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• 作者：冬惊 发布时间：2019-09-14 15:08:07

  这本自传体小说比较平铺直叙，像是在看一本日记，让人想起李奥纳多年轻时演的电影This boy’s life，幸好少年最后走出去了。全书出现最多的词汇就是“硬汉”，“成为硬汉”是“娘娘腔”主人公的心魔，亲眼目睹村里面的“硬汉”们是如何自毁的同时，他一直在想把自己掰直，但终究拗不过天性，最后考上外地的高中离开了家乡，看到还有别的活法，才终于接受了自己就是和别人不同。这是一本以自我救赎为主题的书，但不同于国内一些写青春文学的年轻作家喜欢刻意渲染“残酷青春”，本书更多地着眼于社会问题，揭示出他从小成长的环境中工人、农民和妇女的生活困境以及难以突破的阶级壁垒。看的时候有点惊讶于原来法国农村这么穷，也有这么多性别刻板印象。

• 作者：Wingsu 发布时间：2019-10-09 11:31:44

  很实用。

• 作者：甄礼 发布时间：2017-06-22 17:09:29

  还是本土教材易读，知识点汇编比较系统。

• 作者：见识城邦 发布时间：2019-07-08 16:47:59

  贡德·弗兰克《白银资本》续篇，重新定向19世纪真实的世界格局；19世纪真实的世界格局依然是以中国为主的亚洲继续引领世界，东西方位置互换实际发生在1870年代，破除西方中心论的诸多神话，映照21世纪的世界格局

• 作者：易为 发布时间：2021-09-06 22:55:07

  没意思

• 作者：Eurydīke 发布时间：2019-10-05 10:32:52

  划分和讲解来说作为对一个大学没学过数学的人来说作为提醒很实用，但是概率部分对于高中没学过的人（比如我）还是看完云里雾里，需要自己再找课程。前面有配套讲解的部分还不错，感觉也不是很难。但后面的思维训练270题就把我狠狠打在了地上，写了一次对答案之后庆幸自己报班了。总体来说作为备考gmat来用还是不错，只是对题目出题语言没有过多讲解，其实挺重要一部分。

• 快来加入熵教

  作者：J.T. 发布时间：2018-12-08 15:01:03

  雅斯贝尔斯在《时代的精神状况》中说，一方面，科学各种理论被提出又反复被否定，引起人们对科学的怀疑。就连罗蒂，在《偶然反讽与团结》中，也走向了某种意义上的相对主义。遗憾，罗蒂在这个问题上甚至不如乔治·艾略特，在威廉斯《文化与社会》中引用艾略特的话说，关于水和水蒸气这些自然现象，存在一种科学理论。如果这种理论不正确，那么这些理论就引不出正确的工业应用，利用水和水蒸气的机器或工业就不会出现和成功。这一点刚好可以由罗维利《现实不似你所见》来作证：“今天，麦克斯韦方程组每天都被用来描述电磁现象，设计天线、收音机、电动机与电脑……“全部的现代通信技术——收音机、电视、电话、电脑、卫星、Wi-Fi、网络等——都是麦克斯韦预言的应用；麦克斯韦方程组是电信工程师进行一切计算的基础。”如果科学，按照罗蒂的说法，也是一种核心metaphors的变化，换一套词汇的说法，那么就不会有新发现，不会不断有新发现。如果不断有新发现，那么就不是发明一套新词汇，换汤不换药那么简单。罗蒂引用尼采的观点认为是更换了metaphoric核心词汇，这种黑格尔的做法，实际上就是我在别处反复提到的洛克所谓的the abuse of words。他们不知道，这世界上，还有一种不同思维方式，在这种思维方式中，没有维特根斯坦所提到的“哲学的甜蜜”，也没有海德格尔、德里达这些人得意的“修辞的甜蜜”，而是一种简单的literally意义上的严谨，可以通过罗维利对狄拉克的描述给出：

