上帝与物理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

图书标签:

• 物理学
• 宇宙学
• 哲学
• 宗教
• 科学
• 上帝
• 存在主义
• 量子力学
• 宇宙起源
• 信仰

人从哪里来？要到哪里去？
　　宇宙从何而生？结局是什么？
　　作者经历上帝的恩典，将物理学的奥祕一一解析
　　带领你认识创造奥祕与恩典

　　本书两大主题：「物理」与「上帝」，对许多人来说，前者艰深难懂，后者微妙难测。黄小石博士穷极一生探索钻研物理学之精髓与对圣经真道之认知，讲论「上帝」与「物理」的关系。他以通俗的文字阐明许多物理观念，清楚扼要的解释多样新奇的物理现象，让非科学领域的读者逐步了解，以科普的角度观之，极具启发性。

　　诗词，是我「首先思想的」，是我的喜好；
　　物理，是我「接着思想的」，是我的方法；
　　上帝，成了我「最后思想的」，直到如今，是我的向往。

《星河的低语：宇宙的深层结构与演化》 一本深入探索宇宙奥秘、勾勒宏大图景的科普巨著 本书并非聚焦于神学思辨或宏观物理的哲学边界，而是以一种严谨而富有洞察力的方式，带领读者深入当代宇宙学、粒子物理学以及天体物理学的最前沿领域。它是一场跨越数十亿光年和极微小尺度的思想漫游，旨在揭示我们所处宇宙的深层结构、基本规律及其令人惊叹的演化历程。 第一部分：时空织锦的重构——从牛顿到广义相对论的跃迁 本书的开篇，是对经典物理学框架的精确梳理与超越。我们首先回顾了牛顿力学对宏观世界的支配地位，重点分析了其在描述高速运动和强引力场时的局限性。随后，笔锋转向爱因斯坦的革命性思想。 详细阐述了广义相对论的核心原理：引力不再是简单的超距作用力，而是时空几何的弯曲。书中通过对黎曼几何基础的清晰梳理，解释了曲率张量如何编码了物质和能量的分布信息。我们深入探讨了爱因斯坦场方程的数学美感与物理内涵，并详尽分析了几个关键的解： 史瓦西解：对理想球对称黑洞的精确描述，详细剖析了视界、奇点及其周围的效应。 克尔解：对旋转黑洞的描绘，引入了能层（ergosphere）的概念，并讨论了彭罗斯过程的理论可能性。 弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克（FLRW）度规：这是现代宇宙学的基础，本书将详细解析该度规如何应用于描述一个均匀且各向同性的膨胀宇宙模型。 在这一部分，读者将清晰地理解，我们对宇宙时空的基本认知，是如何建立在对引力这一基本力的全新理解之上的。 第二部分：微观粒子的交响乐——标准模型的构建与超越 宇宙的宏大叙事必须与最微小的尺度相连接。本书的第二部分将焦点投向粒子物理学，对描述除引力外所有已知基本作用力的标准模型（Standard Model, SM）进行全面而深入的剖析。 我们首先回顾了量子场论（QFT）的基石，理解粒子如何被视为场的激发态。接着，详细介绍了构成物质的费米子（夸克与轻子）以及传递作用力的玻色子（光子、W和Z玻色子、胶子）。书中特别辟章节讨论了： 1. 对称性与守恒定律：伽利略、洛伦兹变换如何导出动量、能量和角动量守恒，以及规范对称性（Gauge Symmetry）如何决定了基本作用力的形式。 2. 色荷与强相互作用：对量子色动力学（QCD）的深入解析，解释了夸克禁闭现象和渐近自由的奇特性质。 3. 希格斯机制：详细描绘了标准模型如何通过自发对称性破缺机制赋予基本粒子静止质量，并分析了希格斯玻色子的发现及其重要意义。 然而，标准模型并非终点。本书随后转向对模型局限性的探讨，包括对中微子质量的解释缺失、强子内CP破坏的微小性，以及对暗物质和暗能量的无能为力。这些未解之谜为我们打开了通往“新物理”的大门。 第三部分：宇宙的黎明与暗物质的幽灵 本部分将前两部分的内容整合，转向对整个宇宙演化史的考察。从极早期的奇点附近，到如今的星系团结构形成，我们追溯了宇宙的壮阔旅程。 暴胀理论被详尽讨论，它被视为解决视界问题、平坦性问题和磁单极子问题的关键。书中不仅描述了暴胀的动力学模型，还探讨了由暴胀导致的原初引力波谱，以及它们在宇宙微波背景（CMB）中留下的偏振印记（如B模式）。 随后，重点转向暗物质。通过对星系旋转曲线、引力透镜效应和星系团碰撞（如子弹星系团）的观测证据的系统梳理，本书确立了暗物质在宇宙物质总含量中占据约27%的地位。我们批判性地评估了WIMP、轴子、惰性中微子等主要候选模型，并介绍了地下直接探测实验、间接探测实验和对撞机实验的设计原理与当前进展。 第四部分：宇宙的终极命运与弦理论的几何学尝试 宇宙的未来，取决于其物质能量密度和膨胀的驱动力。本书详细分析了暗能量——驱动当前宇宙加速膨胀的神秘力量。我们对比了宇宙学常数模型（$Lambda$CDM）与更替的动力学暗能量模型（如精质 Quintessence），讨论了哈勃常数测定中的“张力”问题，以及未来观测（如DESI, Euclid）如何可能揭示暗能量的本质。 最后，本书触及了理论物理学的最深层探索——超弦理论与M理论。虽然这些理论尚未被实验直接验证，但它们在数学上提供了统一引力与量子力学的宏伟蓝图。书中将聚焦于： 对德西特空间和反德西特空间的几何理解。 全息原理（Holographic Principle）与AdS/CFT对应，展示了引力理论与量子场论之间的深刻联系。 高维空间的概念，探讨额外维度如何可能被紧致化，并影响低能物理的参数。 结论：未完待续的科学探索 《星河的低语》以一种开放的姿态结束，强调科学探索的本质在于对未知的不懈追问。它不是提供终极答案的教典，而是对人类认知边界的精确丈量，展示了我们如何通过数学、实验和纯粹的理性，一步步解开包裹着我们自身和整个宇宙的最深层代码。本书旨在激发读者对物理世界深刻结构的好奇心，并认识到当前物理学所面临的宏伟挑战。

