温伯格与《量子力学教程》

史蒂文·温伯格(Steven Weinberg),既是诺贝尔物理奖获得者,同时又是一位口碑俱佳的作家——通过深刻的物理洞察力清晰地描述物理现象——直到现在,他的书总是赢得普通大众和业内人士的喜爱,比如,《最初三分钟:关于宇宙起源的现代观点》(1977年版)和《湖畔静思:这个世界和宇宙》(2010年版),深受前者的偏爱;而《引力与宇宙学》(1972年版)、三卷本的《量子场论》(2000年版)以及《宇宙学》(2008年版),为后者所钟爱。目前,温伯格把注意力转向了物理学的核心课题《量子力学教程》(下称教程)上——一本建立在     

史蒂文·温伯格瞥见应许之地

<正>85岁的史蒂文·温伯格知道他度过一段令人艳羡的人生。他在最新出版的文集《第三个思想》(Third Thoughts)中告诉我们:"我娶了大学时的恋人。"在他接受荣誉博士学位后的讲话中,他谈起自己在过去30年里所待的这座城市。"正如你们大概能猜到的,我喜欢住在奥斯汀。"他也见证了科学大进步,"我回忆起20世纪60年代早期的宇宙学和基本粒子物理学,那时相互竞争的不同猜想发出刺耳的声音,"他写道,"如今在这两     

海森伯:执着与顽固

沃尔纳·海森伯是20世纪最伟大的物理学家之一,他也是属于20世纪最有争议的人物之一.在刚刚20岁时,他就已经是少数几个很有才华的青年人之一,他们创立了量子力学,即原子的基础物理学;他也成了核物理学和基本粒子研究的领袖人物之一.他最著名的成就是测不准原理,那是关于量子力学之意义和应用的所谓哥拳哈根诠释的一个部分.     

海森伯：执着与顽固

沃尔纳·海森伯是20世纪最伟大的物理学家之一,他也是属于20世纪最有争议的人物之一。在刚刚20岁时,他就已经是少数几个很有才华的青年人之一,他们创立了量子力学,即原子的基础物理学;他也成了核物理学和基本粒子研究的领袖人物之一。他最著名的成就是测不准原理,那是关于量子力学之意义和应用的所谓哥本哈根诠释的一个部分。     

物理学已经终结了吗？

正物理学是否达到了我们可以企及的极限?又或者说,人类才刚刚开启新的可能?现代物理学已经走向终点了吗?21世纪通常被称为生命科学的世纪,抑或是人工智能,以及其他诸多新兴领域的时代。而这个世纪的物理学似乎仍停留于20世纪的辉煌——那个以相对论和量子力学革命震惊世界的黄金时代,那一连串由基本粒子引出的诺贝尔奖——现在很多人都担心黄金时代正陷入干涸的沙漠,一片几十年都不再有新粒子现身的荒凉。     

环环相扣的"统一理论"

“统一理论”在发展物理学家喜欢一切简洁明了的事物。他们认为,整个宇宙必定是由一套单纯的规律支配着其运行,但是让他们不安的是他们现在必须依赖两套理论:一个被称为量子力学(描述构成物质的基本粒子和这些基本粒子之间的相     

科学文化的魅力

本期《世界科学》"书评"栏目选介了几本物理学领域的新书,有史蒂文·温伯格的量子力学教科书,肖恩·卡罗尔和吉姆·巴戈特风格迥异的"上帝粒子"传奇故事,还有菲利普·舍韦倾情打造的弗里曼·戴森传记。其中,除了巴戈特是物理学局外人,其他作者,包括传记人物戴森在内,都是知名的物理学家。另外,正如舍韦对弗里曼·戴森的评价,他们都还有作家的头衔、向公众传播科学文化的热情,以及成为当代艾默生的追求。科学家传播科学文化并不鲜见,像卡尔·萨根和艾萨克·阿西莫夫就以科普作家和科幻小说家为世人熟知。戴森和温伯格则在取得     

‘宇素——结构＇系统宇宙模型：新元素周期表的推导与说明之二

‘宇素——结构’系统宇宙模型，是笔者首次提出的。这里所说的宇素，包括基本粒子(如各种夸克、轻子、重子)和由基本粒子组成的基础粒子(不同元素等)。它们是组成宇宙物质(包括各类天体)的基本成分。     

《场的量子理论》

场的量子理论,又名量子场论,是理论物理的重要领域。它是量子力学与相对论在物质微观运动规律方面的新发展。本书采取了历史的方法,从量子力学的发展中提出的困难谈起,逐步深入到如何修改理论,发展理论,从解决旧的理论中的矛盾,得到新的更符合于基本粒子运动与吸收放出等规律的新的理论。在叙述基本理论中,作者对介子场、狄拉克场都从经典的理论到量子理论,从而阐明了为何要量子化,如何量子化的问题。对于电磁场,这本书更是特别着重地对标量场和纵场的处理,介绍了新旧     