  “有一次演讲时，一个同事对他说：“我不太理解那个公式。”短暂的沉默后，狄拉克若无其事地继续演讲。主持人打断了他，询问他是否愿意回答刚才的问题。狄拉克感到很吃惊，回答说：“问题？什么问题？我的同事只是做了个陈述。”他给人一种卖弄学问的感觉，但这并非傲慢：他能够发现别人不能发现的自然奥秘，却无法明白语言的隐含意思，无法理解非字面的用法，把任何话都按照字面意思来理解。然而在他手中，量子力学从杂乱无章的灵感、不完整的计算、模糊的形而上学讨论、奏效却让人费解的方程，变成了一个完美的体系：优雅简洁，并且极其优美。优美，但极其抽象。”

  “我不太理解那个公式”，这不是个疑问句，也不是祈使句。既然不是提问，也不是请求解释，那么狄拉克也就没有回答。但这才是真正的、可靠的思维。日常人们揣摩对方心思，那仅仅是一种生存方式，不是求知方式。

  雅斯贝尔斯说，另一方面，大众对科学又有一种迷信。这是因为，科学发展到一种超越人的直觉上所能理解和把握的水平。所以，即使到了今天，依然有大比例的人选择信仰宗教和神。如果宗教和神在科学面前让有些人失望，不要紧，还有许多新的科学迷信和科学教在等待着他们。正如萨根提到，我们的祖宗先人在前科学时代相信鬼神，在今天我们进步了，不信鬼神，开始信起外星人、UFO这些事件了。旧瓶装新酒，还是一样笨蛋而已。

  霍华德和里夫金就采用了这样一种宗教类似的思路。

  人类趋利避害。他们给出了一个凄惨的局面：

  我们每天都发觉世界比前一天更加杂乱无章。世界已经不可收拾。我们的领导人在欷歔哀叹……核电站事故不断发生，在汽车加油站人们往往为了汽油分配而开枪厮杀。通货膨胀成倍剧，生产率与就业机会一个劲地猛跌，热核战争的危险与日俱增。终于，我们只想关上窗子，绝望地喊叫：“为什么不想个法子来治一治！”……我们的周围到处是堆积如山的垃圾，无处没有污染：从地面冒出来，在江河里渗透，在“空气中滞留。它刺痛了我们的双眼，使我们的皮肤变色，肺功能衰退。我们唯一的解决办法就是闭门不出。无论去哪里我们都会排起长队或挤进一角。一切都在不断加速，而一切却都又毫无进展。我们陷入了泥潭，社会陷入了泥潭……世界正在土崩瓦解。

  人的大脑喜欢简单明了、确定的答案，他们给出一个简单明了、确定的答案：

  一种新的世界观即将诞生，它最终将作为历史的组织机制取代牛顿的机械论世界现，这就是熵的定律，它在今后的历史时期中将成为占统治地位的模式……热力学第一定律与第二定律就成了每种文化与文明的最高的运行法则，就象它们是宇宙的最高定律一样。

  要让人们相信，最好有厉害的权威首肯：

  阿尔伯特、爱因斯坦誉之为整个科学的首要定律；亚瑟·爱丁顿爵士*则把它称作整个宇宙的最的形而上学定律。

  你不信你就落伍了：

  不久，熵定律将取代牛顿力学而成为占统治地位的科学模式……世界各地的学者们正在描绘出这个新的熵的模式的大致轮廓。在短短几年内，熵的新概念将会引起各门科学日新月异的变化。“有人会企图把熵的定律移植到现存世界观上去，这是枉费心机。政治家们在谈到能源、裁军等问题“时，也将强调它的重要性。神学家们将从这个新的世界观出发，对《圣经》作出新的解释。技术人员会误认为熵是可被精确度量的，从而提出解决问题的新办决。经济学家会争先恐后地提出新的经济理论，使之适应熵定律的真理。心理学家与社会学家将以熵定律为背景来重新思考人类本性。所有这一切将在今后几年内发生，而且事情还不止这些……它具有说服力地超越现代的世界观。这个势头与当时牛顿机械论世界观取代中世纪罗马基督教世界观时的那种劲头极其相似。