作者简介

黄小石 博士

　　1940年出生于重庆，战后随父母定居台湾，中学毕业保送上台湾大学物理系。大学时期深入思考信仰问题，1962年台湾大学物理系毕业，1964年受洗成为基督徒。

　　1969年获美国康乃尔大学(Cornell University)物理学博士学位。
　　1969-1973年，任教于若歌大学物理系(Rutgers University)。
　　1973-1976年，美国匹兹堡大学访问学者。
　　1976-1998年，担任美国艾克桑石油公司(Exxon) 研究部门物理企划主管，并从事研究工作。
　　1990年，获德国普朗克研究奖(Max Planck Research Prize)，并获选为美国物理学会会士（Fellow头衔）。
　　1998-2009年，美国普林斯顿大学资深研员。
　　2009-2012年，美国普林斯顿神学院访问学者。

　　黄小石除了在物理学界的成就外，同时以长老身分在美国纽泽西州的若歌教会(Rutgers Community Christian Church)事奉，为若歌教会创始人之一。曾任华福科技佈道事工主任、众圣徒协会董事、基督使者协会董事会主席等职。多年来经常应邀到世界各地讲演，反应热烈。

　　黄小石勤于笔耕，相关论着见于各刊物。中文着作有《真理的追寻》、《苦难的寻思》、《爱的真相》、《善恶的省思》、《生命的追寻》、《信的真谛》、《天河拾贝》、《实存的真象》、《盼望》、《恩典的岁月》等书（皆由宇宙光出版）。

序一 真理的追寻——从物理到上帝／郭瑞年、洪铭辉
序二 求知是一条永远也到不了终点的漫漫长路——序《上帝与物理》／林治平
自序 上帝与物理

理性篇
我的老师
美与物理
奇妙的数学
因与果
悖论
薛丁格的猫

物理篇
电子的故事
狄拉克与反电子
原子的故事
上帝的粒子
黑暗的世界

生命篇
坐看云起时
人生第一口气
白发三千丈
自组结构与生命
线粒体——细胞里的发电厂
蛋白折叠
另类黑金——石油与人类的前途
珊迪之夜

宇宙篇
万物的起源
宇宙简史
大爆炸论的证据
设计与巧合
罗素的茶壶

神学篇
神蹟（自隐的神）
霍金博士的预言
真理的唿唤
物理与神学
天  堂
                                                  
跋 ／黄子嘉
致谢

序一

真理的追寻——从物理到上帝 /郭瑞年、洪铭辉

　　经过一栋栋高耸的摩天大楼，走向高铁车站的路上，发觉可见的蓝天又少了些；坐在快速的车厢内，眼见周遭乘客透过手里一机与远方朋友连线，将世界上各样的资讯滑进手中。这是当今21世纪科技城生活的写照。先进科技已渗透到人类生活每一层面，科技化的世界—人造世界已改造了自然世界。试问，在这样的世代中，我们还需要相信有上帝的存在吗？科学与信仰的关系究竟为何？是互相牴触？还是和平共存？我们愿意挤出些许时间来思考吗？这是本书引导读者探讨的目的。

　　本书两大主题：「物理」与「上帝」；前者对许多人来说是艰深难懂的，而后者又是微妙难测的。然而对本书作者黄小石博士而言，却向来是他心中经常思想与向往的。物理（科学）与信仰（宗教）在表面上是两个很不同的领域，两门很不一样的学问，可是却有许多相同的地方。虽用不同的方法，却是为要认识同一个真理。故此科学与宗教应当是追寻真理的好伙伴，而不是对头。其实科学与宗教有彼此互补的地方，爱因斯坦在他1954年写的一封信中说：「没有宗教的科学是跛的，没有科学的宗教是瞎的。」宗教与科学若是一味相咬相吞，互不信任，迟早会造成一个又瘸又瞎的社会，既无力成就所渴慕的美善，又看不见自己的无知。

　　古希腊哲学家亚里士多德认为：「人按照他的本性都有要知道的欲望」，人类共同的欲望，常指向一个客观的实存，这也正是物理学的目的—想要知道什么是实存的真象。其实一个指向真神的宗教，是要认识一切实存的来源，宇宙万物的创造者。借着祂的启示，认识实存的真象。

