沛公荐书：物理学科普佳作

2016年7月作

　　想必不少人见过这张照片——以爱因斯坦为核心的物理学界全明星合影，摄于1927年第五届索尔维会议。其中，数位耳熟能详的科学家在列：

　　后排从左到右是：皮卡尔德、亨里厄特、埃伦费斯特、赫尔岑、德唐德、薛定谔、费尔夏费尔特、泡利、海森堡、福勒、布里渊；

　　中排从左到右是：德拜、克努森、布拉格、克拉默斯、狄拉克、康普顿、德布罗意、玻恩、玻尔；

　　前排从左到右是：朗缪尔、普朗克、居里、洛伦兹、爱因斯坦、朗之万、古伊、威尔逊、里查森。

Sanna Dullaway制作的彩版合影

　　超凡的是，29位科学家中竟有17人在参会前后荣获诺贝尔奖，即诺贝尔物理学奖得主洛伦兹（1902年）、居里（1903年）、布拉格（1915年）、普朗克（1918年）、爱因斯坦（1921年）、玻尔（1922年）、康普顿（1927年）、威尔逊（1927年）、里查森（1928年）、德布罗意（1929年）、海森堡（1932年）、狄拉克（1933年）、薛定谔（1933年）、泡利（1945年）、玻恩（1954年）和诺贝尔化学奖得主居里（1911年）、朗缪尔（1932年）、德拜（1936年）。

　　显然，此次群英会最耀眼的星非女神居里莫属。作为现场唯一的女科学家和唯一的诺贝尔双奖得主，居里的事业成就堪称空前绝后。

彩图和原图的混搭

　　更超凡的是，其中一些科学家的“伐木累”绝非寻常：

　　奥古斯特·皮卡尔德来自一个兼顾科学研究、技术应用、探险活动的全能家族——父亲、叔父（伯父？）、孪生兄弟夫妇、儿子、侄子、孙子或为科学家或为工程师或为探险者。特别是在探险领域，上到万米高空下至万米深海，皮卡尔德家族无出其右。电视剧《星际旅行：下一代》（“Star Trek: The Next Generation”）及相关电影中的让－卢克·皮卡德舰长之姓“Picard”就源自皮卡尔德家族之姓“Piccard”。《丁丁历险记》中的向日葵教授（卡尔库鲁斯教授）的人物原型则是奥古斯特·皮卡尔德；

向日葵教授和奥古斯特·皮卡尔德

　　拉尔夫·H·福勒妻子是原子核物理学之父欧内斯特·卢瑟福独生女；

欧内斯特·卢瑟福

　　威廉·劳伦斯·布拉格和父亲威廉·亨利·布拉格同获诺贝尔物理学奖，且是截至目前最年轻的诺贝尔物理学奖得主（25岁）；

威廉·劳伦斯·布拉格

　　保罗·狄拉克妻舅是1963年诺贝尔物理学奖得主尤金·维格纳；

尤金·维格纳

　　尼尔斯·玻尔四子奥格·玻尔是1975年诺贝尔物理学奖得主；

奥格·玻尔

　　玛丽·居里和丈夫皮埃尔·居里同获诺贝尔物理学奖，女儿女婿约里奥－居里夫妇同获1935年诺贝尔物理学奖；

约里奥－居里夫妇

　　有妇之夫保罗·朗之万和失夫之妇玛丽·居里曾发生师生“情”，前者孙子米歇尔·朗之万和后者外孙女伊莲娜·朗之万－约里奥是夫妻……

　　这张独一无二的照片，涉及众多师生、联姻、“科N代”。

　　这张独一无二的照片，更彰显物理学之——

　　威力！

　　魅力！

　　魔力！

　　自然科学范畴广，但最具科普价值的学科定是物理学：

　　物理学可谓自然科学的基础，无时不在，无处不在；

　　物理学和宇宙语言——数学——骨肉相连，即“数理不分家”；

　　物理学涵盖时间旅行、太空航行、人工智能等经典科幻题材……

　　就个人而言，文科出身的我近年来对物理学的态度由厌学变愿学，故略了解物理学科普图书。在此，我按首版问世时间先后顺序，与各位书友分享10部国内外物理学科普佳作。

　　国内篇

　　一、曹天元《上帝掷骰子吗：量子物理史话》

辽宁教育出版社2008年版《上帝掷骰子吗：量子物理史话》

　　2005年是国际物理年，曹天元（Capo）将原发表于网络论坛的文章集结成册，由辽宁教育出版社在2006年出版。多位第五届索尔维会议与会者“现身”其中。

　　中国科学技术馆研究员王渝生说：“量子力学是研究微观粒子运动规律的理论。量子力学的发展引发了一系列划时代的科学发现和技术发明。”在他看来，“兼具科学素质和文学修养”的曹天元“用时尚的网络语言兼杂武侠小说的写法，带领读者进入神奇的量子世界，进行量子之旅的探险”。