  如果你不相信，你就有问题：

  当然也会有一些顽固不化的人，拒绝承认熵定律将是物质世界的最终定律。他们会坚持说熵的过程只适用于有限的场合，而将它推而广之应用到整个社会，那只是在作个比喻。这种看法显然是十分错误的。热力学定律为世界上一切物质活动的开展提供了整体的科学框架。用诺贝尔化学获得者弗雷德里克·索迪的话来说，热力学定律“最终控制着政治制度的兴盛与衰亡，国家的自由与奴役，商务与实业的命脉，贫困与富裕的起源，以及人类总的物质福利”。人类所参与的每一项物质活动都受着热力学第一、第二定律的严密制约。

  霍华德和里夫金把你应该的反应都告诉你了：

  熵定律将使我们渐渐懂得现存世界观到底为什么已经分崩离析。处在哺育我们的旧模式与正在出现的新模式之间的我们这一代，将会因为我们竟会相信显然是荒谬的原理而惊讶不已。我们将毫无准备地闯进熵的新模式，感到非常不习惯，仿佛到了异国他乡。由于不能彻底摆脱我们原有的世界观，我们就得象学习第二语言那样逐渐接受熵的模式，绝不可能完全习惯这种新的世界观，也永远不能把它充分诉诸日常生活。但它对我们孙辈就会象第二天性一样。他们这一代将会不假思索地按照这个世界观来生活。正如我们长期以来不能意识到牛顿力学对我们的影响一样，他们也察觉不到熵的世界观对他们的影响。

  霍华德和里夫金认为，一切现象都是熵增。熵增意味着可用的有效能量在一直减少。我们人类的活动，就是在促进这种过程。那么有朝一日，我们就全完蛋。所以，我们要省着点用这些能量。霍华德和里夫金认为，我们的技术对自然改造越多，规模越大，熵增就越快，对我们来说越不利。所以他们建议我们反其道而行之，放弃技术，放弃城市，放弃机器，放弃现代设备，最好回到原始生活状态，劳动只生产粮食，生产必需品，大规模减少人口。“越少利用消耗能源的技术，越富足”。什么“富足”？大概就是就是负熵之“富足”，少输当赢的意思。

  霍华德和里夫金显然是邓巴在《你需要多少朋友》中提到的那种面对“威胁”，反应非常强烈的人。这种人会发展成一种害怕变化、害怕出事的保守派，并且不惜一切来维持生存利益、维持当前利益。正如邓巴所说，这种人往往是不开明的人，我觉得还容易发展成进步和个人权利的敌人。我不是进步至上论者，所以我反对哈耶克这种进步至上论者。但是我也不是霍华德和里夫金这种惜命者。

  二者非常害怕熵增，害怕有效能源用完。但是问题是，用完怎么了？

  ——用完人类就完了。

  ——那么人类完了又怎么了？

  ——你不怕子孙后代玩完儿，那你总害怕你自己玩儿完吧？

  ——我为什么害怕我自己玩儿完？

  这背后就是一种生存本能在起作用，害怕死亡。我读罗蒂的《反讽》的时候，一直想说的一个问题就是，罗蒂从未追问“为什么”。当罗蒂提到布鲁姆的强健诗人的时候，提出强健诗人的焦虑是“害怕发现自己只是一个复制品或仿造品而已”，这和他提到拉金的诗中表现出来的担忧是一致的，即担心自己失去独特性。但是，罗蒂，你没有追问为什么会有这种担忧。这种担忧实际上来自一种本能，这种本能和雅斯贝尔斯在《时代的精神状况》中在提到日用品成批销售，这些日用品失去了差别，实际上的抱怨时一样的。也就是说，人们有一种获得“独特性”的本能，为什么呢？就是要寻求一种“社会价值”，独特性带来社会价值。不妨想一想，拉金、强健诗人和雅老师所要的“独特性”，都不是真正的独特性，而是一种“优”特性。他们绝不会寻求一种“劣”之独特性，你写诗要独特性，既然别人都力求写得好，那么你往烂、垃圾里写，就获得了独特性；你要你使用的物品有独特性，别人都往美、高级里整，你搞点破坏往丑、糟糕里整，也能获得独特性。但是我相信前面三位老师心里想的，都不是这个。我一直在想，如果罗蒂稍微这么再想自己提出一个“为什么”的问题，他也就不会写出这么糟糕的作品了。