　　当代物理学家查理‧汤恩斯（美国加州大学柏克莱分校物理系荣誉教授，Maser 发明人，1964年诺贝尔物理奖得主），长期致力于研究与发现属灵的实存，在2005年获得了崇高的田普顿奖 (Templeton Prize)。他谈述到有关科学与宗教的汇合：科学家渴望知道宇宙是如何进行的？而宗教却想要明了宇宙存在的目的，的确是有目的吗？那会是什么呢？宇宙的结构肯定是为此目的而安排的。其实科学与信仰的寻求皆是使用我们的直觉、逻辑、实验、观察、感情、灵感，甚至透过启示以求甚解。至今宇宙尚存着数个悬疑未解的奥袐，例如宇宙中「失落的物质」、人的良知、与自由意志等。科学与宗教必须开放地交谈，以了解彼此的异同；一旦发现有不一致时，我们应当努力理解为何如此。

　　本书引用17世纪哲学家弗兰西斯．培根在其第一本着作《学术的进步》中所言：上帝其实写了两本书，不只是一本。当然我们都熟悉祂写的第一本，那就是《圣经》。但是祂还写了第二本书称为创造。宇宙乃是上帝的创造并非无稽之谈，因为宇宙中含有许多的耐人寻思线索， 指向它是出于一个智慧的设计（见本书〈设计与巧合〉及〈线粒体〉等篇）。

　　我们因着信，就知道诸世界是借神话造成的，这样，所看见的，并不是从显然之物造出来的。—〈希伯来书〉11章3节
       
　　19世纪电学之父法拉第论到：「当我思想到自然界里有许多巨大的力量，每一种力量都足以毁灭人类的生存，但是这些力量却沉静地，维持在一种巧妙的平衡之中。不仅没有危害人类，而且对人类的生活、经济活动有很大的助益。这样高智慧的设计，超过语言所能描述，我只能敬畏上帝的智慧。」

　　他又写道：「上帝已经给我们一个大自然，这是上帝要我们去学习的一所学校。成为一个科学家对于时代是负有使命的，这使命就是用大自然的知识，去训练人的心智，使人们培养出终生学习的习惯。」他说：「希望大家不要误解，而认为既然理智无法洞察未来，理智无法真正找到上帝，人就可以放弃自己应尽的责任；我不认为相信上帝的信心与相信一般事实的信心，有绝对的分别。我认为相信地上的事情和相信天上的事情，是一样的信心，很多人宁愿相信地上的，不肯相信那至高之处的美善，那是人性的软弱。借着所造之物来认识看不见的上帝，与借着所造之物来认识背后的法则，这两种认识并不互相对立。」

　　被公认是20世纪最伟大的物理学家爱因斯坦，认为宇宙中最令人难以理解的是，宇宙居然可以被人理解。宇宙的可理解性使人类能够窥测遥远的过去，并且构思了一幅非常一致的图画，来描述这缤纷多元化世界的演变过程，进而导致科学的可能性；数学的抽象结构则提供了了解宇宙的工具。基于宇宙的可理解性，让基础科学最终可宣告它能处理「这世界是如此的」，亦提供给科学和神学一个密切的关系。

　　我们渴望科学能够告诉我们有关宇宙的历史和结构。最终，我们不免会问，在这漫长的138亿年宇宙的历史后面，有没有一个目的？或是宇宙的发展有没有任何意义？死亡是一个结束，或许我们希望在死亡之外，另有一个终极目标(Destiny)！然而人心常常是偏向错误的，是绝对客观吗？我们向往人生至真、至善、至美的境界；然而人生中常充斥着痛苦、患难，但是却无法抹煞博爱、盼望与信心！

　　20世纪量子物理学家普朗克说得好：「科学不能解释自然的终极奥袐，这是因为至终我们自己也是这奥袐的一部分。」

　　本书作者黄小石博士穷其一生探索钻研物理学之精髓，以及从《圣经》真道之认知中讲论「上帝与物理」的关系，整理出五大篇，包括理性篇、物理篇、宇宙篇、生命篇、神学篇。内容丰富且精湛：从数学、物理到神学；从原子、电子、夸克，到最近被证实的希格斯玻色子（俗称上帝的粒子）；从宇宙大爆炸理论解释宇宙的起源，到最新的理论认为宇宙中绝大部分是由「暗物质」和「暗能量」所组成的；从存在细胞里的天然发电厂—线粒体，到石油宝藏与人类能源的危机。

　　作者以通俗的语言深入浅出地阐明许多物理观念，清楚又扼要地解释了多样新奇的物理现象，让非科学领域的读者亦能逐步了解，并且生发出对物理科学更深的兴趣与喜好，从科普的角度而言，这是一本甚具启发性的好书。十分有趣的是，根据物理当今的认知：宇宙是超过三维以上的多维空间，黄博士臆想在高度空间里的主进入到三度空间中的投射（切面）。并且，他以热力学第二定律对于天堂的特质作了若干的揣测与推想，此洞见在当代属灵文献中确属难得。

　　特别值得强调的，在「神学篇」中作者对于真理的真义与追寻有非常深刻的阐明，更是感动了我们的心灵，谨将其精华节录如下：一切知识寻求的终极目标乃是指向真理。真理，按其定义即是一种真实合理的信念。宇宙中有真理的存在，意味着宇宙是有目的的；倘若如此，那使得真理存在的，岂不希望我们能认识真理呢？再者，《圣经》中的「认识」不只是一种理性的认知，更是一种生命的体验。耶稣基督宣告说：「我就是道路、真理、生命。」（〈约翰福音〉14章6节）祂不但自称是真理，祂更是来唿召世人归向真理，所以生命的主要我们来认识祂，同时祂也给我们一条可行的路到真理的天父那里去。在人的心中，造物者已安置了寻求真理的欲望，要我们寻找真理，因为祂就是真理的源头，凡寻找真理的人，就必「听祂的话」；遵行祂的话的人就是爱祂的人，找到在爱中丰盛的生命，好让创造主的心意在我们受造的生命中得以成全。

