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更令人擔心的是,這些科學家仍被視為科學界的精英而不是敗類。與這些“精英”的觀念相比,我寧可信奉中國老農樸素的老觀念。
1這確實是一個作者本人拼湊的,非常古老的德國姓氏。其中龍佩爾斯迪爾欽這個姓來源於《格林童話·矮子精》,故事中的矮子精讓王后猜他的姓,如果猜不出就要把她的孩子抱走。
2 這裡實際是在說阿基米德的死亡。當時羅馬軍隊攻陷敘拉古城,衝進阿基米德的房間,那時候他正在做數學題,並且平靜地說:“讓我把這道題做完。”這時一個憤怒的羅馬士兵殺死了他,妖精所敘述的事情即發生在敘拉淪陷的前一夜。
3 這實際上是一個悖論,無論從任何角度都無法解決。古希臘的很多哲學家們(當時哲學和物理學還沒有分開)都喜歡研究悖論,妖精一定吃過他們的虧。
4 這是用來檢驗容器密封性能的簡易方法,利用手掌的溫度對容器加熱,將它放在水裡,看有沒有氣泡漏出來。
5 二氧化矽的晶體結構是呈立體的蜂巢形狀的,每兩個矽原子間的共價鍵上接一個氧原子,不過嚴格說來,玻璃並不是由純淨的二氧化矽所組成的,而是包含了很多雜質。
6 乙醚蒸汽在醫學上可以用作麻醉氣體,但是在這裡主要運用了它容易在低溫下汽化的特性。
7 指一千零一夜中《漁夫和魔鬼》的故事,只是一個普通漁夫就能把魔鬼騙回到瓶子裡去,那麼有人或許會問,麥克斯韋先生又何苦搞得這麼麻煩呢?我們只能把這歸於物理學家探究事物的好奇心,以及……妖精純樸的天性。
8 前一句話是熱力學第二定律的開爾文表述,即熱量不可能無條件地轉化為功,後一句話是克勞修斯表述,這兩種表述是完全等價的。“熵”是熱力學中用來描述物質內部無序程度的物理量,當冷熱氣體相互擴散後,熵會等於這兩種氣體各自熵的和。根據熱力學第二定律,熵應該是永遠增加的,因此擴散、生長、腐爛等等過程都不可逆。
9 指氣體分子在不停地做劇烈的熱運動。
10 這裡涉及文章題目的含義—“麥克斯韋妖”的概念。這是熱學史上一個相當有趣,並引起很多爭論的話題,最初是由麥克斯韋本人提出的。熱力學第二定律表明,熱能不可能無條件地從低溫物體轉向高溫物體,在這個過程中必然要發生能量的損耗,但是麥克斯韋提出,如果存在一種形態微小,手腳靈巧的“妖精”,在一個封閉的系統中掌管兩道門,讓分子運動速度較快的進入一側,而速度慢的進入另一側,就能通過分子的無規則運動使冷熱分開。利用這個原理,輪船就能在海上航行,利用海水中的熱能做功,將剩下的冰塊排出,而這實際上是違反熱力學第二定律的。這個假設雖然荒誕不經,卻引出了許多認真的討論,並得出有關於負熵及信息熵的概念,在此不做過多介紹,只是想說明科學家們在研究看似嚴肅的物理問題時,也往往是保持著旺盛的幻想能力與童心的。
11 指“麥克斯韋分布律”,這是由麥克斯韋得出的一個方程式,用來描述同一系統中,不同速率的分子的概率分布情況。或者也可以說,一個分子在速率無規則變化的過程中,處於不同速率的概率分布情況,兩者其實是等價的。
12 這張照片是真實存在的,照片上有包括愛因斯坦在內的29位著名物理學家,可以稱作是“世上最強合影”。
13 愛因斯坦最早提出狹義相對論的構想就是在16歲,他在一篇論文裡寫道:“如果能夠以光速前進,就能看到周圍存在著靜止的,同時又是振盪的電磁波,這真是一個奇妙的矛盾。”而這一構想是根據麥克斯韋的光速不變理論而來的,最終他大膽推斷,既然無論以什麼樣的速度運動,所測量到的光速都是不變的,那麼只能是時空本身發生了收縮。總之,現在就算是小學生也知道,妖精想要追上光速是不可能的。
14 指薛丁格的貓,這是薛丁格在描述量子力學中的不確定性時,所提出的一個相當經典的比喻。如果將一隻貓放進一個封閉的盒子裡,裡面有一個放射性的粒子,該粒子的衰變能夠開啟一個裝有劇毒物質的瓶子而殺死貓。因為在打開盒子實際觀測之前,粒子的衰變與否始終處於不確定的狀態,因此貓也就處於半死半活、既是死也是活的奇妙狀態,而觀測這一行為本身將導致系統本身發生擾動,最終決定貓的生死。
15 指泡利不相容原理,泡利認為對於費米子而言,存在於同一個能級上的兩個電子一定自旋方向相反,這個原理似乎高中的化學課本裡面有涉及。
16 牛頓晚年時健康惡化,患有厭食、失眠等嚴重症狀,並且有間發性的受迫害狂想症,於1727年因病去世。
17 阿基米德的名言:“給我一個支點,我就能撬動地球!”可憐的妖精……
Table of Contents
四維夜空里那些最閃亮的星
寫科幻不是一件能說得出口的事
三維雙眼尋找四維視界
