3分钟读完系列——《七堂极简物理课》

关于作者：

卡洛·罗韦利，意大利理论物理学家， 圈量子引力理论的开创者之一。曾在美国、意大利工作，现在法国带领量子引力研究小组。他对科学哲学、科学史也颇有研究，长期在《24小时太阳报》《共和国报》等意大利报纸上发表文章。

核心内容：

本书利用诗一般简洁优美的语言向读者讲述了20世纪以来现代物理学的伟大理论发现。相对论、量子力学、宇宙的结构、空间的颗粒、时间的本质…在这七堂简单明了的物理课里，作者为我们打开了一个奇妙的物理学世界，也带我们轻盈地飞过重重障碍，窥见科学的深刻与美丽。没有繁琐的方程，只有诗意的讲述，即使没有科学背景的人也能轻松读懂。

第一课 最美的理论

爱因斯坦广义相对论：引力场不“弥漫”于空间，因为它本身就是空间。

该理论对宇宙做了惊人的简化：空间不再是一种有别于物质的东西，而是构成世界的“物质”成分之一，一种可以波动、弯曲、变形的实体。太阳会使其周围的空间发生弯曲，所以地球并不是在某种神秘力量的牵引下绕着太阳旋转，而是在一个倾斜的空间中行进，就好像弹珠在漏斗中滚动一样，空间在有物质的地方会发生弯曲。

第二课 量子

普朗克：假设电磁场的能量都分布在一个个的“量子”上，也就是说能量是一包一包或一块一块的。

爱因斯坦：假设光的能量在空间中的分布不是连续的。

玻尔：原子核内电子的能量跟光能一样，只能是特定值。而更重要的是，电子只有在特定的能量之下才能从一个原子轨道“跳跃”到另一个原子轨道上，并同时释放或吸收一个光子，这就是著名的“量子跃迁”。

第三课 宇宙的构造

这片均匀无边的宇宙并不像看上去那么简单。空间不是一马平川的，而是弯曲的。宇宙布满了星系，所以我们想象它的纹理会想海浪一样起伏，激烈处还会产生黑洞空穴。

我们今天终于知道，这个布满星系、富有弹性的浩瀚宇宙是大约150亿年前优一个极热极密的小星云演化而来的。

第四课 粒子

质子和中子则由更小的粒子构成，美国物理学家Murray Gell-Mann为它们取名“夸克”（quark）。我们身边的所有物体都是由电子、夸克、光子和胶子组成的，它们就是粒子物理学中所讲的“基本粒子”。除此之外还有几种粒子，例如中微子——它布满了整个宇宙，但并不跟我们发生交互作用，还有希格斯玻色子。

量子力学定律：存在的每样东西都是不稳定的，永远都在从一种相互作用跃迁到另一种相互作用。

第五课 空间的颗粒

圈量子引力（Loop Quantum Gravity）试图把广义相对论和量子力学结合起来。

核心结论：空间是不连续的，不可被无穷分割，而是由细小的颗粒，或者说“空间原子”构成的。

圈量子引力理论的第二个结论更为极端：在“空间是连续的，物体存在其中”这个观念消失后，“时间不受事物影响、一直流逝”这个基本而又原始的想法也不复存在了。

第六课 概率、时间和黑洞的热

为什么热量会从热的物体跑到冷的物体上，而不是相反呢？原因惊人地简单：这完全是随机的。

从统计学的角度看，一个快速运动的热物体的原子更有可能撞上一个冷物体的原子，传递给它一部分能量；而相反过程发生的概率则很小。在碰撞的过程中能量是守恒的，但当发生大量偶然碰撞时，能量倾向于平均分布。

尾声 我们

生命正是因为短暂才宝贵。

金句：

1.丹麦物理学家玻尔曾经说过一句话：“物理学不告诉我们世界是什么，而是告诉我们关于世界我们能够谈论什么。”

2.只有存在能量（热量发生转移）的时候，过去和未来才有区别。能将过去和未来区分开来的基本现象就是热量总是从热的物体跑到冷的物体上。