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引言 科学的核心魔力(第3页)

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苏格兰人詹姆斯·克莱克·麦克斯韦(JamesClerkMaxwell)可以说是牛顿时代与爱因斯坦时代之间最伟大的物理学家。

尽管麦克斯韦的思维能力超强,但他的思维过程本质上与常人的思维过程没有太大区别。

他也是先在脑海中使用齿轮之类的日常物体来构造诸如电和磁等现象的机械模型,只有当他确信已经掌握了事物的本质时,才用数学术语表达自己的模型。

麦克斯韦用著名的电磁方程组(equatioromagism)描述电和磁的现象,揭示了光是电磁波,并预测了无线电波的存在,从而使21世纪的超链接世界成为可能。

但是,英国物理学家保罗·狄拉克(PaulDirac)的做法却与其大相径庭。

这位堪称“物理学上的斯波克先生”

只是凭空“捏造”

了一个公式,就描述了在稀薄的空气中以接近光速传播的电子运动。

狄拉克方程(Dira)是狄拉克在一张纸上摆弄出来的方程,并且他坚持物理应该同数学一致,从而用该方程预测了现在毋庸置疑的反物质(antimatter)宇宙,使该方程成为刻写在威斯敏斯特大教堂石地板上仅有的两个方程之一。

本书讲述的关于麦克斯韦、狄拉克以及许多其他人的故事,我都力求内容翔实,有据可依。

如果谈到的科学家还活着,而且愿意接受采访的话,我就去采访;对于那些已经去世的人,则利用我所掌握的事实,把他们身边发生的事件戏剧化。

例如,麦克斯韦认识到光是电磁波的那天就是从现有的事实中拼凑起来的。

在苏格兰格伦莱尔庄园度暑假回来后,麦克斯韦确实去了伦敦国王学院的图书馆,在一本参考书中查阅了空气的介电常数和磁导率的测量值。

这些事实是由威廉·韦伯(WilhelmWeber)和鲁道夫·科尔劳施(RudolfKohlrausch)提供的。

麦克斯韦的确每天在肯辛顿大街的家与斯特兰德的国王学院之间来回奔波,他经常步行去,乘坐马车回;经过皮卡迪利大街,可以转去阿尔伯马尔街的皇家科学院,有时他会在那里停留一段时间。

麦克斯韦和妻子凯瑟琳(Katherine)也的确经常在海德公园和肯辛顿宫花园骑马,凯瑟琳的小马查理是通过火车从格伦莱尔庄园运送过来的。

我希望通过将科学预测和预测被证实的戏剧化故事,生动地再现科学发现诞生的情境,并为读者呈现这些科学家在那一刻的思考,以及他们即将揭示无人知晓的宇宙秘密时的兴奋心情。

那些对科学史感兴趣的人也可以从我提供的大量参考资料中受益。

从这些“魔术师”

的故事里,你可以了解他们如何用笔和纸,不仅预测了未知世界、黑洞和亚原子粒子的存在,而且预测了反物质、在空气中传播的看不见的波、时空中的涟漪(即引力波)以及更多其他东西的存在。

这些故事就是关于科学的核心魔力,以及这种魔力是如何将人变成神的。

[1]上新世是地质时代中第三纪的最新的一个世,它从距今530万年开始,距今258.8万年结束。

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