這是一本有趣的物理科普圖書。筆者以主流物理學(xué)史為基礎(chǔ)，從蠻荒時(shí)代開始，講述了人類對自然的認(rèn)識過程。從地心說到相對論，從蘇格拉底到麥克斯韋，從經(jīng)驗(yàn)直覺到公理演繹。既有理論闡述，又有實(shí)驗(yàn)證明，既有科學(xué)事件，又有科學(xué)家不為人知的故事。不僅涉及光學(xué)、力學(xué)、天文學(xué)、宇宙學(xué)，還涉及幾何學(xué)、數(shù)學(xué)、生命學(xué)、科學(xué)史等領(lǐng)域，內(nèi)容豐富，重點(diǎn)突出。對超出日常生活經(jīng)驗(yàn)認(rèn)知范圍的科學(xué)理論，采取詳解、淺析的手段，使之深入淺出、通俗易懂。在表述手法上，采取風(fēng)趣幽默的語言，平白易懂的表述，循序漸進(jìn)的層次，圖文并茂的講解，把那些呆板的定理、艱澀的理論、遙遠(yuǎn)的故事，變得活潑、明朗、親切、引人入勝。使讀者在“悅讀”中，獲得科學(xué)知識，汲取科學(xué)思想，掌握科學(xué)方法。
作者簡介：
劉繼軍:男，漢族，70后，生于南方，扎根東北，自比為技校學(xué)歷的文盲。
喜歡讀讀、寫寫、畫畫、看看、走走，自認(rèn)有廣度無深度，自評“學(xué)點(diǎn)功夫，無根無底；懂些道理，不淺不深”。曾在省市級媒體上發(fā)表各類豆腐塊80余篇，有一項(xiàng)國家級個(gè)人發(fā)明專利。
對大自然充滿好奇，有真相癖，喜歡獨(dú)自胡思亂想，漸漸領(lǐng)悟到，追尋自然真諦其實(shí)是一種人生修行，熱愛自然科學(xué)類讀物，閱讀中發(fā)現(xiàn)，看似枯燥無味的科學(xué)問題、科學(xué)事實(shí)其實(shí)十分精彩，只是表達(dá)方式過于單調(diào)，遂產(chǎn)生用有趣的寫法與人共享科學(xué)之樂的想法。
目錄：
前言
第一章科學(xué)的濫觴
懵懂
懷疑
理性
起步
開路
第二章常識兵器榜
我們應(yīng)該怎樣認(rèn)識世界
怎樣知道地球是球形
怎樣知道地球不是宇宙中心
第三章物理牛人排行榜
開普勒為天空立法
蘋果傳奇
愛的拋物線前言第一章科學(xué)的濫觴懵懂懷疑理性起步開路第二章常識兵器榜我們應(yīng)該怎樣認(rèn)識世界怎樣知道地球是球形怎樣知道地球不是宇宙中心第三章物理牛人排行榜開普勒為天空立法蘋果傳奇愛的拋物線誰的萬有引力定律第四章所謂科學(xué)理論第五章牛頓的宇宙運(yùn)動VS力空間的困惑暈死人的時(shí)間第六章智慧之光（上）：路線與戰(zhàn)爭光程迷蹤波粒大戰(zhàn)第七章智慧之光（下）：速度與激情極速追蹤百川歸海第八章相對論前傳（上）：暗夜傳說一個(gè)臨時(shí)工一個(gè)失敗的實(shí)驗(yàn)一例顯而易見的觀測一個(gè)艱難的決定兩片烏云牛頓的時(shí)空觀馬赫的批判第九章相對論前傳（下）：天際微白伽利略變換種豆得瓜群雄逐鹿鹿死誰手第十章狹義相對論（上）：曙光追光論動體的電動力學(xué)第十一章狹義相對論（下）：新世界時(shí)間膨脹質(zhì)能關(guān)系四維時(shí)空光障VS中微子 結(jié)語宇宙在召喚后記寫給我摯愛的同好們附錄第一章科學(xué)的濫觴1.懵懂 天蒼蒼，野茫茫，風(fēng)吹草低見牛羊，還有虎豹和豺狼。生機(jī)勃勃而又危機(jī)四伏的大地上，我們的祖先跌跌撞撞，一路迷惘。