　　上帝是万物的创造者，自称是「自有永有」的那一位，祂是一切实存的证据、万物的目的与起源。祂是那终极的实存：是物质宇宙、一切真理和自然律及心灵世界的源头。除非我们真正认识祂，否则我们将无法知道祂创造的目的，然而上帝极其乐意将祂自己与祂的心意启示给我们。

　　对于造物者而言，虽然我们没有任何权利要求祂需要有像一切被造物一般的性质，可以用我们的五官来认识，可以用我们的仪器来测量；但祂仍然借着「道成肉身」来到人的世界，以祂的死与复活在我们的历史里留下清楚又深刻的痕迹，而且祂在祂所造的宇宙浩瀚的星空中，在生命的奇蹟里，在巧妙安排的自然律的设计里，在人心中对于爱的渴慕，对于真、善、美的追寻，对于永恆的向往，并在我们的心中内寻找祂的本能，让我们知道祂在那里。这位「自隐的上帝」，也一直在我们心中引导我们不断地寻求祂。透过信心我们与神交往，使我们得以看见那个实存—真实的存在。

　　上帝的事情，人所能知道的，原显明在人心里，因为上帝已经给他们显明。自从造天地以来，上帝的永能和神性，是明明可知的，虽是眼不能见，但借着所造之物就可以晓得，叫人无可推诿。——〈罗马书〉1章19-20节

　　科学是救主基督所赐给人的祝福，拨正了多罪的咒诅，促进人类文明的进步。科学推广的原动力可追溯至基督信仰的教义：「信心与行为」。自 15至21世纪，科学之迅速进展主要发生在基督教盛行的西方世界，继马丁路德宗教改革与文艺复兴之后。许多敬虔的西方科学家基于敬畏神，渴望认识祂创造宇宙万物的法则与奥妙，他们锲而不舍的努力，奠定了科学发展之基础，例如：16、17世纪的克卜勒、哥白尼、伽利略，17、18世纪的牛顿，19世纪的法拉第、马克思．威尔，20世纪至今的爱因斯坦、查理．汤恩斯、约汉．普金宏等人。根据统计，在20世纪以前，科学界最有贡献的三百位科学家当中，85% 皆为基督徒。然而我们注意到，科学体制的形成并没有发生在以下这些地域与思想，例如：回教国家（宿命论）；佛教、印度教国家（空，无）；偶像、多神地域（混乱无序）；后现代思想（无逻辑、无意义、无绝对性）。

　　20世纪的文学与思想家赫胥黎在其着作《美丽新世界中》中论到近代科技世代人类落入的光景：由于人类未经深思熟虑就全盘接受科技文化，导致科技由统治者之意志渗透到人类生活的每一层面。科技化的世界改造了自然世界，人类生存在毫无尊严的科技新世界中而迷失了自己。人类将无法在没有自由、选择、爱情、伦理、宗教、艺术的属灵困境中存活。这是否是今日海崃两岸三地华人生命普遍的写照？

　　中华民族几千年来拥有多项发明与技术，却在近百年西方的船坚砲利中无奈地承认，西方科技之优越驾凌于吾国之上，丧失了我们民族的自信心。我们误以为追求高科技的文明与物质生活的富裕，即可提昇我们的国力与地位，重建我们的自信。本书清楚地指出科学发展的真正源头、动力与方向皆须回归到敬畏上帝的原始点，建立在基督信仰之根基上；因此，科学精神与科学文化方能正确地落实于我们的社会与生活中。

　　愿上帝透过这本书，厚厚赐福与每一位有心寻求真理的朋友！      
  　　
序二　

求知是一条永远也到不了终点的漫漫长路——序《上帝与物理》/林治平　　
　
　　知名的物理学家、普朗克研究奖 (Max Planck Research  Prize) 得主、美国物理学会会士 (Fellow) 黄小石博士，对宇宙光的读者而言，想必不会陌生。因为从2004年起，黄小石博士每年都在宇宙光的邀请安排之下，不远千里专程从美国东岸新泽西州前来台湾，担任「韩伟纪念讲座」的特约讲员，巡回全台，在各大学或教会举办有关「科学、理智与信仰」的专题讲座。由于黄小石教授学贯中西，不仅在专业科学领域有深厚造诣，成就斐然，获得专业学界人士的肯定敬重；在他的演讲中，他也善于引用古今中外哲学、文学名家思想言论，熔于一炉，娓娓表述，令人浑然不觉，易于吸收领悟。更精采的是他更会信手拈来，把他生命历程中点点滴滴的真实故事，加入他的演讲中，掺揉融合，成为一体，使听众诸君在他恣意谈吐挥洒之间，但觉春风沐面，心满意足，不知不觉也沉入身、心、灵、体整全思考探索的旅程之中。

