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评论者:Linda P. Rothschild

译者:程玺

宇宙之数指的是那些与宇宙的物理法则内在关联的诸个常量。并非所有与自然界相关的数字都符合这里所说的“宇宙”概念。比如:作为现代十进制数字体系基础的数字10,它来自于人类手指的数量。一周七天则是近乎武断的选择,尽管自圣经时代便已采用。而一年365天,则确实反映了一个宇宙中的现实:地球围绕太阳公转一周所需的大致天数。然而,这一数字并没有一个与之相关的宇宙物理法则,仅仅是一种既定事实,它只代表了我们所身处的地球的即时状况,以及地球与其恒星——太阳之间的关系。

至于什么才是宇宙数字,我们只要想一下光就明白了。数十年来,当学生们了解到光的速度是186000英里/秒(以及人类使用光年——光运行一年的距离来衡量宇宙间的距离)时,无不为之惊奇和欣喜。《宇宙之数》一书便是通过对十几种宇宙数字的讨论,包括对于和这些数字相关的实验及科学家的介绍,力图为读者带来阅读的快乐以及启发。

这是一本讲述科学历史的书籍,但作者并未按时间顺序进行编写,而是将其分为若干章节,每一章对应一个特定的宇宙问题或现象。作者James D. Stein是一位数学教授,他本人的研究领域与本书内容有不小的距离。Stein试图引领读者一起探索与这些“宇宙数字”发现过程相关的历史实验,并搭配有关科学家的奇闻异事。比如,从书中我们会了解到,17世纪的天文学家开普勒不仅发现了行星的运行定律,此外,他还赢得了一场他母亲被控施行巫术的官司。

作者采取轻松的笔调,引人入胜的文字,为读者呈现出美好的探索发现的精神。但这也并没有妨碍作者提供与内容相关的详细的数学公式,以及精准的文字描述,有时这些描述更以一种简明扼要的方式呈现出来。

理科不好的读者也不必因此却步。偶尔一两页充斥着等式的页面,看似恐怖,但即使略过直接看下一页也不会丧失多少阅读的连贯性。(即使同样作为数学家的本人,也一样会忍不住跳过其中的几个等式。)另外,作者经常会在严肃的科学论述中,加入妙趣横生的比喻,例如,“化学反应就是电子愉悦的旋转,从一个原子舞伴处移动至另外一个原子舞伴处…”。其中的有些比喻可能会稍显牵强,比如他将天上的星星比作好莱坞明星。但这些做法也都是为了增加阅读的趣味性。

对于《宇宙之数》一书中所探讨的有些现象,比如气体的压强、体积和温度之间的关系,只要是受过基本教育的读者就会有所了解。另外一些则可能相对比较陌生,例如,人们可能会觉得冷和热均是由“某些来源”所带来的属性。然而,直到18世纪初,科学家才呈现出寒冷不过是因为热的缺席,并证明了“绝对零度”的存在,温度永远无法比绝对零度更低。Stein用了一整章的篇幅来讲述这段精彩的历史,其中包括将零下273度确定为绝对零度的相关实验,他并介绍了现代科技中十分重要的低温物理学。

后面几个章节中的许多精彩案例则均来自天体物理学,包括许多仰赖20世纪科技进步的发现。例如,当白矮星的质量超过钱德拉塞卡极限(这一极限由其发现者——印度天体物理学家钱德拉塞卡的名字命名)时,将会出现超新星爆炸,并释放出重元素。此类爆炸是宇宙生命周期的一部分。对此作者写道:“每架飞机都有一个起飞时速,即飞机安全升空的速度。钱德拉塞卡极限除了作为巨恒星丧钟敲响的一个数字以外,同时也是行星构成和生命产生的起飞时速。”

作者所采取的诙谐的语调可能不合部分读者的胃口,但这种轻松的写作方式一定会吸引很多读者的阅读兴趣,即使触及艰涩的科学理论,读者也能有很好的把握。另外,作者也会不时在叙述中穿插自己的经历和故事,从而为本书平添了一些个人色彩。

各类读者,只要对宇宙法则的发现过程感兴趣,都会从本书中获益良多。在阅读的过程中,或许还可以打开维基百科,随手搜索相关词条和名称,以便更好的理解本书的内容。无需担心这些偶尔的停顿会影响到愉悦而充实的阅读体验。

Linda P. Rothschild是一位来自加州大学圣地牙哥分校的著名数学教授,她也是美国人文与科学学院的一名会员。

本文参加 Translate Geeks to Chinese 翻译活动