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从书中看Weinberg

神奇的大自然 对 终极理论之梦 的书评 发表时间：2016-06-06 21:06:08

近日闲来无事（或者说是出于懒惰）读了几本Feynman，Weinberg等人写给一般读者的书，个人感觉其中不少内容对专门从事物理学研究的人也会有极大的帮助，尤其是他们的思考方式。

Weinberg在以下几个方面尤其使我印象深刻。

1. 独立思考的能力，不把别人的东西直接拿来当真（这一点可能在Feynman身上体现得更突出）

比如说在第四章他提到他曾试图构造一个预言接近但不完全等同于量子力学的理论。他抓住的特征是量子力学的线性性，构造了一个具有非线性性特征的理论。这个理论失败了，没有观测到预言的现象，而且违反了locality。他失败是这样失败的，然而他成功也是这样成功的。而且失败也常常会带来有益的思考。

在提到Kelvin可能说过物理科学的未来只有在小数点后第六位去寻找时，Weinberg写到“我没有在Kelvin的讲话里找到这句话”。看似随意，却给我留下了印象。


2. 设身处地地思考历史

我觉得这可能是做科学史，甚至是历史的重要品质之一，Weinberg看起来也很有这方面的天赋。因此，Weinberg特别擅长用历史上的情况来类比人们当今的心态（当然并不都是非常贴切）：

20世纪20年代没有人知道波函数描写的是什么物理量 - 19世纪初没人知道光波属于什么波；
教授们认为现在学生懂太少的粒子物理学的实际现象 - Weinberg做研究生时的教授可能觉得他们原子光谱学懂得太少；
终极理论的发现导致大家觉得自然没那么神奇了 - 世界地图的填满阻止了人们想象着未知的地方充满了巨龙，黄金城和吃人者；
实验物理学家怀念小型实验室 - 飞行员怀念开放驾驶舱；

最精彩的是对广义相对论发现之初的那段分析。这里着重讨论了早期支持广义相对论的三个实验中的两个：水星反常进动与光线经过太阳偏转。Weinberg回到那个时代，才会注意到前者仅仅是牛顿引力解释不了的诸多异常之一。接下来Weinberg详细讨论了这两个实验。从舆论的角度看，后者对广义相对论的传播起到了更大的作用，可能的原因包括前者是retrodiction，后者是prediction（“也许仅仅因为那场战争”）；从历史角度看，前者是更坚实的检验，因为后者的精度却是值得怀疑的；而从理论本身的刚性来看，前者是retrodiction也完全无损于其相当于理论预言的地位，甚至比后者更可靠（因为它的精确性）。

对于上面的历史角度，我要多说一些。我们通常认为科学的模式应该是理论提出预言，让实验来检验理论，这是因为我们觉得如果反过来理论有迎合实验的嫌疑。但在这里我们却常常忽略了反过来的可能，实验也有可能来迎合理论，这并不一定是学术道德的问题，可能仅仅是因为实验是人做的，而人的心理会产生不可预料的影响。“正是理论决定了实验看到什么”，“观测离不开理论”。比方说看到同样的实验现象，有人发现了电子，中子，有人却错失良机。

3. 广泛的阅读

从每章前面引用的诗和注释里的参考文献就可以发现Weinberg的阅读量之大。

勘误：71页“单摆来回摆动的频率与摆长无关”，原文是how far the pendulum swings，译为“与摆幅无关”似乎更合适。

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终极理论之梦

书名： 终极理论之梦
作者： [美] S·温伯格
出版社： 湖南科学技术出版社
原作名： Dreams of a Final Theory: The Scientist's Search for the Ultimate Laws of Nature
译者： 李泳
出版年： 2007-3
页数： 276
定价： 25.00元
装帧： 平装
丛书： 第一推动丛书
ISBN： 9787535736888