有空迷惘，也是一種奢望，因?yàn)槲覀兲ΑＣκ裁�？生存。這涉及三件大事：找點(diǎn)什么東西吃，防止被什么東西吃掉，繁衍后代。
我們沒有鋒利的爪牙和犄角，跑得不夠快，下水會淹死，想飛沒翅膀，不僅沒有鱗甲，連護(hù)體的毛都越來越少，好像我們生來就是為了方便別的動物吃。這個(gè)發(fā)現(xiàn)真令人沮喪，原來，世界上第一種方便食品，是我們自己。
想起這些就讓我們頭大。難道我們走上了絕路？
其實(shí)頭沒白大。肢體上的劣勢，逼著我們只能靠頭腦生存，然后越來越聰明。
我們學(xué)會了合作，開始思考和判斷。
有一天，我們拿起了石頭和棍棒。從此，我們不必僅靠肢體去戰(zhàn)斗。
有一天，我們懂得了加工石頭和棍棒。它們比爪牙和犄角更好用。
有一天，我們覺得彼此之間必須得說點(diǎn)什么了……
生產(chǎn)力的提高、語言的產(chǎn)生，讓我們的思維更活躍、更廣闊。終于，我們有能力迷惘了！
我們已經(jīng)忘了第一個(gè)問題是什么，但可以確定的是，那時(shí)，只有問題，而沒有答案。知道為什么我們總是說“不知道”嗎？因?yàn)槟鞘侨祟悓λ袉栴}的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)答案。
我們怎么會在這里？是誰讓花鳥蟲魚山石草木飛禽走獸長成這樣的？日月星辰……天��！這太高深了！我……我……我餓了…… 后來，有些問題可以解答了。憑經(jīng)驗(yàn)。
比如，人會死嗎？會的。怎么知道的？因?yàn)檎l都沒見過不會死的人。
比如，天會下雨嗎？會的。怎么知道的？因?yàn)榇蠹页Ｒ娞煜掠辍?br/> ……
經(jīng)驗(yàn)，可以幫助我們解答一部分問題。但是，這些答案不能上升到更高的層次——鬧不清“為什么”，就是知其然，而不知其所以然。
人為什么會死？天為什么會下雨？不知道。
大自然是那樣的豐富多彩：風(fēng)雨雷電，春夏秋冬，高山深水，夜空密林，日升月落，生老病死，地震洪水……離不開，躲不掉，看不懂，想不通，我們的記憶和思考能力越來越強(qiáng)，于是越來越好奇。這些為什么會存在？這一切怎么發(fā)生的？（見彩圖1）
最合理的、最容易得到的答案是：有一種神秘的力量在操縱天地萬物！
神秘，引來好奇，也伴隨著恐懼。我們所能做的，只有膜拜。于是，原始宗教產(chǎn)生了。
從舊石器時(shí)代晚期開始，我們有了圖騰崇拜、自然崇拜和祖先崇拜，鳥獸草木、高山大地、江河湖海、日月水火，還有死去的先人，都可以成為我們的神。我們希望通過請請客、送送禮、搞搞對神的崇拜和祭祀，來換取神的護(hù)佑和啟示。這可能是最早的交換吧。
從此，我們懵懂無依、敏感脆弱的心靈有了寄托和歸宿。
從此，很多問題有了答案：天為什么下雨？是神干的，為了讓萬物生長。為什么雨下多了？是有人惹神仙生氣了。為什么又不下了？是神仙又生氣了……洪水、火山、地震、日食、瘟疫……唉！這神仙，心眼忒小，氣性忒大。所以我們只好加倍小心供奉。
2.懷疑
幾十萬年過去了。人，越來越聰明。
我們根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)會了用火、播種、放牧，發(fā)明了弓箭、陶器、銅器、鐵器，創(chuàng)造了繪畫、文字……
