我读的那个专业，大学物理中自然会讲到相对论，而碰巧量子力学又是我们专业的必修课，而讲这两门课的老师都是同一人，讲课风格也非常生动。所以我个人对这两门课的印象还算深。相比之下，我觉得相对论比量子力学更好理解，公式也更好推——尤其是狭义相对论。当时上大学物理的时候，老师让我们关上书，对我们从：你们就从光速不变这个设定出发，把相对论推出来，马上推！当时试了一下，我没推出来，然后翻开书看公式，老师一边讲我一边在下面看，觉得其实狭义相对论并不难理解，公式也非常有亲和力。
也许这就是这本书中讲狭义相对论的时候，会大量引入公式来讲解的原因。因为这些公式真的不难，只要有高中物理的知识，基本都能看懂这些公式。虽然霍金说《时间简史》里的每一个物理公式都使书的销量减少一半，但个人觉得公式的好处是简洁直观，具有美感，而且从公式入手理解理论会比纯描述性的文字更能让人理解深刻。这是我喜欢这本书的地方，很多东西一看公式就一目了然。
此外，作者讲解相对论，没有一上来就从爱因斯坦出发，而是把关于参考系的来龙去脉从伽利略开始一一道来。大学所用的教材和科普书籍差不多是两个风格。教材用语相对简练，公式多，但对物理学发展的整个流程可能会涉及不深，因为教材的着重点是知识和试题而不是物理学史和各种八卦。相比之下，科普书籍就比较侧重八卦和物理学史的来龙去脉，如果是真要深入研究物理学的人，我想两者都是必须要看的。
通过这本《时间的形状》，差不多可以完全了解狭义相对论的理论知识。提供光速不变的设定，然后进行推导，大多数人都可以理解。相比之下广义相对论就要难理解一点，可能是公式更加复杂的原因，书中讲广义相对论的时候，基本上没有罗列公式，而是采用文字和图像说明的方法。到了讲量子力学的部分，除了一个贝尔不等式，也都是采用文字和图像来描述。
书中最后讲到的超弦理论倒是特别有意思，如果把基本粒子看成高维空间在三维空间中的蜷缩，用来解释基本粒子的话，那么量子力学比相对论更难理解的原因也就可以找到了。相对论让我们认识了宏观高速的三维空间（当然那也可以扩展到多维空间），但量子力学相当于直接涉及到多维空间，所以我个人觉得量子力学更加难以理解。但我个人并不认为短时间内就能发现T.O.E。一般来说，理论的发展和实验是密切相关的，实验要么是用来验证理论，要么是用来挑战理论。理论的突破很可能就是为了解释意料之外的实验结果，所以如果理论物理没有特别大的突破，那多半是因为没有离经叛道的实验结果。越往宏观，越往微观，对实验的要求就越来越高。想要有更多的理论突破，就去做实验吧。从实验中得出意外的结果，然后根据这些结果构造新的理论，是前人一直在做、而后人也按部就班的事情。
所以这个世界不是很奇妙么？量子力学可以运用在制造CPU中，而制造出性能更好的CPU，我们就可以创造出更好的实验条件，然后可以越来越往微观的方向做更精确的实验，做更精确的实验又能得到更多意料之外的结果，然后这些意料之外的结果又推动了物理理论的发展。你看，就是这种相互推动的过程让我们对世界的认识越来越深刻。
当然，也许艰深的公式不好理解，但科学家在研究科学中所表现出来的世界观，在研究实验的时候想到的奇妙法子，我相信无论是文科生还是理科生，都应该是通用的。科学是解释我们所处世界的唯一手段吗？不是。解释世界并不一定要用科学的方法，就如你可以认为地球绕着太阳转，也可以认为是太阳绕着地球转，这样的运动是相对的。同样，如果你想用另外的方式来解释这个世界，也丝毫没有问题，当然要能自圆其说。科学不是解释世界的唯一途径，但科学多半是解释世界、可以自圆其说的理论中，最为简洁的那种。
PS：书中提到的多维空间，因为静态纸张的二维平面可能比较难理解，这里推荐一下教你认识四维空间的视频，动态画面可能更好理解一些。
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《时间的形状》——最为简洁的解释
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简要说下吧，这本书1~8章是讲相对论的，第八章光锥挺喜欢的，第九章量子力学，第十章引入了弦理论。 首先，关于相对论部分呢，由于是史话性质的，并且是科普类的，那就是科普写作...
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65有用 2无用 杨早 2012-01-17
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相对论的那些事儿
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