約翰 惠勒自傳 京子、黑洞和量子泡沫epub

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2020年4月19日23:19:35 1 52

約翰 惠勒自傳 京子、黑洞和量子泡沫 作者:(美)約翰·阿奇博爾德·惠勒,(美)肯尼斯·福特

約翰 惠勒自傳 京子、黑洞和量子泡沫 出版社:湖南科學技術出版社

約翰 惠勒自傳 京子、黑洞和量子泡沫 內容簡介

約翰?惠勒不僅是偉大的科學家和偉大的思想家,還是一位傳奇般的教師,他對我們這個世界的復雜性所作的開放性的探索,為其他物理學家成就其事業提供了幫助。本書以20世紀具啟發的思想家的第一人稱視角,給讀者帶來京子、黑洞和量子等概念,讀者也將看到惠勒是如何由一名熱情似火、光彩奪目的少年成長為一位我們這個時代具創新思想的物理學家和具影響力的年輕物理學者的導師。

約翰 惠勒自傳 京子、黑洞和量子泡沫 目錄

版權信息

第1章 “抓緊!”

第2章 曼哈頓計劃

第3章 家學淵源

第4章 我成為物理學家

第5章 鋒芒初露

第6章 國際大家庭

第7章 成家立業

第8章 后裂變物理學

第9章 從約瑟夫一號到麥克計劃

第10章 引力作用

第11章 量子泡沫

第12章 自然與國家

第13章 黑洞

第14章 得克薩斯州和我們這個宇宙

第15章 萬物源自比特

第16章 時間的終點

致謝

譯后記

約翰·惠勒年譜簡編

約翰 惠勒自傳 京子、黑洞和量子泡沫 精彩文摘

1939年1月16日,星期一,我在普林斯頓大學講授完上午的課后,便乘火車去紐約,然后步行穿過市區趕往哈德遜河碼頭。丹麥物理學家尼爾斯·玻爾——幾年前我曾與他共過事——今天將搭乘德羅特寧霍姆號輪船抵達這里。玻爾計劃在普林斯頓高等研究院做幾場演講,并與他的朋友,當時執教于高等研究院的愛因斯坦會面。我這趟就是來迎接玻爾。

12年來,玻爾與愛因斯坦,這兩位也許是當時世界上最為杰出的物理學家,一直就支配亞原子領域物質運動和變化的絕妙理論——量子力學——的意義與解釋爭論不休。玻爾認為,不確定性和不可預言性是該理論的內在本質,因此也是我們所處的這個世界的本質。而愛因斯坦則堅持決定論的世界觀,他無法相信上帝會玩“擲骰子游戲”。多年來,愛因斯坦提出了各種思想實驗。這些實驗起初時似乎暴露出量子力學結構的缺陷,但玻爾總是能夠將每一個這種證據反轉過來,比以往更清楚地表明,他的以概率為基本特征的量子理論的“哥本哈根解釋”的穩固性。但在玻爾這次訪問的大部分時間里,談論的卻是核裂變而不是量子的神秘性質。這種新現象是他從丹麥出發前才聽說的。在越洋的旅行途中他一直在琢磨這件事情。

決定去迎接玻爾的并非只有我一個人。我在碼頭等待的時候,看到意大利物理學家費米(Enrico Fermi)和他的太太勞拉(Laura)以及他們的兩個孩子也出現在那里。他們是兩周前剛到美國來的。費米長得短小精干,孔武有力,是個習慣優雅、生活規律而且大腦一刻不停地在轉動的人。勞拉膚色黝黑但很漂亮,在嫁給費米之前主修工程與科學,后來以作家聞名。有人打趣說,費米在1938年12月到瑞典領取了諾貝爾獎之后,是因為在回意大利的途中迷了路才來到紐約的。但事實上是他們希望擺脫祖國意大利的法西斯政權,因為勞拉是猶太人。這是一趟精心策劃秘密實施的旅程,他們來到紐約,那里的哥倫比亞大學有個教席正虛位以待。

費米來到碼頭是想邀請玻爾在前往普林斯頓之前先在紐約與他待上一天。玻爾腦中的核裂變新聞想必也會引起費米的極大興趣,費米可同樣是頂尖的核物理學家。然而事情就這么蹊蹺,第一個得知這個新聞的卻是我本人,而不是費米。

玻爾得知核裂變這件事是在他和他的兒子埃里克正要從哥本哈根搭乘火車前往古騰堡(德羅特寧霍姆號輪船的起錨地)的前四天——1月7日。當時,一位在玻爾的哥本哈根理論物理學研究院工作的由德國移民到丹麥的物理學家奧托·弗里施(Otto Frisch)找到玻爾,向玻爾透露了由他(弗里施)和他姨媽莉澤·邁特納(Lise Meitner)在12月份的最后一周所發展的核裂變基本假設,以便用來解釋德國化學家奧托·哈恩(Otto Hahn)和弗里茨·斯特拉斯曼(Fritz Strassmann)在他們位于柏林的實驗室里所發現的令人困惑的結果。實驗中當哈恩與斯特拉斯曼用中子(不帶電的亞核粒子)轟擊鈾材料時,他們發現有證據顯示該過程中有鋇元素產生。由于在周期表上鋇元素與鈾元素相距很遠,而且鋇原子核要遠比鈾核輕,因此他們不能理解這個實驗結果。為此哈恩給在瑞典的邁特納寫了封信描述了這個謎團。邁特納是一位物理學家,她在為逃避迫害而離開德國之前曾經在柏林與哈恩共事多年。當時她的外甥弗里施正好來度假,于是兩人便在圣誕節的除夕到樹林里一面散步——他滑著雪橇,她走路——一面討論柏林實驗室中的這個結果。突然間他們恍然大悟:鈾原子核肯定是分裂成大的碎片,導致形成其他元素的原子核,這其中就包括鋇原子核。

玻爾聽了弗里施給出的這個解釋后立刻表示贊同?!昂?,我們一直以來真是不開竅!”他說,“哦,但這個解釋真是太絕妙了!事實肯定就是這樣的?!辈栍幸粋€有準備的頭腦,他對原子核的了解在當時可謂無出其右。他立刻看出核裂變的解釋非常合理——盡管直到那時之前,他和其他核物理學家都認為原子核最多只能分裂出微小碎片。

玻爾這趟美國之行,除了帶著兒子埃里克以外,隨同的還有一位年輕同事萊昂·羅森菲爾德(Léon Rosenfeld)。羅森菲爾德此行的角色是玻爾的學術秘書和交談對象,任務是協助玻爾整理一路上琢磨出來的設想,記錄下玻爾與愛因斯坦交流時所迸發出的星星點點的思想火花,以便將來出版之需。在九天的越洋行程中,玻爾想得更多的是核裂變的問題,而不是與愛因斯坦見面時將要討論的議題。玻爾一路上都在與羅森菲爾德討論核裂變問題(玻爾住的特等客艙里有一面黑板可供他們討論之用)。當玻爾上得岸后,和我以及費米握手時,他對于理論上如何解釋核裂變機制已經有明確的思路。在隨后的幾個月里,這個問題將是我們討論的重點所在。

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    • yfred yfred 9

      《約翰 惠勒自傳》