包立的錯誤，量子時代的革命：反覆驗證、多方討論，自錯誤中不斷進步的科學 pdf epub mobi txt 电子书下载 2025

图书介绍

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著者盧昌海

出版者崧燁文化

翻译者

出版日期出版日期：2022/05/02

语言語言：繁體中文

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发表于2025-02-08

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图书描述

包立：「偉大的問題來了又去了，別人解決並書寫了它們。」

科學史上最富戲劇性的「完美錯過」！
物理學界的完美主義者 × 震撼科學界的大發現
一起來探討「談天說地」的科學奧祕！

　　【多少次轉動能復原魔術方塊】
　　魔術方塊為什麼會有這麼大的魅力呢？
　　那是因為它具有幾乎無窮無盡的顏色組合。經過許多次隨意的轉動之後，如果你想將它復原，可就不那麼容易了。因為魔術方塊的顏色組合的總數是一個天文數字；事實上，它的長度足有250光年！

　　【包立的兩次「戲劇性」錯誤】
　　包立是一位以批評尖刻和不留情面著稱的物理學家。而且他的批評尖刻和不留情面絕不是「信口開河」型的，而是以縝密思維和敏銳目光為後盾的，唯其如此，他的批評有著很重的分量，受到同行們的普遍重視。以上種種，都使得包立的錯誤具有了別人的錯誤難以企及的戲劇性……

　　【彗星的倉庫——歐特雲】
　　1950年，荷蘭天文學家歐特在對幾百顆長週期彗星的軌道進行分析之後，提出了一個大膽的設想。他認為在距太陽幾萬至十幾萬天文單位處存在大量的小天體，它們是長週期彗星的源泉，它們若碰巧進入內太陽系，就會成為長週期彗星。由那些小天體構成的就是歐特雲。由於那些小天體是長週期彗星的源泉，因此歐特雲就像是一個裝滿彗星的「大倉庫」。

　　【科學家牛頓的神學告白】
　　眾所周知，宗教在西方社會中存在了極漫長的時間，直至今日依然擁有強大的影響力。在這種背景下，人們可以很容易地在科學家——尤其是早期科學家，比如牛頓——的言論中找到虔誠的神學告白。這些言論理所當然地被宗教信徒們視為是宗教對科學曾經有過重大貢獻的證據。

　　那麼，究竟該如何看待那些科學家的神學告白——尤其是：它們是否足以作為宗教對科學有過重大貢獻的理由？

本書特色

　　全書共分為四大部分：數學、物理、天文及其他。內容涉及豐富多元的科學常識，並且觸類旁通科學家小傳及經典理論科普。作者以堅實的學術背景為基礎，輔以流暢文筆，簡練而準確地敘述各類科學知識，望讀者能走近科學，一探自然界的奧祕。

著者信息

作者簡介

盧昌海

　　美國哥倫比亞大學物理學博士，科普作家，任職於IT行業。著有《那顆星星不在星圖上：尋找太陽系的疆界》、《因為星星在那裡：科學殿堂的磚與瓦》等科普專著，在物理和天文領域上有諸多貢獻。

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图书目录

自序

第一部分——數學
01 無限集合可以比較嗎？
02 實數都是代數方程式的根嗎？
03 最少要多少次轉動才能讓魔術方塊復原？
04 為什麼說黎曼猜想是最重要的數學猜想？
05 為什麼巴西的蝴蝶有可能引發德克薩斯的颶風？

第二部分——物理
06 包立的錯誤
6.1 引言
6.2 包立的第一次錯誤：電子自旋
6.3 第一次錯誤的幕後花絮
6.4 包立的第二次錯誤：宇稱守恆
6.5 第二次錯誤的幕後花絮
6.6 結語
參考文獻
07 輻射單位簡介
08 μ子異常磁矩之謎
8.1 引言
8.2 有自旋帶電粒子在電磁場中的自旋進動
8.3 自旋進動與異常磁矩
8.4 μ子的產生衰變性質及實驗思路
8.5 實驗技巧略談
8.6 實驗結果概述
8.7 理論計算——經典電動力學
8.8 理論計算——相對論量子力學
8.9 理論計算——量子電動力學
8.10 理論計算——電弱交互作用
8.11 理論計算——量子色動力學
8.12 並非尾聲的尾聲
參考文獻
09 追尋引力的量子理論
9.1 量子時代的流浪兒
9.2 引力為什麼要量子化？
9.3 黑洞熵的啟示
9.4 引力量子化的早期嘗試
9.5 迴圈量子重力
9.6 超弦理論
9.7 結語
參考文獻
10 從對稱性破缺到物質的起源
10.1 從自發對稱破缺到質量的起源
10.2 從夸克混合到物質的起源
附錄：獲獎者小檔案