傳說在石器時(shí)代，中國的伏羲就創(chuàng)造了八卦，他把自然界中相對立而又相聯(lián)系的事物，如冷暖、日月、高低、軟硬、雌雄、明暗等，歸納為“陰陽”，用陰陽相生相克來解釋萬物。 如果這件事發(fā)生的年代確定，這大概是史上第一個(gè)不用神力解釋自然的系統(tǒng)理論了，它樸素、簡單而又優(yōu)美，實(shí)在是一個(gè)偉大的創(chuàng)舉。
但是，這個(gè)理論過于聰明了。說過于聰明，是因?yàn)檫@個(gè)理論是靠純粹的聰明創(chuàng)造的。當(dāng)然，那是在原始社會，我們不能站著說話不嫌腰疼，苛求人家創(chuàng)造出既有事實(shí)依據(jù)，又有實(shí)驗(yàn)支持，還有觀測檢驗(yàn)的理論來。所以，它只能是靠“（經(jīng)驗(yàn)+直覺）×智慧”來支撐的哲學(xué)。
遺憾的是，后來國人把這種哲學(xué)技巧推高到極致。它的特點(diǎn)就是，結(jié)論籠統(tǒng)隱晦，一言多解，不能被證偽，可以解釋一切已經(jīng)發(fā)生的，但不能肯定、準(zhǔn)確地預(yù)言將要發(fā)生的。只管“定性”，不管“定量”。解釋清了是理論精深，預(yù)言不準(zhǔn)是你沒學(xué)好。雖然我誰也打不過，但誰也打不倒我。總之扯不清。
公元前1000多年前，周文王以伏羲八卦為原理，著成《易經(jīng)》，成為中國傳統(tǒng)思想文化中自然哲學(xué)與倫理實(shí)踐的根源。這是后話，暫且不提。
語言、文字、人的思維能力，這三者是互促互進(jìn)的。人類文明開始迅速發(fā)展。
公元前3000年前后，埃及人搞出了十進(jìn)制數(shù)學(xué)。
公元前2000年前后，巴比倫人的數(shù)系得到充分發(fā)展，十進(jìn)制和六十進(jìn)制（比如計(jì)時(shí)）并存。
公元前1800年前后，數(shù)字符號開始豐富起來。
公元前1100年前后，姬昌也就是后來的周文王蹲監(jiān)獄時(shí)寫了一本書：《易經(jīng)》。
公元前776年，中國史載日蝕（即日食）記錄。同年，第一屆奧運(yùn)會在古希臘奧林匹亞舉行。
公元前613年，中國《春秋》記錄哈雷彗星。其后不久，古希臘阿那克西曼德的《論自然》問世。
有證據(jù)的最早的醫(yī)學(xué)著作，是寫于公元前2500—公元前1200年間的“埃及紙莎草書”。書云： 人為嗎生�。渴悄Ч戆〉葔臇|西進(jìn)到了身體里。
咋治？祈禱、念咒、齋戒或佩戴符咒，趕跑這些壞東西，至少讓它們少安毋躁。
當(dāng)然，還得搞搞儀式，吃些動物、植物、礦物原料配制的藥物什么的。 宗教也在迅速發(fā)展。教義和禮制越來越豐富、越來越完備了。神的形象和分工也越來越細(xì)。
雖然神仙越來越具體，但由于他們從不出現(xiàn)，所以總是讓人感覺太縹緲、太虛無了。人越思考，神的形跡就越可疑。
經(jīng)驗(yàn)，再次幫了我們的忙，人們發(fā)現(xiàn)，你虔誠，或者不虔誠，病就在那里，不來不去；你祈禱，或者不祈禱，天氣就在那里，忽陰忽晴……沒人見過神仙，巫術(shù)也總掉鏈子。沒人見過無處不在的神干過什么。為什么？
這是懷疑的開始。