　　更令人佩服的是除了精采的演讲外，黄小石博士更能提起笔来，每年出版一本专书，把他一生遍读群书、苦思冥想、历练领悟的生命经验，化为一行一行的文字，真实无隐的呈现在你我面前。这些文字站在你面前，好像一面面神奇的镜子，开始看有点模模煳煳，只觉有个人在那儿拼命挣扎，看久了逐渐清晰，才发现自己竟也正轻松写意地在镜中消遥，好不快慰。从 2004《真理的追寻》开始，跟着来的有《苦难的寻思》、《爱的真相》、《善恶的省思》、《生命的追寻》、《信的真谛》、《天河拾贝》、《实存的真象》、《盼望》、《恩典的岁月》等书，再加上今年这本《上帝与物理》总共11本，如此渊博的学问功夫、如此丰富的生命经历、如此坚持的心志毅力，怎能不令人佩服！

　　在这本《上帝与物理》的新书中，黄小石博士依然像他一贯演讲写作的风格，行笔轻松，云淡风轻地和读者分享他生命中最为严肃的终极议题。一开始读者会不经意地大口大口的吞了进去。等到入口之后，细加咀嚼思考，才发现其实作者落笔严谨谨慎，一字一句，逻辑考证，推理明确，是典型的科学家理路思考，一点马虎疏忽不得。读这本书可以看到一个科学家求知之渴，诚如黄小石博士在这本书中引经据典的告诉读者，求知是一条永远也到不了终点的漫漫长路，每次当科学家殚精竭虑，连跑带爬地到达求知旅程中的某一驿站时，气还没喘过来，却发现前面还有无限旅程等待着他继续跑下去。作为一个诚实的生命路途上的跑者，他会越跑越发现当跑的路还长得很呢！区区如我辈，别说永远跑不到终点，连下一个驿站在哪儿都搞不清楚。难怪饱学博学如黄小石博士者，会虔诚敬畏地来到上帝面前，成为一个奔走各地，传扬福音的使者。

　　正如过去十年的习惯，黄小石博士希望我为他这本新书写序，拜读再三，除了对作者的渊博学识、流畅文笔深感佩服以外，更令我感受到的是隐藏在作者笔墨之后那股熊熊燃烧的灵魂生命之火。我在那里看到了作者面对上帝—物理的始源创造者的谦逊敬畏之情。我在黄小石博士 2011年《实存的真象》那本书的序中谈到，读黄小石的书你会有「懂？不懂！」的困惑，记得我是这样说的：读着读着你会忍不住赞叹造化之奇，了悟宇宙无穷浩渺精微之奥祕。然而当你正以无比惊讶赞叹，自以为了解了洪荒宇宙的奥袐奇幻时，却有一股更大的困惑与不解，从心中忽焉涌至；你会发现，知道得越多，正是另一个更大的疑惑、不知形成的开始。越知就越不知，越懂就越不懂。⋯⋯读小石兄的书，的确会让你懂得许多你以前不懂的东西，但我保证你懂了这些东西以后，又会陷入更多的不懂之中。黄小石写的书，会让你一直陷在「懂？」与「不懂！」的循环中。

黄小石博士一生精研宇宙物理现象，深入思索探讨生命意义与价值，读他的书你会发现，其实他也一直在「懂」与「不懂」间挣扎徘徊，因此在他的书写之中，提出了许多一针见血、决疑解惑的经验之谈，值得参考学习。我相信不仅黄博士如此，所有有心探索生命意义、追求了解宇宙奥祕的人都会有相同的经验。

　　读黄小石博士这本书的同时，保罗在〈哥林多前书〉1章18至29节所讲的那一段话，一直反覆浮现在我的脑海心际：

　　十字架的道理，在那灭亡的人为愚拙；在我们得救的人却为上帝的大能。就如经上所记：我要灭绝智慧人的智慧，废弃聪明人的聪明。智慧人在哪里？文士在哪里？这世上的辩士在哪里？上帝岂不是叫这世上的智慧变成愚拙吗？世人凭自己的智慧，既不认识上帝，上帝就乐意用人所当作愚拙的道理拯救那些信的人，这就是上帝的智慧了。⋯⋯但在那蒙召的，无论是犹太人、希腊人，基督总为上帝的能力，上帝的智慧。因上帝的愚拙总比人智慧，上帝的软弱总比人强壮。弟兄们哪，可见你们蒙召的，按着肉体有智慧的不多，有能力的不多，有尊贵的也不多。上帝却拣选了世上愚拙的，叫有智慧的羞愧；又拣选了世上软弱的，叫那强壮的羞愧。上帝也拣选了世上卑贱的，被人厌恶的，以及那无有的，为要废掉那有的，使一切有血气的，在上帝面前一个也不能自夸。

　　保罗是一位遍历人生起伏，读破万卷书，阅历智慧超人一等的聪明人。在教会中，在整个人类历史发展的过程中，他的影响力无与伦比。这样一个绝世聪明、智慧超绝的人，面对上帝、面对真理，却说出这样一段发人深省的话，真值得我们诵读再三、身体力行、全心领会。读黄小石博士的书，亦当如是。


自序

上帝与物理
高怀见物理。——杜甫〈赠郑十八贲〉

　　笔者生在战乱期间，未能接受完整的小学教育，先父教了我一些诗词代替「国文」，我非常喜欢，可以说我「首先思想的」是诗词，进了中学爱上了化学，又碰见一位志同道合的挚友蒋净根，化学便成为我青少年期间最着迷的事。到了要进大学的时候，知道化学的复杂（尤其是有机化学），乃决定去学更基础（简单）一些的物理，这可以说是我「接着思想的」，这个决定使得我这一生约有五十年的时间花在物理上面；之后进了研究院接受了耶稣，上帝就成了我「最后思想的」，一直到如今。这是我生命的过程，这三件重叠的思维，也构成了本书的主题。

