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新物理狂想曲经典读后感有感

2022-05-30 09:20:01 来源:文章吧 阅读:载入中…

新物理狂想曲经典读后感有感

  《新物理狂想曲》是一本由Roger Penrose著作,湖南科学技术出版社出版的平装图书,本书定价:98,页数:2021-4,特精心收集的读后感,希望对大家能有帮助。

  《新物理狂想曲》读后感(一):《新物理狂想曲》驰骋想象,穷理格物。

  《新物理狂想曲》:驰骋想象,穷理格物。 这本书是2020年诺贝尔物理学奖获得者彭罗斯在普林斯顿大学的三个演讲,编辑而成的一本书。 这本书的目录上第一章居然首先谈的是“时尚”,一本物理学的书,竟然要谈时尚。首先让读者感到大为惊讶,看来这本书的写作是已然很超脱思维了。

  目录中的时尚信仰和想象与基础科学有关系吗?乍一看这些词和我们宇宙行为的基本原理的程序,都是那么的格格不入。自然本身肯定不会对人类的赶潮跟风发生兴趣呀。科学也不应该被认为是一种时尚啊。 想象我们感觉上他肯定是属于某些小说或娱乐圈的地盘,他无需注重与观察的一次性要求,也可以不管严格的逻辑甚至众所周知的常识,如果一个科学理论,过多受时尚或实验不支持的信条或浪漫幻想的影响,那么我们肯定会远离受这种影响的科学。 在一般读者的心目中,物理学呀,数学,化学这些自然科学的学科,都分别是一些从定义到定理通过证明或实验严格按照逻辑程序演绎出来的理论体系,这些体系已经足够完备,我们只需掌握它应用它就可以了。但是这显然是不足够的。 科学有它的发生和发展的过程,理清这个过程对于我们正确地认识和看待科学很有意思。 一个能够吸引大量研究者的时尚的理论,肯定在这个流行的研究领域上有很多好的品质。这些流行的却远未成为世界合理描述的理论物理研究,虽然他们是探索性的,但这些研究中将最终有助于发现更好更符合我们宇宙实际运行的理论。 因为我们的宇宙本性就实在是太过离奇了,而想象,如果不展开奇异的幻想的翅膀,我们就没有丝毫机会走进那些很可能看起来也奇异虚幻的基本真理。 第1章作者就给我们讲述了正在流行的弦论。 弦论是理论物理学研究的一个学派的产物,它是从量粒子物理学与量子场论图景衍生出来的一个特殊文化,首先作者肯定了数学在物理学中的基础作用。物理学在过去几百年取得的重大进步,都依赖于极端精确和精致的数学图景。很显然,未来的任何进步也必将依赖于某些特别的数学框架。任何新物理学要能在以前的成就上更进一步,要能精确而毫不含糊地做出超越从前的语言,也必须基于某个清晰的数学途径。然后作者给我们分析的弦论的粒子物理背景。外尔的电磁规范理论,卡鲁扎克莱因和弦模式中的函数自由度。 第2章作者接着讲解了量子理论。 我们可以看到量子理论法则的建立。是来自众多专心的理论科学家的认真思索,例如普郎克(E=hv)爱因斯坦,德布罗意,波色,波尔,海伯森,薛定鄂,博恩,泡利,迪拉克,费米,魏格纳,贝特,费曼,以及他在更多高超实验人员的实验结果驱动下,建立起数学形式的数学家们。看到这些大师们的存在预示理论赢得了物理学家们的倾心信仰,坚信自然现象必须遵从量子法则。

  接下来在想象这一章节中。可以看到大爆炸与FLRW宇宙学,黑洞与局域奇点,热力学的第二定律。宇宙大爆炸之谜,宇宙学熵暴涨宇宙学,等等等等诸多新鲜的系统的理论和原理。 由数学家阿蒂亚称彭罗斯是“我们时代真正的独立思想者,他熟悉理论物理学的主流,却坚持走着自己的岔路,当他认为一个想法值得开脱,他会不懈地去追索几十年。” 不管我们可以从这本书里收获和理解多少东西?但他的这份执着和认真的精神值得我们永远学习!

  《新物理狂想曲》读后感(二):物理学家彭罗斯谈时尚、信仰、想象与新物理学之间的利与弊

  物理学在整个科学研究领域称得上是最神奇的存在,它曾令人类发现了宇宙、黑洞、原子、粒子等等量子物理,更加让人类了解了物理学存在的最重要作用,没有它,人类就没有电脑、互联网、激光、导航、量子通信和计算机······

  所以当2020年诺贝尔物理学将桂冠得主罗杰·彭罗斯指出,时尚、信仰和想象能于物理学中开花结果甚至缺一不可,让人丝毫没有怀疑其真实性。时尚、信仰与想象可以说是引领着物理学科通往一个更先进、更具现代化的道路,但是却如同彭罗斯所说,它们或将在弦论、量子力学和宇宙学中将今天的研究者引向歧路。

  坦白来讲,本书给我的最初认知界定为物理学术性论述,如同本系列丛书的全称一般“第一推动丛书 物理系列典藏套装(全套14本)”是用以向大众推介物理学科知识的丛书,随着不断地深入了解,它更像是彭罗斯以一个物理学家角度来分析当今物理学研究方向以及对某些偏离正确轨道,误导大众的物理学进展的反思与批评。

