跳回蛋壳重新思考世界，读《从一到无穷大》，科学中的事实和臆测-虎嗅网

作品以生动的语言介绍了20世纪以来科学中的一些重大进展。先漫谈一些基本的数学知识，然后用一些有趣的比喻，阐述了爱因斯坦的相对论和四维时空结构，并讨论了人类在认识微观世界（如基本粒子、基因）和宏观世界（如太阳系、星系等）方面的成就。

影响我的思维的一本书

我想我有资格评价这本书了，因为我读了这本书三年里估计有7遍到8遍，当然我读了更多的数学和物理书。最近的几天，我用一天浅读了一遍，然后又用了一只圆珠笔的水，我写了很多的笔记，我感觉我有把握这本书的实质了的能力。

首先，我想说不知道是伽莫夫的失误还是译者的大意，这本书竟然没有参考书的写作，这是很不应该的。让读者没有办法去理解这些美丽的讲解难道都是作者的写作！当然不是，这是肯定的，有两本书加载了《从一到穷大》这本书中了：一本就是《平面国》，其实这是很早以前的一个作家写的，当然你看BBC《维度》也可以更清楚知道，这在欧美的普及科学确实做的比中国要好，这是事实，比我们强的地方，我们一定要承认；第二本就是《what is about life》薛定谔写的，我在我的博客曾经提到过了，也讲解过，肯定的就是伽莫夫的写法没有薛定谔写的好，还有抄袭的嫌疑。然后，就是《物理奇遇记》是前面的《从一到无穷大》的相对论和量子力学的推论，这本书需要和前一本书要参读，这样就简单了，不会一下子本伽莫夫的或者是译者的文笔所搞晕。

其次，我发现了伽莫夫由于专业他自己的专业是宇宙膨胀理论的，量子力学讲的比较少，他的精华在狭义相对论部分和微观世界的物质结构那两部分，但是只要你是物理专业本科的，或者数学读的多一些的话，发现那也是基本的。所以伽莫夫的书是给谁读的？读者一定是高中生，或者大一大二的！你觉得伽莫夫很牛，如果是高中或者大一大二，说明你是好孩子，但是到了硕士或者博士，还觉得伽莫夫牛的话，那说明你没有学好，说白了我就是那最差的工科生啦！我就没有学好。当然最近，我发现我越来越学好了！

我来简述一下：

他的第一部分是数学，

讲了大数，什么是呢？十进制的乘方运算，几何数列，概率产生的数，最后的是康托的实数统。

然后，又讲了向量，他简化了，他讲了坐标系，当然只是正交的，再讲了一下复数的几何意义，加上人类对于无穷研究的一个尝试：理解数论基础。

再讲了拓扑，度量的损失，仿射几何，刚体运动和欧几里得空间没有讲，只是一笔带过，其中平面国的那本书，他是抄了不少，特别吸引我的是他说的我们的三维的动物，所以我上学的时候，总是不理解我为什么不理解多元函数那部分，因为我总是平面的学习，降维，给我当时的我非常大的震惊。三维的小尾巴就是手性，这个是我们做有机化学的时候，很重要的问题，也有摩比斯环和克莱因的瓶子，其实都是四维世界的三维表示，然后四维世界的思考，应该是正方体变成嵌套的两个正方体；四维球是双曲的嵌套；其实我们不要为了笛卡尔的直角坐标系所蒙蔽，很多的问题就理解了。本来笛卡尔是好意，简化问题，却没有想到成为我们学习真实世界的障碍，笛卡尔死不瞑目啊！

相对论部分：应该是这本书的最精彩的部分，让人真正的从几何空间和哲学上理解相对论，当然他的现实意义必须要读他的下一本书《物理奇遇记》啦。相对论难么？不难，只是我们经常被别人的话蒙蔽，什么相对论只有几个人懂！这都是放屁，这都是没有文化的人，或者没有学习好的人说的话。相对论的用处很普遍，只要知道为什么汞是液体就行了，它是相对论效应！还有量子力学本身就是电子科学和信息科学的基础。

作者很有匠心的在开头讲了复数和向量，维度的概念，然后就开始了相对论理解了，这是别的正规的教科书没有这样的联系的说道的。这其实也是我自己读书的问题，没有联系上各个概念，没有深刻的理解一个数学和物理概念的威力！