　　诗词，这「首先思想的」，是出自人内在的感情，是主观的，是以己为中心的；物理，这「接着思想的」是基于对外界的观察，理性的分析，是客观的，是以物为中心的；上帝，这「最后思想的」是综合前面两种思想，以万物的创造主宰——上帝为中心的。诗词是我的喜好，物理是我的方法，认识真理是我的向往。耶稣回答罗马巡抚彼拉多的审问时说：「你说我是王，我为此而生，也为此来到世间，特为给真理作见证。凡属真理的人，就听我的话。」真理不只是一个概念、一个想法，也是与我们息息相关的，是具体的；是爱，是涵盖整个宇宙（包括我们的感情、思想）；是我们的起源，也是我们最终的归宿。

　　就先从物理开始吧。物理一词出自拉丁文 physica，这字是从希腊文 physika得来，乃是「自然之物」的意思。中国古书中最先把「物」与「理」一起提到的，可能算是《庄子》，在《庄子‧天下》篇中说到「判天地之美，析万物之理」，的确，物理不但是合理的，也更是美的；合理的，也更是美的；物理是需要分析的，也是应当欣赏的，因为研究的对象本来就是美的。物理之所以「迷人」，乃因为自然是极其迷人的。

　　很多人以为物理很难，其实物理在各种学科中应该是相对比较容易的。任何一种科目，若是有某种大家都能同意的「标准答案」，都算是比较单纯的。或许因为我们不熟悉它的思维方式和语文，所以才觉得它难。物理有点像是一种外国语文，比方：物理学里的「力」与我们「使劲」是两码事，「力」是一种「向量」（有方向的量；方向不一样的力，就是不同的力）。「力」是以物体的「加速度」乘上物体的质量来定义的（慢下来也是加速度，只不过是负的加速度，又因为力是个向量）。质量与重量不同，没有重量的物体仍然是有质量的；质量与质量之间有吸引力，正比于其质量；质量的大小也决定「动量」的大小（质量乘上速度，也是向量，因为速度是有方向的）；这决定动量（惯性）的质量，与这决定引力的质量，刚好是一样的（实验决定的结果），若不然就有得头痛了。

　　每当我企图解释一些物理的概念，但是常常不能讲得很清楚，因为物理的语文是数学，不是中文也不是英文，对任何人都算是一种「外文」。了解到这一点，是简化物理的开始。另外一个很重要的因素是「物理概念」的定义，通常是一个数学公式，或者是以一种操作的方式来表明。比方说：要说明「时间」是什么，得以如何测量时间来定义。这也就是为什么来自不同语系、不同国家的物理学者，谈物理总是可以谈得通。

　　物理研究的对象是「合理」的，自然界没有什么理由需要合乎我们自以为是的「理」；同时自然界的「理」也是「普及」的、永恆的。所以物理在任何地方、在任何时间都是一样的。当然物理没有理由一定要是如此，但是它若不是如此，物理也没有什么好研究的了。有人认为，一种文化若是相信自然是出自一位「讲理」的永恆创造者之手，这种文化中的物理科学往往比较先进。中国人、印度人、希腊人的古文明都非常发达，人也聪明，但是总不能有系统地发展物理。其实中国人早已知道物理是一种建筑在测量上的知识。我国17世纪的哲学家王夫之 (1619-1692) 就说：「盖格物者，即物以穷理，唯质测为得之。」也许他们认为自然是什么就是什么，没有一定的逻辑规范，以致有苏东坡的「杨花入水化浮萍，验之，信然」的说法。这不是说我们不能作物理，而是不知道物理是值得去研究的学问。

　　一旦我们相信：不同的自然现象都是出于同一位创造者的手笔，就不难相信这些不同的现象都是可以相连的。以笔者的博士论文为例，原是要研究两种液体的「临界现象」，就比方水与油，它们在常温是不能互相溶解的，油总是会浮在水面上。但是若把定量的油和水放在密封的管子里，然后加温，当温度够高，水和油就彼此相容了（可以想像当温度够高，水和油都变成气体，两种气体都是互容的）；若是温度继续不断增高，水的分子与油的分子也都分解，管子里就只有氢和氧了。若温度再继续增高，连质子、中子都分解成为夸克、胶子和能量，就不再有氢和氧的区分了。若是温度仍然继续升高，那么所有的物质就都分解为能量了。按照大爆炸论，这就是相当于宇宙刚开始时候的光景，宇宙处于一种高度匀称 (symmetrical) 的状态下（当然更不用说当时没有若温度再继续增高，连质子、中子都分解成为夸克、胶子和能量，就不再有氢和氧的区分了。若是温度仍然继续升高，那么所有的物质就都分解为能量了。按照大爆炸论，这就是相当于宇宙刚开始时候的光景，宇宙处于一种高度匀称 (symmetrical) 的状态下（当然更不用说当时没有水也没有油了）。

　　然而当宇宙温度渐渐降低，就慢慢失去这匀称的状态，开始分门别类，产生了许多不同的物质与力场。爱因斯坦(Albert Einstein, 1879-1955) 的梦想就是：有朝一日，人能够找到一个可以解释一切物理现象的定理，能够把重力场与电磁场统一起来（电磁、强交互作用、弱交互作用现在已经统一，称为「标准模式」(standard model)），这就是他梦寐以求的「统一场论」(Unified Field Theory)。我们不知道至终这理论会是什么，但是大部分的物理学家都相信这理想必然有一日会实现，能够解释宇宙中各种形形色色、五花八门所有的自然现象。

