光不再是从前的光
如果说这世界上有一个人能让我心甘情愿地学物理,这个人就是费曼。
如果在读书的时候遇到这么有趣的人讲物理,我也不至于考十几分。
如今,这个物理考十几分的人,居然看起了量子电动力学(QED)方面的书,不是她疯了,是费曼这个牛人写了一本号称“笨人也能理解”的书——《QED:光和物质的奇妙理论》。
根据费曼的说法,要学习QED,你有两个选择:或者去完成7年的物理专业教育,或者读这本书。还别不信,这本书基本上就是量子电动力学的框架,读完就能发现这个房子大概是由什么构建。物理专业所学的,是术与道的结合,这本书跳过了复杂的计算,全书没有用几个公式,直接将“道”传授出来。
很少有人能跳过“术”的层面,把“道”讲得如此清晰、深入浅出,有时候读着读着,以为费曼塞到你手里的是只玩具枪,仔细一看竟是AK47!
谁让方法都是人家创的呢,他讲“路径积分”,甚至都没有提到这四个字,只是在画一些箭头,他说“我们所做的全部事情,就是在一张纸上画小箭头——没有别的,就是这些!”
还真的都是小箭头,通过这些小箭头,他带我们看到了一个又一个微观世界粒子的活动。
与宏观物理世界中我们所知道的那些物体运动路径不同——那些只是物体运动的最小路径,费曼的路径积分,能够通过这些“小箭头”,求算无限路径,那些最小路径是在这些无限路径中没有被抵消的部分。
比如“光沿直线传播”,“入射角等于反射角”,“光是以光速前进”,在微观世界中光不仅仅沿直线前进,入射角等于反射角也只是个粗略的近似,光子以快于或慢于寻常的光速运动。
这些刷新三观的知识不是一句话给下的结论,是费曼带着你一步步观察、用小箭头标识的,所以印象更深,也更震撼。
前两章只要认真读下去便能跟上费曼的思路,诚如物理学家徐一鸿在引言中所言:“即使你只读完前两章,你也会已经学到了很多东西”。在读这本书之前,我对“学到很多东西”这句话自然是懵懂的,现在我明白了,对一辈子可能不会接触量子物理的人来说,这意味着“这里有个不一样的世界,进来看看么?”然而这个“不一样的世界”又是你亲身所在的世界,这些粒子在你身边的无处不在,所以在里面学到的知识都会构成你的世界观。
费曼曾说“我在一个原子的宇宙中,不过是宇宙中的一个原子。”
“美不尽然在这方寸之间,美也存在于更小的微观世界。”
当初读到这两句话,还只是从语言或情感的方面去欣赏,它能激起人们心中对宇宙的共鸣,在这本书中,我才知道他说的这两句话不是空话,无须是语言的或情感的,是他自己真真正正用物理的方式去探索了这个世界,并发现了其中的美,看到、理解、探索才是更深的共鸣。
他发明的路径积分、费曼图等多么伟大!然而费曼不会觉得这些伟大,这正是他探索大自然的乐趣所在。2020年诺奖得主罗杰·彭罗斯说“尽管这些概念没有一个是轻易就搞得懂的,但是,费曼独特的处理方法总是使它们极其清晰明了,完全消除了以往的做法中不必要的复杂化。”在这本书中我就见识到了这种清晰明了、以简驭繁,甚至让外行也跃跃欲试。
读完这本书,我飘了,甚至去网上搜来“量子场论”的课程视频,现在才明白其他科学家所“担忧”的事情,引言里说,施温格有一次不无抱怨地说“费曼把量子力学搞乱了”,他的意思是任何一位能记得几个“费曼规则”的蠢材都可以自称是懂得场论的理论家,并以此为可靠基础构建自己的学术生涯。费曼的这本书,确实是让普通人也能理解他在做的事,我觉得他的“野心”是让“笨蛋”也能了解物理。
对于我来说,是感谢的,这本书的名字叫《QED:光和物质的奇妙理论》,它确实让我感受到了光和物质的奇妙,这是第一次让我近距离、大规模地感受微观世界。
读完这本书,光,已经不再是从前的光了。宇宙大美。