  霍华德和里夫金二人就是害怕熵增，因为熵增和耗尽能源“灭亡”有联系，带来一种直觉上的恐惧。于是他们就全力要避免熵增或说减少可避免的熵增。但是熵增和能源耗尽，还不知道在什么时候。人类的智能，本来有这种未雨绸缪的能力。但是，这是邓巴所提到的“太空时代的原始人”的心里反应。本来，我们的反应仅仅用于大草原上我们的原始祖先考虑一下最近的吃饭问题，从未到霍华德和里夫金的这种熵增的“宇宙视角”，所以我认为，这是新科学时代，带来的一种“思想谬误”或说“视角缪误”。原始直觉智慧往往会带来巨大的错误，就像我们由于原始敌对心理，造出越来越大打击力的武器来消灭自己的同类。

  二者还有其他一些视角错误。

  熵定律明确表明自然万物只能从有效状态转化为无效状态，但洛克却反其道而行之，声称自然中的一切事物如果不被人类占有并转化成有使用价值的东西，那么它们就始终处于荒废之中。洛克以及其它机械论世界观的大师们鼓吹我们的世界实际上正从混乱状态“走向”有序状态。他们的时间观认为，人们改造自然的速度越快，人类进步就越大，世界就日益秩序井然，我们就能赢得更多的时间。

  不能说洛克说的是错的。就如整个宇宙是熵增，但是生命的出现却反其道而行之，出现熵减的情况一样，虽然整个宇宙是熵增，但是地球上的人类世界却可以在局部建造出更有秩序的世界。

  这对我们大多数人说来都是一个很难接受的事实，因为每个孩子在学习生物学基本原理时都被告知自然界一切物质是在不断循环再生着的。这一点并没有错，因为它说的只是物质既不能被创造也不能被消灭，是热力学第一定律的重复而已。

  这个说法也是错的。生物学原理所谓的自然界循环，不是说物质循环再生，而是指生物圈的循环尤其是生命循环再生，和物质不灭、能量循环不是一个问题。

  是历史有其注定的不可改变的进程，还是人类能够运用一定的自由意志来影响其发展，这是人们一直争论不休的问题。熵定律比其它任何理论都更有说服力地解决了这个问题。就决定时间的方向性而言，热力学第二定律为我们规定了我们必须遵循的界线。我们无法逆转时间或熵的过程，那是早已定了的，然而我们可以运用自由意志来决定熵的过程的发展速度。

  人类历史的发展，是说人类文化、政治这类抽象结构的变化，强行扯到熵上毫无意义。

  “试验室里的专家们却丧失了信念。我年轻的时候，大多数物理学家都毫不怀疑物理学原理真实地反映物体运动，是由物理学家的等式中的各种实体所组成”。这些话出自罗素之口。如果人们早有现在物理学家们的见识，机械论的世界模式便会不攻自破了。我们满怀信心地以经典物理学思想为基础建立起我们的生活组织方式，然而，当代物理学家们指出，这些思想多半是靠不住的。二十世纪初，科学家们对生命的微观世界作了逐渐深入的研究。他们试图发现、分离和测量宇宙物质的最基本粒子。随着他们的观察越来越深，发现的粒子越来越微小。他们终于明白，这是个无休止的过程。此后，他们得知，这全部过程好象是无边无际的宇宙对他们开了一个恶意的玩笑。

  霍华德和里夫金完美展示了人类寻求确定答案的心理倾向。这类人中那些心浮气躁、缺乏承受力的脆弱者，往往会把没有确定答案就当成“没有一个正确的答案”（罗蒂），或者就认为“不可靠”。罗维利在《现实不似你所见》中说得很清楚：不确定，但是可靠。历史反复证明，确定才是不可靠的。那些声称自己拥有最终真理的人，才是不可靠的。无需因为不可靠就气馁、沮丧、绝望，如波普尔所说，我们可以逼近真理。正是如此，我们才应该如柏林在《自由论》里所说，更应该相信那些有着谨慎、谦卑态度的人。

