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一本书,让你看明白“时间的形状”
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来源:上观新闻 作者: 顾学文 2017-04-07 07:30
摘要:科学有故事,而科学的普及,需要会讲故事的人。

看不见、摸不着,如何描摹时间的形状?

5年前,学外语出身的汪洁“胆大妄为”,写了一本《时间的形状》,侃侃而谈相对论。

当年,该书即获第八届文津图书奖,与《上帝掷骰子吗》一起,成为国内原创科普作品的两大热销书。

时隔五年,汪洁推出升级版,再次成为“爆款”。

看来,科学有故事,而有故事的科学,还需要会讲故事的人。

 


 

上观新闻:关于相对论的科普图书,人们第一想到的会是霍金的《时间简史》,新版《时间的形状》在装帧风格上和《时间简史》有点接近,这是在向大师致敬吗?

汪洁:可以这么说吧。

因为霍金的学术地位和传奇人生,使得《时间简史》长销不衰,没有哪本科普作品可以望其项背,但是我敢说,100个把这本书放在书架上的人中,至少有99个人是不能完全看懂的。

在大科学家的作品和普通人的认知之间,存在高度差,我希望《时间的形状》能在当中搭一层台阶,成为《时间简史》的一个注解和补充。

事实上,确实有很多人跟我说,他看了《时间的形状》后再去读《时间简史》,就读得懂了。

科普作家的价值就在这里。

上观新闻:那么,时间的“形状”到底是什么样的?

汪洁:要了解这个问题,就要回溯到时间自身。

在绝大多数人的心目中,时间是绝对均匀、永恒流淌的,它怎么可能有形状呢?在爱因斯坦之前的所有物理学家,包括伟大的牛顿和伽利略在内,也都不曾怀疑时间的永恒性和均匀性。

但是,19世纪末的一系列物理实验的结果却大大出乎科学家们的意料。爱因斯坦在1905年和1916年分别发表了狭义相对论和广义相对论,彻底颠覆了人们对时间的认识。

看似均匀不变的时间,其实它不但会膨胀和收缩,还会弯曲。在物理学家眼中,时间是有形状的,这得到了极为严苛的实验验证,而且,我们今天的许多应用,比如GPS定位系统,正是相对论的具体应用。

除了讲明白时间的形状这个问题,书里还有很重要的一块内容是,重温相对论的历史。

从历史中,我们可以看到科学家的探索精神。相对论的诞生,有很多人的贡献,不只是爱因斯坦,但他是最了不起的,他的思想实验都是在脑子里完成的。

从1916年广义相对论发表到去年发现引力波,整整100年间,爱因斯坦在相对论中提出的几十个预言最终全部获得实验证实。

上观新闻:在您看来,除了获取知识,感受科学家的精神也是阅读科普作品的目的之一?

汪洁:是的,甚至是更重要的目的。民族的希望在于开启民智,开启民智在于科普教育。

有一种观点认为,中华民族是比较缺乏科学素养的,虽然这个观点很伤自尊,但我是基本认同的。

我们有四大发明,及其他很多机巧的发明,但是,在天文、物理、化学等几乎所有的学科发展史上,确实很难看到中国人的名字。

科学和技术是不一样的,science和techno logy是两个完全不同的概念,前者是对自然规律的总结,后者是基于经验积累的制造技巧。分不清两者的区别,就很难真正理解科学精神,很难掌握科学的思维和方法。

上观新闻:缺乏科学素养会对创新造成多大的影响?

汪洁:科学是一套方法论,帮助你探求万事万物的规律,找到确定的、靠谱的知识,这是科学的本质。

具备科学素养的人,会有独立思考能力,知道什么是大样本随机双盲对照实验,知道看事情要系统、全面,知道前后关系不能代替因果关系、相关性不表示因果性,等等。

科学的基本范式是公理演绎法,就是通过最基本的公理,扎扎实实地一步步推导,最后得出结论。这样的训练,对青少年从小学会怎么思考问题是大有帮助的。

不能说一定会激发创新,至少可以让你不会轻易地被一些“故事”所打动。但微信朋友圈里每天都有很多“故事”在上演。

比如说某人得了癌症,因为怎么怎么了,病就好了。事情可能是真的,但往往和病愈没有因果关系。

多了解一些科学知识、科学史,很容易就能找出这些“故事”的漏洞。而且,在科学领域训练出的这种思维方式,往往能让人在社会生活中也保持理性。

上观新闻:您是学外语的,怎么突然在29岁那年创作了这样一本科普书?

汪洁:我也忘了当时出于什么原因,突然开始系统地看相对论。那时候,我家书架上满满一排,全是与相对论、与爱因斯坦有关的书。我觉得这个太有意思了,很想把它分享出去,于是就开始写了。

上观新闻:偶然出发,到如今,您已是知名的科普作家,同时兼任中科院上海天文台“天之文系列科普讲坛”讲者、上海天文博物馆首席志愿者讲解员,还在喜马拉雅、蜻蜓、网易等网络平台有了自己的栏目———“科学有故事”,看样子,您是要长期致力于科普工作了?

汪洁:不是长期,而是一辈子。我已在书中,以前言、后记的方式“昭告天下”了:余生都将献给科普事业。

我相信自己的天赋在于表达,我不是一个科学家,但正因为是“业余”的,所以我更知道普通人看得懂什么、看不懂什么,可能专业的科学家反而不知道。

我这辈子最大的愿望之一是,在我老得快要死的时候,收到几张世界知名科学家的信或者卡片或者电子邮件什么的东西,上面说:年轻的时候曾经看过您写的一本好像是讲科学的书,虽然名字和内容现在都已经想不起来了,但我当年看完以后就毅然决定投身科学了,以至于有今天的一点点成就,非常感谢您。

这次在“新书发布厅”的活动,有个11岁的男孩问我,宇宙膨胀速度超过了光速,是否违反了相对论。小朋友能提出这样的问题,让我又意外又特别开心。

上观新闻:这次主要修订了哪些内容?

汪洁:一是把初版里面一些嬉笑怒骂的网络语言改掉了,那时候写作态度不够端正,现在我对科普写作充满了“宗教”般的敬畏。

二是把上帝的粒子、引力波、量子通讯等5年里物理界发生的大事都补充进去了,这是很重要的一点。

三是改进了装帧。因为我发现很多读者会买两本,一本读,一本藏。

科普图书中的一些知识点可能会过时,但科学家的探索精神不会过时,很多经典科普图书即便过去了几十年,依然广受读者们的喜爱,父亲推荐给儿子,儿子推荐给孙子,一代接一代地读。

 


《时间的形状:相对论史话》(升级版)

汪洁 著

时代华文书局

 

 

在大科学家的作品和普通人的认知之间,存在高度差,我希望《时间的形状》能在当中搭一层台阶。

——汪洁

 

文内图由作者提供 题图来源:视觉中国 图片编辑:雍凯

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