我們依靠經(jīng)驗(yàn)，能預(yù)言很多東西，比如，烏云密布，可能會下雨；秋天來了，樹葉會落；種子埋在土里，會發(fā)芽；公羊和母羊洞房后，會生小羊；石頭扔進(jìn)水里，會沉下去……這就是歸納，科學(xué)的最初手段。歸納來歸納去，我們發(fā)現(xiàn)，這一切，似乎與神物無關(guān)。
與神物有關(guān)的預(yù)言，往往又不靈。比如，世界上許多人群都相信，發(fā)生日食和月食，是因?yàn)樘柡驮铝帘惶炖腔蛘咛旃烦韵氯チ�，只要我們制造大量噪音，就能像轟走其他動物一樣，轟走這些貪吃的家伙，把太陽GG和月亮MM救出來。幾千年來也沒人深究：這天殺的吃得下太陽，個(gè)頭一定很大，為啥它在太陽旁邊時(shí)，我們看不見它？
再后來，越來越多的人發(fā)現(xiàn)，日食、月食、火山、地震跟神仙無關(guān)，跟人也無關(guān)。
3.理性
公元前6世紀(jì)上半葉，古希臘出現(xiàn)了一批思維不正常的人，泰勒斯、畢達(dá)哥拉斯、赫拉克利特等，他們不像以前的人那樣，多憑經(jīng)驗(yàn)和直覺思考，而是更多地使用邏輯，進(jìn)行理性的思辨，探求世界的本質(zhì)。對，這就是哲學(xué)。
哲學(xué)家們開始琢磨，世界是由什么組成的，它的成分、結(jié)構(gòu)和運(yùn)作原理，有沒有違規(guī)添加劑？這些東西都是從哪兒來的？地震、日食、雨雪等這些千奇百怪的現(xiàn)象，都是怎樣發(fā)生的……一時(shí)間七嘴八舌，好不熱鬧。
比如，西方科學(xué)和哲學(xué)之祖泰勒斯認(rèn)為，水生萬物，萬物復(fù)歸于水，大地就漂在水面上；數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯（勾股定理的最早發(fā)現(xiàn)者）認(rèn)為，“數(shù)”是物質(zhì)的根本實(shí)在，于是他把數(shù)學(xué)作為探究世界的基本工具；“萬物皆流變”學(xué)說的創(chuàng)始人赫拉克利特認(rèn)為，火是萬物之本，他說，天體是盛滿火的碗，當(dāng)碗口背向我們時(shí)，就發(fā)生日食、月食。雖然有些觀點(diǎn)現(xiàn)在看來很幼稚，但我們發(fā)現(xiàn)，自然的人格化消失了，在對自然現(xiàn)象的解釋中，事必躬親的神仙被請了出去，取而代之的是規(guī)律性。這一點(diǎn)非常重要，它說明，人對自然的思考，開始走向理性。
那時(shí)，以泰勒斯為首的米利都派已經(jīng)在建立唯物論和一元論了，他們認(rèn)為，世界是由唯一的一種基本實(shí)體組成。
理性，不僅為神仙們減了負(fù)，還讓天上的星星清晰起來。
人類從學(xué)會思考時(shí)起，就對星空好奇不已。宗教出現(xiàn)后，人們不約而同地把星星與神仙、命運(yùn)、天意等聯(lián)系在一起，加上歷法的需要，天文學(xué)就此誕生了。
最初，人類不約而同地認(rèn)為世界是神創(chuàng)造的，宙斯、耶和華、盤古……但這些傳說并不妨礙我們對星空的實(shí)際觀測。