他简化了四元数，用复数说明时间和速度的乘积的长度，命名第四维，然后在坐标轴表现了，事件和事件的关系用矢量表示，然后用了向量分解的就是坐标这个概念，把两个事件联系起来了。最后，给了迈克尔逊的测定以太的实验，（其实就是顺流逆流水流实验，当然水流是复杂的，因为其中的表面张力，所以不要轻易拿水杯做对比，声波才是绝对的机械波，可惜了是纵波，没有办法让人比较波的特性）发现光速是自然界的最大速度，然后推论自然界的各种坐标系之间力学相同，时空的等效性的相对论的意义，其实，用数学语言就是时空的四元数的坐标旋转。真正理解了数学的泛函和拓扑，才能整整理解相对论。

　　广义相对论，他开头讲的很少，只是介绍了双曲空间和球面空间，曲率和测地线的球面最短问题，光不是直线传播，是测地线的，引力是时空弯曲的四维世界投影到三维世界的结果，他的书广义的结论放在他的书的后面，因为需要宏观世界的介绍和光谱现象，多普勒现象解释了他的理论，世界的膨胀说和宇宙的哈勃理论。但是，他没有加来道雄先生说的好，爱因斯坦的学说来自他脑子里两个图：从椅子掉下去的广义理论；还有就是乘坐电磁线的飞船周游宇宙的狭义相对论那么让人理解的清楚。

上面就是他书的前两部分。

到了他的微观部分，最好的是他把如何发现原子结构的实验全都用类比的方式一个个介绍了一遍，还加入了逻辑，把微观的发现一个个的加入进去。这是我们在别的书很难看到的。先是光的波粒二象性，然后是油在水上的铺展测定原子直径，金属蒸汽的分子一束实验，给分子照相的阿贝原理，汤姆逊电子电场运动，卢瑟福的α散射实验，周期表，然后由于电子的带电性，卢瑟福的行星假说不合适原子模型，然后引入射出的是子弹却得到波的现象的图（这个我不知道是他抄费曼的，还是费曼抄他的，不过作者写的很少，没有费曼阐述那么详细）

进入到原子核，引出质子概念，然后用核子，电子，中微子来描述我们的世界基本组成（中微子最近成为热点，可能是相对论的灾难，不过不要担心，当时我们担心能量不守恒的时候，就是通过猜测有中微子的),当然最妙的是世界是一个对称的，有正就有负，电子，核子都是，然后γ射线不就是正负电子的湮没么？

然后讲到了聚变和裂变，其实就是光电实验，其实就是E=MC2，其实就是原子弹，当然不是带电的电荷，而是用中子来引发铀的，还有铀的同位素的效应，使得分离的重要，还有就是重水的这样的减速效应。

生命的意义和热力学介绍写的是在没有薛定谔高明，可以省略不看！

最后，本文的宏观世界，其中测地线的测量，视差的引进，不如所三角法的介绍，这是他的名词的失误，但是引来了图像的简便，让人很容易理解，如何利用视差来测量最大的距离。

量子力学和相对论的很多的概念的真正威力，只有他的《物理世界奇遇记》中能体会了。例如茅山道士，还有汽车原子的出现你的而面前的概率，还有薛定谔的猫的理论，就是热力学熵的概念的解释。

你可以发现在生物的遗传和宇宙学上的间接方法使用的很多，说明人类理解复杂事物的方法，其实书中也介绍了数学中的反证法和类比思想，逻辑。

这本书上的方法介绍和图----每个图基本上囊括物理所有的重要实验，非常好的学习物理的资料，其实书可以这样看，看图，每个图的含义弄明白了，这本书，也就差不多了！

综上，我已经把他的两本书已经解读完了，大一大二读读就好了，再大还读，但是也不晚！

其实，真正理解相对论和量子力学必须理解数学。

我觉得科普还可以有另外一种方式，就是以人类对光的理解阐述，把光弄明白了，其实就是现代的所有物理学的核心，这样的组织思路，不知道好不好，希望有机会，有时间自己也写一本这样书，当然是我把数学物理在学一下的基础上了！