　　宇宙可以是这么复杂，却又是这么简单，为什么它是如此？这答案虽不在物理的领域中，却是来自物理深处的唿喊。法国伟大的数学家庞加莱 (Henri Poincaré, 1854-1912) 说得好：「科学是建筑在事实上，就像房子是用砖头建成的；但是正如一堆砖头不是一栋房子，知道许多事实也一样不是科学。」只知道事实，这并不是科学的终极目的。

　　也许正如《圣经》所说：「诸天述说上帝的荣耀，穹苍传扬祂的手段。」因而使得天文学家特别醉心研究天体，为要察觉造物者的荣耀。美国天文学家玛丽亚‧米切尔(Maria Mitchell, 1818-1889) 说：「每一个表明自然律的方程式，都是赞美上帝的诗篇。」制订行星三定理、有「天文学之父」之誉的克卜勒 (Johnnes Kepler, 1571-1630) 在他《和谐的世界》结论中说：「主啊，祢借着光更增长我们对认识祢荣耀的恩典之光的渴慕。我感谢祢，创造的主宰，因为祢借着祢的创造，使我喜悦，让我能以祢手所造的为乐。」

　　阿们。

美与物理
 
判天地之美，析万物之理。
——─《庄子‧天下》
 
真理是美的，这不仅是艺术家的感受，也是许多物理学家的信念。预测正电子存在的狄拉克 (Paul Dirac, 1902-1984)博士于 1956 年 10 月 3 日在莫斯科大学演讲时，有人问他对物理的看法，狄拉克在黑板上写下：「物理的定理，应当具有数学的美。」 据说这片黑板至今仍被保存着（笔者在网路上见到它的照片，图一）。
 
天才物理学家盖尔曼 (Murray Gell-Mann, 1929- )，他曾于1957 年写了一篇关于「弱交互作用」的论文，发现与当时七个实验的结果都不相合，不过据他自己说，这理论的公式太美了，一定是对的，所以还是把这篇论文发表了；后来发现那些实验都错了，当他五十几年后讲到这段故事的时候，还是得意得不得了。物理是美的，他说；而且他还说有一次爱因斯坦评论一篇论文说：「这理论（公式）这么丑，一定是错的。」爱因斯坦的儿子汉斯 (Hans Albert Einstein, 1904-1973)，也说他的父亲对物理理论的评价不是「对不对，而是美不美」。他甚至说：「我真正想要知道的是：上帝能不能以另一种方式创造这个世界；也就是说，要求逻辑的简洁是否仍留下给祂任何一点创造的自由。」对爱因斯坦而言，在简洁与美的要求下，似乎这就是唯一可能存在的宇宙了。
 
到底什么是「美」呢？我们不都是情人眼里出西施吗？美有客观的标准吗？古代希腊哲学家对美的看法是：「对称，均衡，和谐。」(symmetry, proportion and harmony) 均衡是指长短、大小的比例刚好，也就是「匀称」的意思。根据近来一些学者的研究，人的美是在乎器官的对称，我们可以了解一个人有两个很漂亮、但是不一样（不对称）的眼睛，不但不美，而且可怕。然而一个「姿色」普通的人，由于长得非常的对称，根据他们的调查统计的结果，却能得到很高的评价，被多数人认为是「美」。对称若再加上「匀称」，这就是大美了。
 
爱美既是人的天性，造物主也把「美」在所造之物中显示出来。人内部的器官是不对称的，心偏左，肝偏右，连两个肺都长得不一样（因为心偏左）。但是人的外表，看得到的，尤其是脸，极具悦人的对称性。其实对称与匀称不只是让人觉得身体的美，自然界的美也常是如此。矿石晶体、雪花的美，都是对称的美，这不是一坨烂泥所能比的。

评分☆☆☆☆☆

天哪，我多久没有读到一本能让我如此沉迷的书了！《上帝与物理》这本书，它就像一位经验丰富的向导，带领我踏上了一段探索宇宙终极奥秘的奇幻旅程。我一直对宇宙的浩瀚和其中蕴含的规律感到惊叹，但书中对于“秩序”和“意义”的探讨，则让这份惊叹升华到了另一个维度。作者以其渊博的学识和独特的视角，将物理学中那些令人费解的概念，如熵增定律、信息论，甚至量子力学中的不确定性原理，巧妙地与哲学和神学中的一些古老问题联系起来。我最喜欢的部分是关于宇宙的“不可逆性”的论述，这让我开始思考，如果宇宙的演化是从一个有序的起点走向一个无序的终点，那么这个起点的“有序”究竟是如何产生的？它仅仅是随机的可能性吗？作者并没有给出明确的答案，但他提出的种种可能性，让我对“原因”和“目的”有了更深的理解。书中对于“信息”在宇宙中的作用的探讨也格外精彩，它让我意识到，我们所知的物质世界，或许只是更宏大信息系统的载体。读这本书的时候，我常常会放下笔，陷入沉思，仿佛置身于星辰大海之中，感受着宇宙的宏伟与渺小。这本书不仅仅是知识的传递，更是一种心灵的启迪，它让我重新审视自己与宇宙的关系，也让我对那些关于“无”与“有”的终极疑问，有了更深的体悟。