人們很早就發(fā)現(xiàn)有幾顆星不老實(shí)，總在亂動。公元5世紀(jì)前后，古巴比倫的祭司們就鎖定了金木水火土和日月這七顆星的活動范圍，我們管它叫黃道帶。他們記下觀測結(jié)果，積累大量數(shù)據(jù)，通過計(jì)數(shù)的方式找到規(guī)律，從而做出一些預(yù)言，比如新月出現(xiàn)的時(shí)間，甚至能預(yù)言月食，雖然不太準(zhǔn)。
實(shí)際的觀測和數(shù)據(jù)分析，理性的計(jì)算和規(guī)律總結(jié)，這就是先“定量”，再“定性”。人類一腳踏入了科學(xué)之門。
公元前6世紀(jì)下半葉，老子的《道德經(jīng)》問世，他說：“道可道，非常道；名可名，非常名。無名天地之始，有名萬物之母……”而孔子正在和禮法較勁，他見本該只欣賞32人組舞蹈的季氏，居然私自欣賞只有天子才能用的64人組的舞蹈，吼出一句名言：“是可忍，孰不可忍？”受到了領(lǐng)導(dǎo)的好評。
這時(shí)，留基伯和德謨克利特繼承并發(fā)展了唯物論和一元論，他們提出：世界，是一個(gè)無限的虛空。虛空中，有無數(shù)小到看不見的固體粒子，叫作“原子”，這些原子隨意運(yùn)動、碰撞、排列，形成了萬物。這個(gè)學(xué)說的重點(diǎn)是，任何事物，都是原子遵從規(guī)律運(yùn)動的必然結(jié)果，不受神力和精神的控制。
但是，巴門尼德卻認(rèn)為，運(yùn)動，或者叫變化，是不存在的。他的學(xué)生芝諾還搞出一個(gè)有趣的邏輯悖論，大意是：運(yùn)動就是物體在有限的時(shí)間內(nèi)，從一點(diǎn)到達(dá)另一點(diǎn)。但是，任何距離都可以分成無窮個(gè)小間隔。在有限的時(shí)間內(nèi)，穿越無窮個(gè)間隔，是不可能的。所以，運(yùn)動也是不可能的。他們得出結(jié)論：雖然經(jīng)驗(yàn)和感覺告訴我們，變化是存在的，但從理性上看，這只是很真實(shí)的幻覺。
這個(gè)悖論結(jié)構(gòu)簡單，體積小巧，卻結(jié)實(shí)耐用，讓幾代哲學(xué)家大傷腦筋。由此可見，這階段，希臘哲學(xué)家的邏輯和論證功力提升神速。
后來，恩培多克勒用折中的辦法，勉強(qiáng)應(yīng)付了這個(gè)悖論：構(gòu)成萬物的基本元素既不產(chǎn)生也不消亡，這就滿足了“不變”的要求。但它們因“愛”與“斗”而聚合、分離，這又產(chǎn)生了“變化”，就像我們感覺的那樣。這個(gè)說法沒解決悖論，只是和了一團(tuán)稀泥。 公元前5世紀(jì)下半葉，一個(gè)熟人出現(xiàn)了：蘇格拉底，西方哲學(xué)的奠基人。他說，研究天啊地啊這些東西不實(shí)用，還不如研究人，可以促進(jìn)社會和諧。他使希臘哲學(xué)的重心，從宇宙關(guān)懷偏向政治和倫理關(guān)懷。老蘇雖然成功地轉(zhuǎn)移了哲學(xué)家的注意力，但大家并沒有放棄對宇宙的思考。相反，老蘇精妙的思辨方法，使哲學(xué)更加成熟，辯證思維方法直逼事物的本質(zhì)。
老蘇不僅本人很牛，他的弟子，以及弟子的弟子，也是一個(gè)更比一個(gè)牛。
柏拉圖和亞里士多德，他倆與老蘇并稱為“古希臘三大哲學(xué)家”。
他們傳承的，不只是老蘇的知識，更多的，是獨(dú)立思考的能力。
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