写于晚上复习一下我对这本书的精神领悟，很好的书，很美的世界，物理很简单，也很美丽，只是我们是否有那双眼睛。

因为伽莫夫没有写下他的文章的出处，所以引起的不少读者的恐慌，大牛啊，神啊，之类的扯淡话语！

所以，我写下我的读书经历：

《从一到无穷大》

《物理奇遇记》

加来道雄《爱因斯坦的宇宙》，《超越时空》

费曼《物理讲义》

卡约里《物理学史》

薛定谔《什么是生命》

当然具体的数学，我就不一一介绍了！

个人视角终有局限，如有非虚构类好书新书推荐，还望投稿或微博私信@潘乱兄

科普界的圣经

文/linfudie （豆瓣网友）

自从这本书出版几十年以来，它在科普界第一的位置就从来没有动摇过，值得每个人一读的好书。

尤其是家里有上学的孩子，建议买一本，将使他受益终生。

很多科学家都写科普著作，其中的优秀者，比如卡尔·萨根、费理曼、伽莫夫，除了科普著作多之外，所写之书大多成为畅销书，不因科学受众的狭窄而束之高阁。原因在于，一是通俗易懂，二是文法好、有故事。

这两条理由，看起来很简单，做起来却难。科普著作的读者，不是科学家，而是不懂科学的人，如何把一个自然道理、一条复杂的定理、一个与现实生活不着边的科学猜想说清楚，是一件颇费周折的事情。霍金的图书编辑告诉他，书中每多一个公式，书的销量将减少一半。如何避免公式成了科普作家的“行规” （霍金的《时间简史》尽管做到了全书只有一个公式，依旧被读者目为天书，虽然行销全世界，却没有多少人读懂或是读完，除了说明这本书的营销的成功之外，还说明了科普著作普及的不易）。从这一点来说，美国科学家伽莫夫所写的《从一到无穷大》是一本严重违反科普“行规”的书，全书以数学的发展和公式的演进为线索，从数学的诞生写到生命的诞生与宇宙的诞生（伽莫夫本人在大爆炸理论和生物遗传密码等诸多领域都是先行者），将数学、物理学、生物学甚至哲学融会贯通，涵盖了科学发展的诸多领域。

国外曾经搞过一个科普著作的排名，参与者是科学家和普通读者，《从一到无穷大》高居榜首，被誉为“20世纪最经典的科普著作”，不仅读者多，而且受到读者的追捧。许多人对科学的认识，就是从这本书开始。我手头的中文版有两本，一是1978年出的，另一则是2002年出的，后者现在还能买到。

既然被公认为科普的经典，除了科普著作的基本要求（通俗易懂，有故事，幽默等等之外），这本书还有着它独特的、卓越的一面：向读者传递科学的思维方法、基于科学的对世界的认识角度、基于科学的人文世界观。作者并非说教，而是通过对科学发展的描述，通过对科学的思辨，通过该书深刻而易读的文字、图表和趣味盎然的故事，使其融入到读者的阅读中。

虽然涵盖了科学的各个领域，但这本书并不是一本按部就班地解答各种科学问题的书，用作者的话说：“书中有些章节简单的连小孩也能读懂，而另一些章节却要多费点劲。”

该书原本打算写给作者12岁的儿子看的，可是部分章节，却连冯·诺伊曼的女儿玛丽娜都无法理解。冯·诺伊曼是20世纪伟大的数学家之一，发明了计算机和博弈论，参与制造了原子弹。据玛丽娜说，她在所有领域都超出了冯·诺伊曼，唯独数学二人打个平手。因而，“多费了点劲”的读者面对着那些数学公式不必灰心，冯·诺伊曼的女儿读不懂，也意味着冯·诺伊曼读不懂——20世纪比冯·诺伊曼再厉害一个等级的科学家就只剩爱因斯坦了，可是爱因斯坦在数学上不擅长，估计也读不懂。

虽然伽莫夫说这本书对于十多岁的孩子有点难，但我依旧向12岁以上的读者推荐这本书，因为书里的一部分内容，他们现在可以读懂，另一部分内容，经过思考可以读懂，还有一部分内容，以后可以读懂——最主要的是，这本书可以吸引一个人从童年到成人一直读下去，它所提供的是引导我们如何用科学看世界。

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