• 引力是解开宇宙神秘的钥匙？

  作者：toyman_28 发布时间：2017-09-13 10:56:29

  引力是解开宇宙神秘的钥匙？

  《引力是什么？》这是一本很棒的科普书，没有晦涩的理论和烦人的公式，单纯讲述引力的历史。通过引力是什么，这个问题揭示了人类认识世界的历史过程，抬头仰望星空，低头察看跟星空一样浩瀚的微粒世界。引力是以太？引力是万有？引力真的存在？伟大的科学家亚里士多德、牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦都用他们天才的灵感令人类对宇宙的空间认识以10亿米级（或10亿分之一米）扩展，后来的科学家也追随者巨人的脚步不断前行。

  事物永远不是你所以为的，你以为的永远只是你以为的。引力的历史同时也验证了那句真理，“这世上，唯一永恒不变的就是——变！”引力是什么？这会是终极问题？这个问题会是打开宇宙万物的神秘之钥？

  此书为图灵(TURING)出版，其作者大栗博司是日本的物理学家（1962年出生），科学博士（东京大学，1989),美国加州理工学院理论物理讲席教授，理论物理研究所所长, 日本东京大学数学物理联合宇宙研究机构主任,专业是基本粒子理论。著作前沿物理三部曲《引力是什么》、《强力与弱力》、《超弦理论》。

  关键词：力，以太，万有引力，相对论，潮汐力、GPS卫星定位、光的波粒二象性、量子力学（薛定谔的猫，一切皆不确定），弦理论，超弦理论（超对称性的“超”）

  一、物理学的理论是以“10亿”米的步伐发展

  10亿*10亿*10亿米 （通过光能看到的宇宙尽头） 或许爱因斯坦的语言“引力波”能解开这么大世界的面纱

  10亿*10亿米（星系的大小） 爱因斯坦的相对论

  10亿米（月亮的轨道） 牛顿万有引力

  1~2米（人的高度） 向上宏观，向下微观

  10亿分之一米 纳米科学 麦克斯韦电磁学

  10亿分之一*10亿分之一 基本粒子的标准模型 量子力学,超弦理论

  二、宏观方向的宇宙

  1、引力的性质和不可思议

  1.1引力是“力”

  首先，引力是“力”，力为何物？亚里士多德时代，人们认为物质分为水、火、土和空气四元素，为解释天体的运动，人们有将天上的物体归为以太（第五元素）组成。牛顿颠覆了这个观点，明确定义了“力”，即能够改变物体运动状态的一切都是“力”。根据牛顿的力学定义，物理学被确立为记述“物体”和作用于物理的”力”所产生的现象的学问。物体的自由落体运动必然受到一种叫做地球引力的“力”改变了它的运动状态。

  1.2引力的强度（即大小如何？）

  非常弱。亨利.卡文迪许用过扭秤实验确认了物体间万有且如此弱的引力的存在

  1.3引力即使分开也能作用

  引力即使分开也能作用，推导出引力场论。磁场中，在磁铁吸引的时候，具有传导力的粒子往来于两者之间的，引力也是如此。在苹果和地面以及月亮和地球之间也存在看不见的粒子在传导引力。姑且此粒子称之为引力子，但至今为发现其存在。

  1.4 引力对一切物体的作用是一样的

  质量表示改变物体运动状态的难易程度，而重量表示引力的强度。为何同时苹果和铅球同时落地，为什么“动起来的难易程度”和“引力的强度”正好相互抵消彼此的效果呢？

  1.5 引力是“幻想”

  引力虽然不能像电磁力那样被屏蔽，但是可以让人感觉不到引力的效果（自由落体的人感觉不到引力，爱因斯坦本人说是“人生中最棒的灵感”）。引力具有因看法不同而发生变化的不可思议的性质。

  1.6 引力的大小“恰到好处”