　　某读者如此评价：“用日常语言讲明白了量子物理的发展过程、各个学派的主要观点。虽说数学才是唯一能准确描述物理规律的，但对非专业人员来说，能够借助日常语言大致了解这个奇妙的世界，真是挺庆幸的。”

　　本书荣获第三届吴大猷科学普及著作奖、第三届“国家图书馆文津图书奖”、“科学时报读书杯”科学文化·科学普及（2005年）最佳创作奖。

　　本书被辽宁教育出版社和北京联合出版公司数次再版。

　　二、汪洁《时间的形状——相对论史话》

新星出版社2013年精装版《时间的形状——相对论史话》

　　20世纪以来，最负盛名的物理学分支就是量子力学和相对论，前者聚焦微观，后者关注宏观。新星出版社在2012年出版的汪洁（科普斯坦）《时间的形状——相对论史话》以通俗、幽默的文风重点科普了相对论，顺便科普了量子力学和弦理论。

　　本书优点类似《上帝掷骰子吗：量子物理史话》，缺点则是啰嗦。

　　本书荣获第八届“国家图书馆文津图书奖”。

　　本书被新星出版社于2013年推出精装版。

　　汪洁另一部科普著作《外星人防御计划——地外文明搜寻史话》也值得一读，特别是结尾的科幻小说《悟空之战》，以贵州省FAST项目（已主体完工）为冲突点，虚实结合，引人入胜。

　　三、李淼《〈三体〉中的物理学》

四川科学技术出版社2015年版《〈三体〉中的物理学》

　　刘慈欣“三体”三部曲绝对是截至目前中国科幻小说的扛鼎之作，其中第一部《三体》荣获2015年雨果奖。同年，四川科学技术出版社出版了物理学家李淼以“三体”三部曲为描述对象的《〈三体〉中的物理学》。

　　本书在一定程度上表明了科幻与科学的区别。

　　本书适合“三体”迷阅读，但对文科生来说，部分内容稍显晦涩。

　　国外篇

　　四、雅科夫·伊西达洛维奇·别莱利曼《趣味物理学》

中国青年出版社2008年版《趣味物理学》

　　雅科夫·伊西达洛维奇·别莱利曼（1882－1942）不是一个可以用“学者”这个词的本意来形容的学者。他没有过科学发现，没有过什么称号，但是他把自己的一生都献给了科学；他从来不认为自己是一个作家，但是他的作品的印刷量足以让任何一个成功的作家艳羡不已。别莱利曼诞生于俄国格罗德省别洛斯托克市。他17岁开始在报刊上发表作品，1909年毕业于圣彼得堡林学院，之后便全力从事教学与科学写作。1913－1916年完成《趣味物理学》，这为他后来完成一系列趣味科学读物奠定了基础。1919－1923年，他创办了苏联第一份科普杂志《在大自然的实验室里》并任主编。1925－1932年，他担任时代出版社理事，组织出版大量趣味科普图书。1935年，他创办和主持列宁格勒（圣彼得堡）“趣味科学之家”博物馆，开展广泛的少年科学活动。在反法西斯侵略的卫国战争中，他还为苏联军人举办军事科普讲座，这也是他几十年科普生涯的最后奉献。在德国法西斯侵略军围困列宁格勒期间，这位对世界科普事业做出非凡贡献的趣味科学大师不幸于1942年3月16日辞世。

　　别莱利曼一生写了l05本书，大部分是趣味科学读物。他的作品中很多部已经再版几十次，被翻译成多国语言，至今依然在全球范围再版发行，深受全世界读者的喜爱。

　　凡是读过别莱利曼的趣味科学读物的人，无不为他作品的优美、流畅、充实和趣味化而倾倒。他将文学语言和科学语言完美结合，将生活实际与科学理论巧妙联系，能把一个问题、一个原理叙述得简洁生动而又十分准确、妙趣横生——使人忘记自己是在读书、学习，而倒像是在听什么新奇的故事。

　　1957年苏联发射了第一颗人造地球卫星。1959年发射了无人月球探测器“月球3号”传回了航天学史上第一张月球背面照片，其中拍到的一个月球环形山后来被命名为“别莱利曼”环形山，以纪念这位卓越的科普大师。

——亚马逊本书作者简介

　　本书中译本包括中国青年出版社、中国妇女出版社、湖北少儿出版社等机构出版的多个版本。别莱利曼“趣味科学”系列中译本也被中国青年出版社和中国妇女出版社出版。

　　五、乔治·伽莫夫《物理世界奇遇记》

科学出版社2008年版《物理世界奇遇记》

　　美籍俄裔物理学家乔治·伽莫夫以汤普金斯先生为主角的名家名作。

　　汤普金斯先生几乎不懂科学，却通过聆听科学讲座和梦游物理奇境而领略了众多现代物理学和宇宙学的主要领域——相对论、量子论、统计物理学、原子和原子核结构理论、基本粒子、大爆炸理论等知识。