评分☆☆☆☆☆

这本书，对我来说，是一次思维的“地震”。《上帝与物理》并非一本枯燥的科普读物，它更像是一次跨越学科界限的智慧对话。我一直对宇宙的起源和最终命运充满好奇，而作者在这里提供的视角，着实令人耳目一新。他并没有直接谈论“神”，而是深入探讨了物理学的基本定律，诸如能量守恒、动量守恒，甚至宇宙学常数等，来揭示宇宙运行的精妙与协调。最让我印象深刻的是，书中关于“不可思议的精确性”的讨论，作者列举了一系列我们习以为常却又极为关键的物理常数，指出如果这些常数有丝毫的偏差，宇宙的演化将完全不同，生命甚至可能无从诞生。这让我开始反思，这种“精确”是偶然的巧合，还是某种深层秩序的体现？作者用一种非常接地气的方式，将这些抽象的科学概念转化为能够引发深刻思考的问题。他提出的关于“信息”与“存在”之间关系的观点，也让我大开眼界，仿佛在暗示，我们所见的物质世界，可能仅仅是更深层“代码”或“指令”的显现。这本书迫使我跳出固有的思维模式，用全新的视角去审视宇宙的本质，以及我们在这个浩瀚宇宙中的位置。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直打开了我的新世界大门！一直以来，我以为科学和信仰是两条平行线，永远没有交集，但《上帝与物理》这本书彻底颠覆了我的认知。作者用极其严谨的科学逻辑，层层剥茧，将宇宙的奥秘与我们对“神”的理解巧妙地融合在一起。最让我震撼的是，书里探讨的那些物理学定律，比如宇宙大爆炸的奇点，量子纠缠的超乎寻常，黑洞的神秘边界，竟然都指向了一种超越物质的、有目的性的设计。我以前觉得这些高深的理论离我太遥远，但作者的叙述方式非常平易近人，仿佛在和一位老朋友聊天，娓娓道来。他没有直接告诉我“上帝存在”，而是通过分析宇宙的精密参数，比如宇宙常数的微调，引力常数、电磁力常数等等，来展示一个“不可思议的巧合”——如果这些常数稍有偏差，宇宙就不会形成，生命也不会出现。这种“精调宇宙”的论证，让我第一次从科学的视角，看到了“设计”的可能性。书中的一些思想实验更是引人入胜，比如关于意识的起源，以及平行宇宙的可能性，都让我对我们所处的现实有了更深刻的思考。读完这本书，我不再是那个对科学敬而远之，对信仰将信将疑的普通人了，我变成了一个更加好奇、更加敬畏、更加愿意去探索未知的人。这不仅仅是一本关于物理学的书，它更是一次关于生命、关于宇宙、关于我们自身存在意义的哲学之旅。

评分☆☆☆☆☆

《上帝与物理》这本书，与其说是一本关于科学的书，不如说它是一面映照出宇宙内在逻辑的镜子。作者凭借其非凡的洞察力，将物理学的宏大叙事与深邃的哲学思考融为一体，呈现出一种前所未有的阅读体验。我一直对时间的概念很感兴趣，而书中关于时间箭头的阐述，尤其是从微观粒子运动到宏观宇宙演化的视角，让我对“过去”、“现在”和“未来”有了全新的认识。作者并没有回避那些令人困惑的物理学悖论，反而将它们作为引子，引导我们去思考宇宙的本质。比如，量子叠加态和波函数坍缩的现象，以及宇宙膨胀的起点，这些都似乎暗示着一种超越我们日常经验的“选择”或“意图”的存在。我特别欣赏作者在论述过程中，始终保持着一种开放和探索的态度，他并没有试图强加任何特定的信仰，而是鼓励读者通过理性的分析和深入的思考，去发现宇宙自身所揭示的秩序和和谐。阅读这本书的过程，就像在解开一个古老而又崭新的谜题，每一个章节都像是一块拼图，最终汇聚成一幅关于宇宙运作原理的壮丽图景。它让我意识到，科学的边界恰恰是哲学和形而上的起点，而我们对宇宙的探索，永远不会停止。

评分☆☆☆☆☆

我得承认，《上帝与物理》这本书，彻底刷新了我对“科学”和“信仰”的理解。以往，我觉得它们是完全不搭界的两个领域，但读完这本书，我才发现，它们之间有着如此令人惊叹的联系。作者以一种近乎诗意的语言，将物理学的那些深奥理论，比如黑洞的奇点、量子力学的纠缠现象，以及宇宙的膨胀，描绘得既科学又充满哲思。我尤其喜欢书里对于“宇宙之初”的探讨，作者通过分析宇宙大爆炸的瞬间，以及早期宇宙的高温高压状态，引出了关于“秩序”和“熵”的深刻讨论。他并没有直接告诉你任何答案，而是通过引导性的提问，让你自己去思考：如此精密的宇宙，它的“启动”究竟意味着什么？是什么让它从一个无序到有序地展开？书中对“生命”的出现条件的分析也让我大为触动，它不仅仅是化学反应的简单叠加，而是需要一系列极其特殊的物理和化学环境相互配合才能实现，这其中的“概率”之低，让我开始思考“可能性”的边界。这本书让我不再拘泥于表面的科学现象，而是深入到现象背后，去感受那种更加宏大、更加深刻的“设计”或“目的”。它是一次关于宇宙本质的探险，一次关于人类存在意义的追问。