  宇宙之所以能够经过很长时间诞生出天体和星系，以及孕育出我们这样的生命体，是因为引力的大小“恰到好处”。偶然还是存在何必然的原理？“理所当然”的那样那样？

  1.7 引力的理论还不完善

  学问的进步就如同挖掘。藏于眼前岩壁后方的是未知的世界，通过挖掘此处会增长知识。但是，我们能够理解的未知世界也只是藏在岩壁里侧的一部分而已。在更深的地方应该还存在更为广阔的未知世界，可是我们连自己“并不知道有更为广阔的存在”这一点都没有意识到。直到挖到了那里，才开始与那个未知的世界对峙，遇到此前未曾想到过的谜题。

  2、爱因斯坦的相对论

  2.1爱因斯坦的狭义相对论（一维，平直的空间）与 E=mc*c

  物理学的两大理论，牛顿力学和麦克斯韦的电磁学，在光速的问题上，存在巨大的矛盾。（电波、光和放射线都是电磁波的一种）。在物体的速度远比光速慢的情况下，牛顿的速度合成定理可以计算出基本正确的“近似值”，而在光速这种“极限状况”下，需要一把比牛顿更加精密的“尺子”。1905年爱因斯坦发表的狭义相对论认为，无论何种状态下观测光速都是固定不变的，单纯的加减法对于它而言是不成立的。以时间和空间的变化代替了光速的固定不变。越接近光速，时间过得越慢，空间收缩得越小。而时间是什么？爱因斯坦认为时间的流动是一种 因观测者的不同而发生变化的东西，并不存在人们普遍认为的“绝对时间”。

  对于物体运动的思考，牛顿力学是以时间和空间不变为前提的。而光速是一定，与牛顿力学定理产生矛盾。爱因斯坦则认为如果光速一定的话，那么时间和空间只要发生伸缩就可以了。

  E=m*c*c ，质量与能量之间的转换成为可能，原子弹和核能便成了可能。

  公式的推导和证明，重心的重要性质是只要没有外力的作用，其位置就不会改变。光子，光由粒子组成的，即光子，而光子没有质量（如果有质量的话，就无法光速移动）。小明与小花的抛球，改为发出光，在“能量守恒定律”和“质量守恒定律”，由麦克斯韦方程得知，光的压力与能量成正比，计算结果为E=m*c*c。质子撞击锂的原子核实验，发现其转变成两个氦的原子核，质量的总量仅仅减少了0.2%。证明了公式的正确性。

  因此爱因斯坦的狭义相对论将麦克斯韦电磁理论与牛顿的力学理论打通。

  2.2爱因斯坦广义相对论，阐明引力作用的理论，为什么会产生引力？（不存在引力，引力是纯粹的几何现象）

  2.2.1可以消失的引力和无法消失的引力

  可以消失的引力，在自由下降的电梯内感觉不到引力；无法消失的引力，月亮的引力对于地球的影响使地球在纵向拉伸，在横向上挤压。因此，地球表面的海水会沿着月球的方向逐渐涨满，与之垂直的方向则不断退去，这被称为潮汐力。

  2.2.2广义相对论

  广义相对论认为物体的“质量”也使空间扭曲、时间伸缩。因此根据爱因斯坦的理论思考，引力就只是“幻想”罢了。只要看上去存在引力这种力的作用，这种现象的真面目是“缺损角”和由此产生的“空间扭曲”。引力的真面目为时空的扭曲，在我们所在的三维空间中，地球围绕着太阳转动以及月亮围绕着地球转动，都是因为时空的扭曲改变了它们的运动方向。

  只要有物体存在，时间和空间就会发生变化，时空的变化会给物体运动带来影响。而问题是“物体的存在让时空怎样发生变化”，“在变化的时空中物体如何运动”。

  2.2.3广义相对论的验证

  1）水星的轨道之谜

  海王星的发现论证了牛顿理论的胜利。牛顿的引力理论同样认为，如果水星的内侧（靠近太阳）不存在另外一颗未知的行星，就无法解释它的运动轨道，而这个名字"Vulcan"的行星始终没有被发现。牛顿理论的破绽，广义相对论的方程式则完全适用于水星的运动，爱因斯坦获胜了。