　　本书不仅吸引了无数普通读者，也受到了科学界的普遍重视，被译成多种文字出版。

　　本书中译本推荐科学出版社在2008年出版的《物理世界奇遇记》，译自英国物理学教授、科普作家罗素·斯坦纳德更新、增订的新版本。

　　六、理查德·菲利普·费曼《费恩曼物理学讲义》

上海科学技术出版社2013年版《费恩曼物理学讲义（新千年版）》

　　根据1965年诺贝尔物理学奖得主理查德·菲利普·费曼在20世纪60年代的讲义修订而成的名家名作，比一般科普书专业，比一般专业书科普。

　　某读者如此评价：“费曼独特的思路，深刻的见解，巧妙的示例，幽默的表达，都是令人陶醉和崇拜的。原来，物理学竟然可以是这个样子的……”

　　本书中译本推荐上海科学技术出版社在2013年出版的《费恩曼物理学讲义（新千年版）》（全3册）。

　　七、史蒂芬·霍金《时间简史》

湖南科学技术出版社2010年版《时间简史》

　　我在中学时曾买来湖南科学技术出版社出版的《时间简史》插图中译本阅读，但读了快一半就放下了，只因当时理解不了。

　　名家名作，不必详说。

　　本书中译本被湖南科学技术出版社数次再版。

　　八、基普·索恩《黑洞与时间弯曲——爱因斯坦的幽灵》

湖南科学技术出版社2007年版《黑洞与时间弯曲——爱因斯坦的幽灵》

　　克里斯托弗·诺兰执导的科幻片《星际穿越》在2014年风靡全球，担任电影科学顾问、制片人之一的美国物理学家基普·索恩自此被中国观众熟知。作为史蒂芬·霍金和卡尔·萨根的挚友，基普·索恩同样爱好科普。

　　在人类头脑的所有概念中，从独角兽到滴水嘴到氢弹，最奇异的也许还是黑洞：在空间中有一定边界的洞，任何事物都可以落进去，但没有东西能逃出来；一个强大引力能将光牢牢抓住的洞；一个能令空间弯曲和时间卷曲的洞。跟独角兽和滴水嘴一样，黑洞似乎更多地出现在科幻小说和古代神话里，而不在真实的宇宙中。不过，经过了很好检验的物理学定律坚定地预言，黑洞是存在的，仅在我们的银河系里，可能就有几百万个，但它们太暗了，我们看不见；天文学家想发现它们也很困难。

——本书《序幕：黑洞之旅》

　　本书中译本被湖南科学技术出版社两度出版。

　　九、徐一鸿《可畏的对称》

清华大学出版社2013年版《可畏的对称：探寻现代物理学的美丽》

　　美籍华裔物理学家徐一鸿（Anthony Zee）著作。

　　这本书与大多数科普著作不同，它不拘泥于讲述科学知识的细节，而是通过叙述科学家们如何一步步地窥探“上帝”设计世界的原则，将现代物理学的整体架构呈现给读者。正是此书使我明白了科学的灵魂在于追求自然之美。在这一点上，科学与艺术是相近的，但她们追求的层次不同，手段也不同。艺术靠感官直觉体验自然（包括社会）的表观的美、形象的美；而科学则靠抽象思维（主要是数学）体验自然（包括社会）的本质的美、抽象的美。有趣的是，不论抽象的美还是形象的美都讲究平衡与对称。事实上，对称已成为现代科学（尤其是物理学）的基本美学原则之一，因为对称意味着不变，不变意味着规律，而在千变万化的自然现象中揭示不变的东西（规律）正是科学的本质追求。从这种意义上讲，对称是可畏的，更是可爱的。

——亚马逊本书名人推荐

　　本书中译本推荐清华大学出版社在2013年再版的《可畏的对称：探寻现代物理学的美丽》。而湖南科学技术出版社出版的《可怕的对称：现代物理学中美的探索》竟将作者直译为阿·热。

　　十、卡洛·罗韦利《七堂极简物理课》

湖南科学技术出版社2016年版《七堂极简物理课》

　　意大利物理学家卡洛·罗韦利简明扼要地科普了广义相对论、量子力学、宏观宇宙构造、微观基本粒子、量子引力、概率和时间和黑洞的热六大知识，并回答了人类如何反思自己的存在这一哲学性问题。

　　本书中译本被湖南科学技术出版社在今年出版。

　　物理学科普佳作还包括乔治·伽莫夫《从一到无穷大：科学中的事实和臆测》、史蒂芬·霍金《果壳中的宇宙》、基普·索恩《星际穿越》、克里斯·费利《宝宝的量子物理学》绘本（全6册）及科学出版社在2005年出版的“物理改变世界”丛书（全5册）、重庆出版社在2012年出版的“科学可以这样看”丛书（全５册）、湖南科学技术出版社（真是科普图书大社，可惜作品质量参差）数次再版并扩容的“第一推动”丛书等。

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　　除了图书，纪录片、公开课也是物理学科普的重要形式，我就不举例了。

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