读《宇宙的琴弦》有感

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时间:2019-05-29

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1、读《宇宙的琴弦》有感其实这本书早就想看了,但由于平时没有时间。正好寒假,将它看完了,由于在看之前就知道会出现一些很难理解的观点,所以在看这本书之前,先看完了与这本书有关的视频《优雅的宇宙》以方便理解。先简单介绍一下关于这本书。书名已经知道了,叫《宇宙的琴弦》,然后它的作者是一个叫做B·格林的美国理论物理学家写的,当然,他的名字是音译过来的,说到这里顺便说一下,书名肯定也是翻译过来的,原名是《TheElegantUniverse》,至于作者想从书的名字告诉我们什么,那就得自己去猜了。这本书可以说是一本入门的科普读物,当然,是将你带入关于弦理论的最初的资料

2、。然后顺便提一下,我之所以想读这本书,也是想稍微了解一下,关于这神奇的弦理论,这thetheoryofeverything万物之理。现在我将就我的理解介绍一下弦理论,也就算做我对这本书的理解,也作为我读过这本书的感想吧。从最早讲起。在1687年,牛顿公布了他的万有引力定律,他宣布:让月球围绕地球旋转的力,与让苹果从树上掉下来的力是同一种力,一下子将上帝与普通人联系在一起,按照牛顿的观点,月球围绕地球以一个椭圆在运动,为方便理解,近似为圆周运动。而维持圆周运动需要一种外力来提供其曲线运动所需的向心力,于是牛顿将地球对月亮的这种作用解释为是一种力在作用,他

3、将这种力命名为gravity,按情况翻译为重力或引力。牛顿不仅定性的描述了引力,还写出了定律的方程。用语言说这方程的意思就是,两个物体间的引力正比于物体质量的乘积,反比于物体间距离的平方。用这个引力定律可以解释几乎一切,包括彗星的运动,月亮绕地球的运动,篮球在空中飞行,甚至是预言海王星的出现。公式的预言与物体真实的运动惊人的一致。直到20世纪初这些成功一直是牛顿理论不容辩驳的支柱。然而,爱因斯坦的狭义相对论却是最大的障碍。狭义相对论的一个重要特征就是光所限定的绝对速度。即没有东西能比光更快。于是问题出现了,设想一下,假如太阳突然消失,那么由于地球失去了

4、太阳的引力作用,将立即飞离轨道,这是牛顿的观点。但是即使太阳消失,太阳的光也会因为1.5亿公里的巨大距离,要8分钟才会消失。于是问题出现了,引力怎么能先于光而消失?当然在狭义相对论出现以前,牛顿的引力理论也有重大的缺陷,它能高度精确的预言物体在引力的作用下如何运动,却没有能说明引力到的是什么。就是说相互分离的物体,凭什么相互作用呢?当然,牛顿自己也无法解释。先撇开引力,有这样一个现象:假如你在封闭的电梯里,刚到100层,突然钢缆断裂,电梯和你一起下坠,你就会发现,我的确在地球附近,但是却感受不到地球的引力了。还有一个现象,你坐在汽车上,汽车突然加速,你

5、就会感觉到加速度对你的影响,当然如果是向上加速,即使没有地球你也能感觉到,类似有力的作用,也就是说加速度产生的力的感觉,与引力产生的力的感觉是无法区分的。所以我们研究一种特殊的有加速度的运动,圆周运动。假设一个圆形的转盘,你要去测量一下它的周长,于是你就趴在圆盘边缘测量,由于圆盘在旋转,你就有一个速度,你手中的尺子便因为运动而略为缩短,当你再去测量该转盘的直径,并将该周长除以直径,就会发现得到一个比2π更大的数。奇怪的事情发生了,一个圆的东西,怎么可能违反古老的法则呢------对于每个圆来说,那个比值不都应该是2π吗?解释是这样的:古希腊发现那个法则

6、只对平面上的圆才会成立,如果这个圆在曲面上就不一样了。爱因斯坦证明了,在所有的加速运动的情形,空间都是弯曲的。当然最后发现弯曲的不仅仅是空间,时间也发生了弯曲,而且加速度越大,时间弯曲越剧烈。所以按照爱因斯坦的观点,引力就是空间和时间的弯曲。引力也不是瞬间传递的,只是有质量的物质引发时空弯曲造成的。当然,至于空间如何弯曲,还是一件很难想像的事。最后用新理论解释一下太阳消失这灾难吧。当太阳消失时会产生空间的扰动,扰动以光速向外扩张,这便满足了狭义相对论对以光速为宇宙速度极限的的要求。所以在太阳消失8分钟以后,地球上的我们才知道太阳不见了,而同时我们也感觉

7、到太阳引力的消失。爱因斯坦的新理论就这样解决了矛盾;引力扰动与光同步。而这新诞生的理论被称为“广义相对论”。说完了引力,在讲讲后一种发现的力。在很早古代,人们就发现带静电的物体可以吸引轻小物体,然后带相同电荷相互排斥,不同电荷互相吸引。当然同时也有一个很接近的,就是磁力。磁有两极,同样是同极相斥,异极相吸。后来发现电流可以产生磁力,之后法拉第又成功将磁变成了电。于是电与磁之间就可以互相转换了。但是没有人能解释这是为什么。直到麦克斯韦成功的用四个简单的方程同时描述了电力和磁力,即完成了电力和磁力的统一。之后就将这种新的力称为“电磁力”。随着物理学的发展,

8、渐渐地问题显现出来了。比如这样一个例子:在一个烤炉中,我们设定一定温度,在加热炉壁的时候它的内

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