  2）艾丁顿的光线弯曲观测

  爱因斯坦理论预言了引力使“光线发生弯曲”。1918年英国的亚瑟.艾丁顿通过观测日全食的实验，验证了太阳的引力使光线发生了弯曲。此现象广泛应用与天文学方面，特别是暗物质的研究，暗物质是大量存在于宇宙之中的“神秘引力源”。

  3）引力波的存在

  爱因斯坦的另一个预言，时空的扭曲应该也会产生波，且以光速在空间传播，还未印证

  4）GPS导航

  狭义相对论认为高速移动物体的时间流逝得比静止的要慢。每个 GPS 卫星时速为 1.4 万千米，根据狭义相对论，它的星载原子钟每天要比地球上的钟慢 7 微秒。另一方面，广义相对论认为引力对时间施加的影响更大（引力越强时间越慢，从由于其高速旋转而引力强的地方即卫星去观察引力弱的地方即地球则看上去时间会变快），GPS 卫星位于距离地面大约 2 万千米的太空中，由于 GPS 卫星的原子钟比在地球表面的原子钟重力位高，星载时钟每天要快 45 微秒。两者综合的结果是，星载时钟每天大约比地面钟快 38 微秒。

  3、爱因斯坦的极限——黑洞和宇宙诞生

  牛顿理论的极限，牛顿力学的“速度合成定理”在光速是固定不变是运到极限，从这个破绽开始，诞生了爱因斯坦的狭义相对论。另一方面，牛顿力学理论在水星的轨道之谜中的失败，成功解释谜底的是爱因斯坦的广义相对论。

  同样的道理，爱因斯坦理论也有无法解释的“极限状况”。其中之一便是“黑洞”。黑洞即连光也无法逃脱的星体。在说明黑洞之前，先了解“逃逸速度”，它就是指逃脱星球引力所需的最低速度。天体物理学家史瓦西推倒了逃逸速度为光速的天体的半径，即“史瓦西半径”。该半径的大小取决于天体的质量，例如地球的史瓦西半径为9毫米。如今我们发现了很多黑洞存在于宇宙各处，类星体便是位于星系中心的超巨大黑洞。

  时空的奇点，在有限的时间内潮汐力变成无穷大的这个点。时空的奇点的问题涉及到我们一直思考的宇宙起源。哈勃定律：星系越远，其远离地球的速度就越快。哈勃的发现阐明了宇宙的膨胀。宇宙不可思议地发生着，某种能量的添加使宇宙加速膨胀，即“暗能量”，它和暗物质一样是谜团。

  爱因斯坦方程式的破绽，彭罗斯和霍金发表了他们合著的论文。如果以被观测到的物质量和哈勃定律为前提，使用爱因斯坦方程式追溯到宇宙的过去，那么初期宇宙必然会产生奇点。霍金的科学生涯是从证明爱因斯坦理论并非完美理论开始的。

  三、微观世界的粒子

  1、光的真面目是粒子还是波？

  牛顿认为光是微小的“粒子”组成，而惠更斯提出了光是“波”的主张，19世纪的托马斯.杨的双缝实验结束了这场争论。这个实验确定了光是“波”。麦克斯韦的电磁理论进一步说明了光是一种“电磁波”。1905年，爱因斯坦在论文中阐明了光具有“粒子”的性质，即著名的“光量子假说”。这个性质便解开了光是“波”无法解释的光电效应。光由粒子组成，每个粒子的能量与其波长成反比。红外线、紫外线、X射线、放射性物质的伽马射线便是例证。

  粒子兼具“粒子”和“波”的性质（鲁宾壶）。

  2、量子力学（与相对论共同支撑现代物理的理论）

  无论费曼的路径求和，薛定谔的思想实验，都告诉我们在量子力学中各种物理量是“不确定性”。叠加所有可能路线的粒子叫做“量子力学粒子”。刘慈欣早期的科幻小说《球状闪电》讲述的便是人类捕捉宏电子，利用不同波长的宏电子将物体（例如芯片、人）量子状态，进一步研究宏原子，引发制造类似原子弹的宏核武器战争的科幻故事。科幻小说中所谓宏电子是指量子态的电子（便是利用了量子力学的不确定性原理），是“既可能存在，又可能不存在的”，但当有观测者出现时，电子的状态坍缩为基本态。