沃尔夫冈·泡利的哲学观

泡利(Wolfgang Pauli,1900—1958)是著名的奥地利物理学家,在量子力学、量子场论和基本粒子理论等方面做出过重要贡献,尤其是提出著名的泡利不相容原理和中微子假说,曾获1945年诺贝尔物理奖。本文从西方科学哲学思想的源流来探讨泡利的哲学观,认为其“中心是始终不渝地想望统一地理解世界,追求一种包含对立物紧张关系的统一”。文中特别论述泡利从量子论的解释尤其是互补性上发展他自己的哲学思想。因此,本文也从一个侧面反映了作者海森堡所代表的哥本哈根学派的观点。     

爱因斯坦和量子力学的隐参数问题

爱因斯坦是科学史上罕见的有多方面极重要成就的伟大科学家,他先后在现代物理学中四个极重要领域(狭义相对论、广义相对论、量子力学、统计力学)做出基本性贡献。一些人称道爱因斯坦是现代物理学     

威廉·马丁·弗尔班克(1917～1989)

美国物理学家皮尔·弗尔班克(Bill Fairbank)于1989年9月30日在斯坦福大学校园附近漫步时因大面积心力衰竭而突然去世。他在与他同辈的科学家中可算是一位佼佼者。他在与液氦和超导性有关的低温物理学试验方面所取得的杰出成就,和他不遗余力地将低温技术用于开拓包括基本粒子、重力波和广义相对论在内的许多物理学领域所做的贡献,得到了举世公认。     

高能物理学研究

宇宙从大的方面看来是无限的,宇宙从小的方面看来也是无限的,科学研究的一个方面便是从宏观物体深入到原子,从原子深入到原子核,之后又从原子核深入到基本粒子,产生了高能物理学,根据量子力学的规律,     

科学的随机艺术——评《量子论:爱因斯坦与玻尔的自然大辩论》一书

<正>在过去的150年里,量子力学是最突破性的科学理论。在原子领域中,它取代了早在250年以前由艾萨克.牛顿(Isaac Newton)建立的自然法则,至今已取得了一连串的成功。今天,量子力学精确地解释了亚原子世界的行为。然而,人们依然存在一些传统的、无法摆脱的疑虑。     

湍流:物理学中最古老的未解之谜

正从很多方面来看,水流如何流过管道这个问题,至今仍是未解之谜。维尔纳·海森堡(Werner Heisenberg)因帮助开创量子力学领域并发展出"哥本哈根解释"和测不准原理等基本理论,荣获1932年诺贝尔物理学奖。传闻说,他曾经说过,如果允许他问上帝两个问题,他会问:"为     

是物理学的终结吗？

当今,与物理学的热点中心有关的基本粒子物理学,有时被投之以这样的提问:在这个领域中提出的任务解决后,是否从整体上看,一个物理学的终结随之就来到了呢?或许有人会给出这种论证:由于所有物质和全部辐射均由基本粒子组成,因此,由它们的特性和行为所决定的定律的全部知识——譬如在一个“宇宙方程”之中——也就必定在原则上为全部物理过程确定     

理查德·泰勒(1929—2018)

正理查德·泰勒因发现夸克(宇宙中最基本的粒子之一)而获得诺贝尔物理学奖。2018年2月22日,出生于加拿大的实验物理学家理查德·泰勒(Richard E.Taylor)在加州斯坦福大学去世,享年88岁。1990年,他因发现宇宙中最基本的粒子之一——夸克——而获得诺贝尔物理学奖。他所任职的斯坦福大学宣布了他的死讯,但没有提及死亡的原因。20世纪60年代末,夸克的发现是物理学上一件惊天动地的大事。它为标准模型理论的发展铺平了道路,该理论是所有已知基本粒子和力的分类系统。"在发现夸克之前,我们已经知     

《物质的统一和相互作用的统一》校译后记

《物质的统一和相互作用的统一》一文,是1979年诺贝尔物理学奖金获得者之一、美国哈佛大学教授、著名理论物理学家格拉肖(S.L.Glashow)博士去年在耶路撒冷纪念爱因斯坦诞生一百周年大会上所作的报告,原题为《基本粒子物理学的新、老发展方向》.他从原子论的建立一直谈到基本粒子理论的前沿领城——大统一理论,强调了物质结构的统一和相互作用的统一这两条研究线索的关系.这个报告由格拉肖教授来作,无论从内容或时机上,都是再恰当不过的了. 科学史上,尤其在基本理论研究方面,有些研究工作虽     

物理学的进展——1989年诺贝尔物理奖获得者之一沃·保罗

物理学诺贝尔奖最近授予沃尔夫冈·保罗(Wolfgang Paul)等,这次颁奖是为了奖励在原子和基本粒子的研究中已经做出的根本性工作,这项工作随后就成为物理学测量的基础,而这一测量的精确性迄今尚未被超越.在被任命为波恩大学实验物理学教授之后,W.保罗在更广泛的领域中发挥了他的独创性.通过引入新     

对不确定关系起源的若干评述

一九二六年夏,量子力学的状况可由两个叙述来概括。薛定谔证明了波动力学和矩阵力学的等效性,人们已不再对其数学的等效性抱有任何怀疑;但是,关于量子力学物理意义的解释问题却是众说纷纭。薛定谔从德布罗意的基本观点出发,把物质波同电磁波进行比较,认为它是三维空间中实际存在的、可测量的波。因此,他宁愿只讨论三维位形空间中(单粒子)的情况。他希望量子力学的无理性,尤其是量子跃迁,能完全避免出现在波动力学中。他