時(shí)間淘洗出的科普經(jīng)典
張成

近一段時(shí)間,清華大學(xué)校長(zhǎng)邱勇向2018級(jí)新生贈(zèng)送科普經(jīng)典名著《從一到無(wú)窮大——科學(xué)中的事實(shí)和臆測(cè)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《從一到無(wú)窮大》)的新聞引起了熱議。大學(xué)校長(zhǎng)送給新生,《從一到無(wú)窮大》是本什么樣的書(shū)呢?
且看數(shù)學(xué)家希爾伯特在二戰(zhàn)期間講述的一個(gè)故事——
我們?cè)O(shè)想有一家旅館,內(nèi)設(shè)有限個(gè)房間,而所有的房間都已客滿(mǎn)。這時(shí)來(lái)了一位新客,想訂個(gè)房間,“對(duì)不起”,旅館主人說(shuō),“所有的房間都住滿(mǎn)了。”
現(xiàn)在再設(shè)想另一家旅館,內(nèi)設(shè)無(wú)限個(gè)房間,所有的房間也都客滿(mǎn)了。這時(shí)也有一位新客,想訂個(gè)房間。“不成問(wèn)題!”旅館主人說(shuō)。接著他就把1號(hào)房間的旅客移到2號(hào)房間,2號(hào)房間的旅客移到3號(hào)房間,3號(hào)房間的旅客移到4號(hào)房間等等,這樣繼續(xù)移下去。這樣一來(lái),新客就被安排住進(jìn)了已被騰空的1號(hào)房間。
我們?cè)僭O(shè)想一個(gè)有無(wú)限個(gè)房間的旅館,各個(gè)房間也都住滿(mǎn)了客人。這時(shí)又來(lái)了無(wú)窮多位要求訂房間的客人。“好的,先生們,請(qǐng)等一會(huì)兒。”旅館主人說(shuō)。于是他把1號(hào)房間的旅客移到2號(hào)房間,2號(hào)房間的旅客移到4號(hào)房間,3號(hào)房間的旅客移到6號(hào)房間,如此等等,這樣繼續(xù)下去。現(xiàn)在,所有的單號(hào)房間都騰出來(lái)了,新來(lái)的無(wú)窮多位客人可以住進(jìn)去,問(wèn)題解決了!
此時(shí),又來(lái)了無(wú)窮多個(gè)旅行團(tuán),每個(gè)旅行團(tuán)有無(wú)窮多個(gè)旅客,只見(jiàn)這個(gè)老板不慌不忙,讓原來(lái)的旅客1號(hào)房間客人搬到2號(hào),2號(hào)房間客人搬到4號(hào)……,k號(hào)房間客人搬到2k號(hào)。這樣,1號(hào),3號(hào),5號(hào)……所有奇數(shù)房間又都空出來(lái)了。
神奇吧,這個(gè)故事告訴了我們一個(gè)事實(shí)——在無(wú)窮大世界里,部分可能等于全部!這稱(chēng)之為希爾伯特悖論。雖然叫“悖論”,但它完全符合邏輯,只是與我們的直覺(jué)不符罷了。類(lèi)似的故事這本書(shū)中還有很多,如用尋找寶藏的故事引出虛數(shù),用平面驢的故事引出梅比烏斯面(彎曲面)等等。
與聽(tīng)故事相比,進(jìn)行邏輯思維是相對(duì)耗費(fèi)腦力的,所以許多人熱衷于讀小說(shuō)而不愿意去學(xué)習(xí)自然科學(xué)知識(shí)。因此霍金的圖書(shū)編輯告訴他,書(shū)中每多一個(gè)公式,書(shū)的銷(xiāo)量將減少一半。霍金的《時(shí)間簡(jiǎn)史》盡管做到了全書(shū)只有一個(gè)公式,依舊被讀者目為天書(shū),雖然行銷(xiāo)全世界,卻沒(méi)有多少人能讀懂或是讀完。