莱德曼量子物理通识讲义

[美] 利昂·莱德曼(Leon M. Lederman) [美] 克里斯托弗·希尔(Christopher T. Hill)
利昂:献给贤内助埃伦 克里斯托弗:献给凯瑟琳和格雷厄姆 单位换算表 本书将涉及以下单位换算: 1英寸=0.025 4米 1英尺=0.304 8米 1码=0.914 4米 1英里=1 609.344米 1加仑(英)=0.004 5立方米 1盎司=28.350克 1磅=0.453 6千克 1埃=0.1纳米 第1章 如果你没感到震惊,说明你还不懂 在电视剧《星际迷航》及其衍生作品中,“进取”号(Enterprise)飞船穿梭在各个星系之间,它的一个为期五年的任务便是去探索那些人类未曾踏上的星球。“进取”号的船员使用的是那些属于遥远未来的科技:数倍于光速的曲速飞行,利用“子空间通信”与几光年外的舰队司令部联络,扫描正在靠近的飞船和陌生星球的表面,以及偶尔用质子鱼雷抵御一些不友好的势力,等等。其中脑洞开得最大的恐怕就是舰队队员可以“哔”一下瞬间转移到其他星球的表面,看到各种奇特的风景,和其他文明种族的首领来个面对面的交流,这些种族的文明程度都或多或少地领先于人类。 然而,在《星际迷航》以及其他我们知道的科幻故事的情节中,没有一个能比1900—1930年发生在地球上的那次探索更异想天开。20世纪初是属于科学的时代,当时先驱者们探索的空间可以说和《星际迷航》的船员们所面对的空间一样广袤——这不是指跨越星际数十亿光年,而是指人类向隐藏在自然界深处的、完全未知的、从未前往过的最小物体的一次旅行,正是这种小之又小、微乎其微的东西构成了我们看到的整个宇宙。 在19世纪末20世纪初的时候,当时最先进的科学技术,从某种意义上第一次让人类能够去探测那个全新的、令人难以置信的“外星世界”——原子的世界。在这段时期,物理学家们遇到了难以形容的现象,它现实存在却又超越现实:他们在自然世界的最深处揭开了一个奇妙而陌生的全新世界,这个超现实的现实之于科学的意义,就好比同一时期的毕加索的眼睛之于艺术、…