最适合学习物理的本科生阅读，研究生读了这本书也不会浪费时间。极个别的中学生可以阅读这本 书，我自己就在中学时代学了一点微积分和矩阵。可惜，在我中学毕业之前，还没有一本类似的书。
弗里奇这本书的德文版出版于2008年，那时他六十五岁。我过去常想，如果我到了六十五岁，也会将很多精力放在写科普书而不仅仅是科普文章上。这本 书无疑给了我一些启发，例如对话体，例如无所不包。在将物理说清楚的同时，我会加入一点八卦，也会注重刻画涉及到的人物的性格，这些元素无疑会给阅读带来 更多快感。但在快感之外，读者的入神是更重要的。我觉得与柏拉图的那些著名对话相比，弗里奇的书欠缺的就是入神。要做到这一点，也许一百六十页远远不够， 篇幅需要加倍甚至更长，也许这样会给读者带来负担。但我觉得这值得作者和读者的共同努力。
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