《從一到無(wú)窮大》的作者是深知人的這一習(xí)性的,所以他寫(xiě)這本書(shū)的手法就是以故事串聯(lián)起許許多多的數(shù)學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)知識(shí),深入淺出、妙趣橫生、內(nèi)容豐富、圖文并茂。然而作者和霍金不一樣的是,他不害怕數(shù)學(xué)的枯燥和艱深,不但對(duì)科學(xué)知識(shí)做定性的描述,而是運(yùn)用了大量的數(shù)學(xué)公式做定量描述,使這本書(shū)也達(dá)到了相當(dāng)?shù)纳疃取?span lang="EN-US">
作者G·蓋莫夫,1904年出生于俄國(guó),1968年去世,是美國(guó)核物理學(xué)家、宇宙學(xué)家。他一生出版了25部著作,其中有18部是科普作品。他的許多科普作品風(fēng)靡全球,1940年代出版的《從一到無(wú)窮大》是他最著名的代表作。
1978年,科學(xué)出版社首次引進(jìn)出版《從一到無(wú)窮大》,在風(fēng)氣漸開(kāi)的中國(guó)大陸,這本書(shū)很快引起反響,中譯本初版印數(shù)為55萬(wàn)冊(cè),至今累計(jì)發(fā)行近百萬(wàn)冊(cè)。
《從一到無(wú)窮大》問(wèn)世以來(lái),引導(dǎo)許多青年走上了科學(xué)道路。清華大學(xué)教授劉兵回憶,1978年他考上北京大學(xué)物理系時(shí),這本書(shū)像偵探小說(shuō)一樣吸引著他。而現(xiàn)任四川大學(xué)校長(zhǎng)李言榮稱(chēng)這本書(shū)為“我的科學(xué)啟蒙”。他說(shuō)自己對(duì)《從一到無(wú)窮大》情有獨(dú)鐘,當(dāng)了大學(xué)校長(zhǎng)、成了中國(guó)工程院院士后,還會(huì)偶爾翻一翻。
李言榮不但自己偶爾翻翻,在2015年他任電子科技大學(xué)校長(zhǎng)時(shí),在當(dāng)年的世界讀書(shū)日他給這本書(shū)的推薦語(yǔ)是:“通過(guò)講述科學(xué)入門(mén)知識(shí)的‘一’,使讀者向縱深雙向的‘無(wú)窮大’方向努力,通過(guò)從人類(lèi)的林林總總的科學(xué)活動(dòng)中摘取滄海‘一’粟,使讀者窺視到科學(xué)大千世界的‘無(wú)窮大’的壯美和改造世界的‘無(wú)窮大’的潛力。”
與《時(shí)間簡(jiǎn)史》相比,這本書(shū)的知識(shí)可能顯得有些陳舊,如量子糾纏是存在的,如定域隱變量理論是不存在的,這些作者去世后的科學(xué)成果他都不會(huì)涉及了。但是,打開(kāi)這本書(shū),你會(huì)像讀《福爾摩斯探案集》一樣,探索科學(xué)世界中完全顛覆你認(rèn)知的有趣的現(xiàn)象,你會(huì)看到無(wú)理數(shù)多于有理數(shù),一公里長(zhǎng)的線(xiàn)段和一寸長(zhǎng)的線(xiàn)段的點(diǎn)的數(shù)量一樣多,你會(huì)發(fā)現(xiàn)愛(ài)因斯坦是魔術(shù)師能讓你穿越時(shí)空變成少女……
值得一提的是,本書(shū)譯者暴永寧先生和校訂者吳伯澤先生是著名翻譯家,譯筆流暢,并在書(shū)中加了許多注釋?zhuān)憷x者閱讀。
宇宙的奧秘?zé)o窮,人類(lèi)的探索不止。《從一到無(wú)窮大》讓我們領(lǐng)略了科學(xué)探索的趣味,更激發(fā)了心中潛藏的對(duì)科學(xué)探索的向往。這是一本經(jīng)過(guò)了時(shí)間淘洗的科普經(jīng)典。
作者簡(jiǎn)介:
張成,聯(lián)合日?qǐng)?bào)社總編助理、文化中心主任,民盟山東省委文史委員會(huì)主任。