  全书章节并不多,仅仅只有四章的内容,但是这四章却包括了彭罗斯对新物理学的展望与反思。在第一章中彭罗斯选取了当今最流行的弦论,也恰恰与章节的题目“时尚”相呼应,在本章中作者就弦论展开讨论,分析弦论与物理学之间的差异:物理学在过去几百年取得的重大进步都依赖于极端精确和精致的数学图景。而弦论恰恰相反,它似乎没有任何实验支持的结果。

  而第二章中的“信仰”则是对于盲目遵从量子力学的程序的批评,从彭罗斯犀利的言辞便可看出“必须像奴隶一样遵从”,这是对盲目信仰的一种抨击,更是对现代物理学界弊端的无情揭露。

  至于“想象”与其它两章相同,是作者对于宇宙力学中那些纯乎想象的讽刺。而第四章中作者则向我们详细阐述了时尚、信仰与想象造就了自己研究多年的扭量理论。

  彭罗斯研究物理学多年所不可忽视的成就:说起他的不可能三角形(彭罗斯三角)或许会有人不明所以,它被称为“最纯粹形式的不可能”,是无法在任何一个正常三维空间的物体上实现的三角形。彭罗斯还与父亲发明了著名的数学悖论之一“彭罗斯阶梯”,后来被广泛地运用于影视当中,比如《盗梦空间》中永远不可能走完的阶梯,在新播出的《云南虫谷》中也出现了彭罗斯阶梯。

  在本书中彭罗斯以犀利的言辞向我们展现出新物理学的进展方向,他对物理学科未来的畅想与宇宙学现实危机的警醒值得我们去学习、去展望、去探索,更值得我们大众去倾听来自一个诺贝尔物理学将桂冠得主罗杰·彭罗斯倾情演绎的《新物理狂想曲》。

  《新物理狂想曲》读后感(三):时尚弦、信仰量子、幻想宇宙

  《新物理狂想曲》是罗杰彭罗斯爵士的著作,原版出版于2016年,当时这位出生于1931年的物理学家已经85岁了。在去年,也就是2020年,年近90的他因为黑洞的奇点原理与莱因哈德·根泽尔和安德里亚·格兹共同获得了诺贝尔物理学奖。当我翻开《新物理狂想曲》后,发现这是一本内容非常丰富并且十分复杂的书。它所面向的读者似乎并不是普通人,而是作者的同行和那些渴望成为他同行的人——数学,物理和宇宙学的研究生。彭罗斯爵士在一开始就告诉我们,他将从书中中剥离出更复杂的数学公式,并将其放在附录中被全书大量引用。但即便如此,对普通读者而言,阅读这本书仍然是个挑战。书中的文本本身仍具有有很多数学方面的内容,物理学家们可能会把这东西称之为“数学摘要”

  这本书脱胎于彭罗斯爵士2003年的演讲《宇宙的新物理学: 时尚(Fashion)、信仰(Faith)、幻想(Fantasy)》。全书共分为四章,其中前三章都很长,涵盖与章节的重点有关的大量问题。第一章“时尚(Fashion)”侧重于弦理论,第二章“信仰(Faith)”对量子力学进行了深入的介绍,第三章“幻想(Fantasy)”所针对的是宇宙学,解释业已确立的整个宇宙极早期观测所揭示的一些真正令人困惑的特征。在第四章,彭罗斯爵士提出了他自己的一些特殊观点。全书中大多数内容都是对与弦理论、量子力学、宇宙学等这些领域相关的各种现象的深度分析,突出各种现象,这些内容所介绍的理论都很深入,从弦论说时尚,用量子论说信仰,在宇宙学说想象,将那三个与科学若即若离、或正或反的角色领上物理学的舞台,奏出一段科学狂想曲。确实演奏出了一曲“新物理狂想曲”。

  在前三章中,宇宙学的章节是最容易理解的,也许是因为它是这三个广泛学科的最“容易想像和观察到的”。量子力学(第二章)只是间接观察,而弦理论(第一章)没有任何观察基础,让彭罗斯爵士的解释异常复杂。在第四章中,彭罗斯爵士提出了他自己的一些特殊观点。4.1节所简单引介的路线的标志是扭量理论。在4.2节,他指出了量子力学与爱因斯坦等效原理(即引力场与加速度等效)之间的严峻冲突。在4.3节提出了共形循环宇宙学(或CCC),这是他2005年提出并坚持的东西。把这一理论首先应用于量子力学,然后到宇宙学,共形循环宇宙学的数学基础是扭量理论。彭罗斯爵士认为全纯的扭量应该是时空的基本结构,而我们生活的时空只是“扭量全纯实在”的次生结构。简单说,扭量空间是光线的空间,时空的光线是扭量空间中的点,而时空的点在其中变成一个黎曼球。共形循环宇宙学似乎可以在当下的观测分析中凸显出来,有着实际的物理事实的基础。

  在附录中,从A1到A11简要介绍了矢量空间、流形、丛、调和分析、复数和它们的几何等数学内容。这些基本上都是理工科学生的必修课程。在这样一本科普读物中重温,也是别有一番趣味。

  从30多年前的《皇帝新脑》到前几年的《通向实在之路》和《宇宙的轮回》,再到这本《新物理狂想曲》,彭罗斯的思想一以贯之。为了读懂这本书,有必要把前面提到的这三本再读一读。同时要读的还有高等数学等数学课本。这本书确实非常有趣,对部分读者来说,可能会有“我认识每个字,但组合起来却不知道它在说什么的感觉”。从某个角度而言,这也正是物理学的魅力所在。

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