第三部分——天文
11 克卜勒定律與嫦娥之旅
12 宇宙學常數、超對稱及膜宇宙論
12.1 宇宙學項與宇宙學常數
12.2 暗物質
12.3 暗能量
12.4 零點能量
12.5 超對稱
12.6 膜宇宙論
12.7 宇宙七巧板
12.8 結語
參考文獻
13 行星俱樂部的新章程
14 歐特雲和太陽系的邊界
14.1 為什麼說歐特雲是裝滿了彗星的「大倉庫」？
14.2 太陽系的邊界在哪裡？

第四部分——其他
15 關於牛頓的神學告白
16 從普朗克的一段話談起
17 什麼是哲學

图书序言

自序

　　這本書照說是不必有單獨序言的，因為跟《小樓與大師：科學殿堂的人和事》和《因為星星在那裡：科學殿堂的磚與瓦》屬同一系列的文章合集，從而該像後兩者那樣共用序言。

　　可惜在這個本質上是非線性的世界裡，長期預測是不容易的——比如在撰寫那篇序言時，我就只預計寫兩本書：一本為科學史，一本為科普——並且還明確寫進了序言裡。

　　我的理科類的散篇文章不外乎科學史和科普，照理說那樣一分類也就一網打盡了。

　　然而我卻低估了多年積存的文章數量，而且也忘了自己還在繼續寫……

　　因此只得為這本書另撰序言。

　　本書所收錄的文章中，幾篇主要的都是介紹科學中的波折而非主線，從而具有花絮色彩。比如介紹了著名物理學家包立所犯的錯誤，是已成歷史的花絮；篇幅最長的〈μ子異常磁矩之謎〉是「現在進行時」的波折，因為背後的幾種主要可能——理論計算存在錯誤、實驗測量存在錯誤或標準模型存在局限——皆屬波折；其他幾篇長文諸如〈追尋引力的量子理論〉和〈宇宙學常數、超對稱及膜宇宙論〉由於是介紹尚無定論的前端探索，則有很大可能會被未來的人們判定為「花絮」。

　　當然，所有波折都是相對於主線而言的，對所有波折的介紹也都離不開作為背景的主線，因此讀者在這本書裡讀到的也有對主線的介紹，而非僅僅是波折。另外，當然也不排除某些波折會成為未來主線的源頭。

　　科學一直是犯著錯誤、不斷糾正著錯誤才走到今天的，永遠正確絕不是科學的特徵——相反，假如有什麼東西標榜自己永遠正確，那倒是最鮮明不過的指標，表明它絕不是科學。

　　這是科學給我們的最大教益，也是我在許多科學史和科普作品中試圖傳達的觀念。

　　因此，希望讀者們喜歡這本書。

图书试读

6 包立的錯誤

6.1 引言

我曾兩度撰寫過有關奧地利物理學家沃爾夫岡．包立（Wolfgang Pauli）的文章。如今，我又想起了包立，就再寫一篇有關他的文章吧。

其實早在三年前撰寫波耳的錯誤時，我就萌生過一個念頭，那就是繼《愛因斯坦的錯誤》（譯作）和《波耳的錯誤》之後，若還有哪位現代物理學家的錯誤值得一寫的話，就得是包立了。這也正是本文的主題——包立的錯誤——之緣起。

在《波耳的錯誤》中我曾寫道：

波耳的錯誤雖然遠不如愛因斯坦的錯誤那樣出名，甚至可以說是冷僻話題，但他在犯錯時卻是比愛因斯坦更具「那個時代的精神與背景」的領袖科學家，他的錯誤也因此要比愛因斯坦的錯誤更能讓人洞察「那個時代的精神與背景」。

現在要寫包立的錯誤，自然就想到了一個有趣的問題：如果說愛因斯坦的錯誤最出名，波耳的錯誤最有代表性，那麼包立的錯誤有什麼特點呢，或者說「最」在哪裡呢？我認為是最有戲劇性。

這戲劇性來自包立本人的一個鮮明特點，那便是我在〈讓包立敬重的三個半物理學家〉一文中介紹過的，包立是一位以批評尖刻和不留情面著稱的物理學家。而且包立的批評尖刻和不留情面絕不是「信口開河」型的，而是以縝密思維和敏銳目光為後盾的，唯其如此，他的批評有著很重的分量，受到同行們的普遍重視，或者用波耳的話說：「每個人都急切地想要知道包立對新發現和新思想的總是表達得強烈而有幽默感的反應。」波耳不僅這麼說了，而且還「身體力行」地為他所說的「每個人」做了最好的注腳。在波耳給包立的信中，常常出現諸如「我當然也很迫切地想聽到您對論文內容的意見」（1924年2月16日信），「請給予嚴厲的批評」（1926年2月20日信），「我將很樂意聽取您有關所有這些的看法，無論您覺得適宜用多麼溫和或多麼嚴厲的語氣來表達」（1929年7月1日信）那樣的話。這種批評尖刻和不留情面的鮮明特點，可作後盾的縝密思維和敏銳目光，以及所受同行們的普遍重視，都使得包立的錯誤具有了別人的錯誤難以企及的戲劇性。