最近查了些关于马斯克的资料,看到他对物理学的极致推崇,所以找了本物理学入门级别的书,还是收获很多。边读书边思考,感觉跟人生很接近,许多道理都很相通。第一部分摘抄了书中很多知识,第二大部分大多是自己的读书感悟吧。
作者---意大利物理学家卡洛罗韦利
《时间简史》后现象级畅销科普读物 | 一年热销30万册,被译为34种语言 |《卫报》《经济学人》《每日电讯报》《独立报》《新科学家》年度好书
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。
七堂课分别讲了爱因斯坦的广义相对论,量子力学,宇宙的构造,粒子,量子引力,概率和黑洞的热,人类自身,每一个课题都是20世纪物理学革命中最令人着迷的领域,随便哪一个拎出来都能够带来一场科技革命,让社会发生翻天覆地的变化。
最美的理论---“广义相对论”
空间和时间会发生弯曲。在高空中,离太阳更近的地方,时间会过得比较快。一对双胞胎,一个住在海边,一个住在山上,只要经过一段时间,住在海边的会发现,住在山上的兄弟要比自己老的快一些。
黑洞---当一个大恒星燃烧完自己所有的燃料(氢)时,它就会熄灭。残留的部分因为没有燃烧产生的热量的支撑,会因为自身的重量而坍塌,导致空间强烈弯曲,最终塌陷成一个真真正正的洞。
整个空间可以膨胀和收缩。空间不可能一直保持静止,它一定是在不断膨胀的。---宇宙大爆炸,1930年经过红移 试验得到验证。不管你往哪个方向看,远处的星系正急速地远离我们而去,而近处的星系正在向我们靠近。换言之,宇宙正在不断膨胀。这意味着,在早先星体相互之间更加靠近。事实上,似乎在大约100亿至200亿年之前的某一时刻,它们刚好在同一地方,所以哈勃的发现暗示存在一个叫做大爆炸的时刻,当时宇宙处于一个密度无限的奇点。
空间会像海平面一样起伏,目前人们已经在宇宙中的双星上观测到了“引力波 ”
量子
20世纪物理学两大支柱---广义相对论和量子力学。
自然的细微结构要比我们看到的更加微妙。广义相对论是一颗小巧的宝石,孕育而来的是关于引力,空间和时间简洁而又统一的观点。量子力学,在实验上获得无与伦比的成功,其应用也改变了我们的日常生活。
量子力学诞生于1900年。爱因斯坦指出光是由成包的光粒子组成,假设光的能量在空间中的分布是不连续 的。点光源发射出的一束光线的能量,在空间中不会连续分布,而是由有限数目的能量量子组成,它们在空间中点状分布,作为能量发射和吸收的最小单元,能量量子不可再分。量子跃迁。
普朗克是量子理论之父,爱因斯坦是这一理论茁壮成长的养育者。
周期表中每一个元素都是量子力学最主要方程的一个解。整个化学学科都基于这一个方程。
在量子力学中,没有一样东西拥有确定的位置,除非它撞上了别的东西。因为无法预知电子出现的位置,只能计算它出现在这里或哪里的概率。这个概率问题直捣物理的核心。
没有量子力学就不会出现晶体管。
爱因斯坦----相对论---空间和时间的运作方式---宏观世界的宇宙构造,如黑洞,天体物理学,引力波
玻尔(用方程)----量子力学---微观世界的基本粒子---原子物理,核物理,基本粒子物理,凝聚态物理学科的基础
量子力学的奇特定律---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。
标准模型仍然是解释物质世界最好的理论。
物质:屈指可数的几种基本粒子,不断地在存在和不存在之间振动,起伏,充斥在似乎一无所有的空间中。
牛顿整合伽利略的抛物线运动和开普勒的天体椭圆运动,发现了---万有引力。
麦克斯韦将电和磁的理论结合起来,提出了---电磁场方程。
爱因斯坦在解决电磁学和经典力学的冲突时,发现了---相对论。
圈量子引力---时间和空间一起消失了,世界融化成一团涌动的概率云。
一个热的物体并不包含热质,它发热仅仅是因为其中的原子运动速度更快。
热传到冷,为什么不是反过来,因为它关系到时间的本质。在所有不发生热交换,或热交换可以忽略不计,我们看到的未来和过去是一模一样的。
只有存在热量的时候,过去和未来才有区别,能将过去和未来区分开的基本现象就是热量总是从热的物体跑到冷的物体上。---用概率来解释,将概率引入物理学的核心,直接用它来解释热动力学的基础。
将概率引入热力学某种原因来讲是因为我们的无知,我不确定某件事是否会发生,但我可以分配给它或高或低的概率。该分支叫做统计物理学,成果之一是从波尔兹曼开始研究的热量和温度的概率特性,即热力学。
热力学---研究热的科学
统计力学---研究各种运动的概率
我们不懂的东西太多,而其中懂得最少的问题之一就是我们自己。
感悟1-----宏观和微观
宏观上的是相对论,微观上的是量子力学。宏观上的是宇宙,微观上的是粒子。看人生,看事情都有宏观和微观两个角度,宏观的框架,微观的行动,宏观上的方向,微观上的最小行动力。。。。。看待问题的两个角度。
感悟2-----没有一样东西有确定的位置,除非撞上了其它东西
我们人自己是不能轻易认识自己,除非与其它什么东西撞上,再反弹回来,才能认识到自己。
感悟3----概率
正是因为我们无知,所以引入了概率。许多时候处理事情,不知道该选择那条道路的时候也是用的概率。现在看来物理真的是基础,很多最基础的原理很通用于我们的生活。
感悟4---时间的本质
若没有热交换,过去,现在与未来没有区别。换句话来讲,对我们每个个体来讲,怎样让自己的未来比现在和过去都要好,都要进步,那就是要有热交换,就像人生,总是处于类似的熟悉的圈子里,热交换在最初时比较大,慢慢的会趋向于0,这个时候就要再次做热交换,尽可能的接近比你能量更大的圈子。