夜空里甘願被點燃的火柴
鄉村教師
銀河系戰爭離我們有多遠
高塔下的小鎮
進化的重擔
人生不相見
人或非人,先行者的最後音符
1這確實是一個作者本人拼湊的,非常古老的德國姓氏。其中龍佩爾斯迪爾欽這個姓來源於《格林童話·矮子精》,故事中的矮子精讓王后猜他的姓,如果猜不出就要把她的孩子抱走。
2 這裡實際是在說阿基米德的死亡。當時羅馬軍隊攻陷敘拉古城,衝進阿基米德的房間,那時候他正在做數學題,並且平靜地說:“讓我把這道題做完。”這時一個憤怒的羅馬士兵殺死了他,妖精所敘述的事情即發生在敘拉淪陷的前一夜。
3 這實際上是一個悖論,無論從任何角度都無法解決。古希臘的很多哲學家們(當時哲學和物理學還沒有分開)都喜歡研究悖論,妖精一定吃過他們的虧。
4 這是用來檢驗容器密封性能的簡易方法,利用手掌的溫度對容器加熱,將它放在水裡,看有沒有氣泡漏出來。
5 二氧化矽的晶體結構是呈立體的蜂巢形狀的,每兩個矽原子間的共價鍵上接一個氧原子,不過嚴格說來,玻璃並不是由純淨的二氧化矽所組成的,而是包含了很多雜質。
6 乙醚蒸汽在醫學上可以用作麻醉氣體,但是在這裡主要運用了它容易在低溫下汽化的特性。
7 指一千零一夜中《漁夫和魔鬼》的故事,只是一個普通漁夫就能把魔鬼騙回到瓶子裡去,那麼有人或許會問,麥克斯韋先生又何苦搞得這麼麻煩呢?我們只能把這歸於物理學家探究事物的好奇心,以及……妖精純樸的天性。
8 前一句話是熱力學第二定律的開爾文表述,即熱量不可能無條件地轉化為功,後一句話是克勞修斯表述,這兩種表述是完全等價的。“熵”是熱力學中用來描述物質內部無序程度的物理量,當冷熱氣體相互擴散後,熵會等於這兩種氣體各自熵的和。根據熱力學第二定律,熵應該是永遠增加的,因此擴散、生長、腐爛等等過程都不可逆。
9 指氣體分子在不停地做劇烈的熱運動。
10 這裡涉及文章題目的含義—“麥克斯韋妖”的概念。這是熱學史上一個相當有趣,並引起很多爭論的話題,最初是由麥克斯韋本人提出的。熱力學第二定律表明,熱能不可能無條件地從低溫物體轉向高溫物體,在這個過程中必然要發生能量的損耗,但是麥克斯韋提出,如果存在一種形態微小,手腳靈巧的“妖精”,在一個封閉的系統中掌管兩道門,讓分子運動速度較快的進入一側,而速度慢的進入另一側,就能通過分子的無規則運動使冷熱分開。利用這個原理,輪船就能在海上航行,利用海水中的熱能做功,將剩下的冰塊排出,而這實際上是違反熱力學第二定律的。這個假設雖然荒誕不經,卻引出了許多認真的討論,並得出有關於負熵及信息熵的概念,在此不做過多介紹,只是想說明科學家們在研究看似嚴肅的物理問題時,也往往是保持著旺盛的幻想能力與童心的。
11 指“麥克斯韋分布律”,這是由麥克斯韋得出的一個方程式,用來描述同一系統中,不同速率的分子的概率分布情況。或者也可以說,一個分子在速率無規則變化的過程中,處於不同速率的概率分布情況,兩者其實是等價的。
12 這張照片是真實存在的,照片上有包括愛因斯坦在內的29位著名物理學家,可以稱作是“世上最強合影”。
13 愛因斯坦最早提出狹義相對論的構想就是在16歲,他在一篇論文裡寫道:“如果能夠以光速前進,就能看到周圍存在著靜止的,同時又是振盪的電磁波,這真是一個奇妙的矛盾。”而這一構想是根據麥克斯韋的光速不變理論而來的,最終他大膽推斷,既然無論以什麼樣的速度運動,所測量到的光速都是不變的,那麼只能是時空本身發生了收縮。總之,現在就算是小學生也知道,妖精想要追上光速是不可能的。
14 指薛丁格的貓,這是薛丁格在描述量子力學中的不確定性時,所提出的一個相當經典的比喻。如果將一隻貓放進一個封閉的盒子裡,裡面有一個放射性的粒子,該粒子的衰變能夠開啟一個裝有劇毒物質的瓶子而殺死貓。因為在打開盒子實際觀測之前,粒子的衰變與否始終處於不確定的狀態,因此貓也就處於半死半活、既是死也是活的奇妙狀態,而觀測這一行為本身將導致系統本身發生擾動,最終決定貓的生死。
15 指泡利不相容原理,泡利認為對於費米子而言,存在於同一個能級上的兩個電子一定自旋方向相反,這個原理似乎高中的化學課本裡面有涉及。
16 牛頓晚年時健康惡化,患有厭食、失眠等嚴重症狀,並且有間發性的受迫害狂想症,於1727年因病去世。
17 阿基米德的名言:“給我一個支點,我就能撬動地球!”可憐的妖精……
Table of Contents
四維夜空里那些最閃亮的星
寫科幻不是一件能說得出口的事
三維雙眼尋找四維視界
夜空里甘願被點燃的火柴
鄉村教師
銀河系戰爭離我們有多遠
高塔下的小鎮
進化的重擔
人生不相見
人或非人,先行者的最後音符