  3、融合量子力学和狭义相对论，预言“反粒子”

  这是个令人费解的思考问题，反正知道结论就好，所有粒子只要将狭义相对论和量子力学组合在一起，就能推倒出任何粒子都有相应的反粒子。像光子那样不带电荷的粒子也有反粒子，不过它的反粒子就是其自身。融合量子力学和狭义相对论为量子场论，融合量子力学和麦克斯韦电磁学则为“量子电磁学”。

  4、剥开宇宙洋葱头的芯——超弦理论

  《名为宇宙的洋葱》书中写道，洋葱最外侧的皮是我们日常所经历的世界。剥掉这层皮后，我们发现所有由“原子”组成。但这层也不过是“皮”而已。再剥掉这层皮后，里面出现了“原子核”。继续剥掉这层皮，原子核可以分解质子和中子。现在我们发现质子和中子也不过是“皮”罢了，它们里面充斥着叫做“夸克”的粒子。普朗克根据自己的理论和引力理论，找到了“普朗克长度”。融合了量子力学和广义相对论，便出现了“超弦理论”。这里所谓的string（弦）是指作为物质根源的基本粒子的最小单位。超弦理论认为所有粒子都由相同的“弦”组成。这里所说的“弦”，也会通过不同振动方式，组成夸克或中微子。

  四、结尾

  光意味着温暖、食物、安全以及生命，人类的历史便是追逐光的历史，人类在探寻光的本质漫长历程中逐渐揭示自然和宇宙的奥秘。古希腊的哲学家安比杜勒斯提出关于光的视觉的学说，由此产生了欧几里得《几何原理》。1000年之后，伟大的伊斯兰学者阿勒•哈增写了一部《光学全书》，解释了光的反射、折射定律，并作了精确的计算，从而推翻了光的视觉学说。国家和宗教也研究光和天文，权威颁布历法，基督教的铜表历法。笛卡尔通过对牛眼的解剖则证明了倒立成像法。玻璃制造的凸透镜、凹透镜，是人类可以借助更好的“眼睛”（天文望远镜和罗勃虎克发明的显微镜）去探索浩瀚星空和与浩瀚星空如此相似的微观世界。

  引力和光，引力真的是解开宇宙在光的尽头的神秘的钥匙？发现万有引力的牛顿，利用三棱镜，精确地测量了光的色彩，发明了光谱。从麦克斯韦尔四个方程式开始，方程式将电、磁、光相互联系到一起，揭示光的本质，光是一种电磁波，以波的形式传播，掀起了新一轮的物理科学的革命。人类发现更多不同频率的光，可见光谱，不可见光，紫外线，红外线（与光的热源）。发明家爱迪生经过1600多次失败实验，终于发明了钨丝白炽灯点亮了整个世界。牛顿的力学理论在光速遇到极限并与麦克斯韦方程相互矛盾，爱因斯坦的狭义相对论则证明光速是永恒不变的，时间的流动是一种因观测者的不同而发生变化的东西，空间也会伸缩。在证明水星运动的轨道上，牛顿引力理论遇到破绽，而爱因斯坦的广义相对论又完美地诠释了水星运动轨迹。相对论在黑洞、暗物质那里有遇到同样的极限状况，宇宙大爆炸理论和宇宙的尽头是光的尽头？融合量子力学和狭义相对论为量子场论，融合量子力学和麦克斯韦电磁学则为“量子电磁学”。融合量子力学和广义相对论，便有了超弦理论。

  科学与探索，虽然科学发现最初是源于研究者的好奇心，但是从长远看，也有不少成果最终在实际应用中发挥了作用。日本菲尔兹奖获得者森重文对于自己研究的基础数学这样评价：“虽然现在不能马上体现作用，但是50年或100年以后它会发挥出未知的作用。因此一颗探究之心是最好的指南针。”