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文苑擷英
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時間淘洗出的科普經典


張成



 

近一段時間,清華大學校長邱勇向2018級新生贈送科普經典名著《從一到無窮大——科學中的事實和臆測》(以下簡稱《從一到無窮大》)的新聞引起了熱議。大學校長送給新生,《從一到無窮大》是本什么樣的書呢?

且看數學家希爾伯特在二戰期間講述的一個故事——

我們設想有一家旅館,內設有限個房間,而所有的房間都已客滿。這時來了一位新客,想訂個房間,“對不起”,旅館主人說,“所有的房間都住滿了。”

現在再設想另一家旅館,內設無限個房間,所有的房間也都客滿了。這時也有一位新客,想訂個房間。“不成問題!”旅館主人說。接著他就把1號房間的旅客移到2號房間,2號房間的旅客移到3號房間,3號房間的旅客移到4號房間等等,這樣繼續移下去。這樣一來,新客就被安排住進了已被騰空的1號房間。

我們再設想一個有無限個房間的旅館,各個房間也都住滿了客人。這時又來了無窮多位要求訂房間的客人。“好的,先生們,請等一會兒。”旅館主人說。于是他把1號房間的旅客移到2號房間,2號房間的旅客移到4號房間,3號房間的旅客移到6號房間,如此等等,這樣繼續下去。現在,所有的單號房間都騰出來了,新來的無窮多位客人可以住進去,問題解決了!

此時,又來了無窮多個旅行團,每個旅行團有無窮多個旅客,只見這個老板不慌不忙,讓原來的旅客1號房間客人搬到2號,2號房間客人搬到4號……,k號房間客人搬到2k號。這樣,1號,3號,5號……所有奇數房間又都空出來了。

神奇吧,這個故事告訴了我們一個事實——在無窮大世界里,部分可能等于全部!這稱之為希爾伯特悖論。雖然叫“悖論”,但它完全符合邏輯,只是與我們的直覺不符罷了。類似的故事這本書中還有很多,如用尋找寶藏的故事引出虛數,用平面驢的故事引出梅比烏斯面(彎曲面)等等。

與聽故事相比,進行邏輯思維是相對耗費腦力的,所以許多人熱衷于讀小說而不愿意去學習自然科學知識。因此霍金的圖書編輯告訴他,書中每多一個公式,書的銷量將減少一半。霍金的《時間簡史》盡管做到了全書只有一個公式,依舊被讀者目為天書,雖然行銷全世界,卻沒有多少人能讀懂或是讀完。《從一到無窮大》的作者是深知人的這一習性的,所以他寫這本書的手法就是以故事串聯起許許多多的數學、物理學、生物學知識,深入淺出、妙趣橫生、內容豐富、圖文并茂。然而作者和霍金不一樣的是,他不害怕數學的枯燥和艱深,不但對科學知識做定性的描述,而是運用了大量的數學公式做定量描述,使這本書也達到了相當的深度。

作者G·蓋莫夫,1904年出生于俄國,1968年去世,是美國核物理學家、宇宙學家。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靡全球,1940年代出版的《從一到無窮大》是他最著名的代表作。

1978年,科學出版社首次引進出版《從一到無窮大》,在風氣漸開的中國大陸,這本書很快引起反響,中譯本初版印數為55萬冊,至今累計發行近百萬冊。

《從一到無窮大》問世以來,引導許多青年走上了科學道路。清華大學教授劉兵回憶,1978年他考上北京大學物理系時,這本書像偵探小說一樣吸引著他。而現任四川大學校長李言榮稱這本書為“我的科學啟蒙”。他說自己對《從一到無窮大》情有獨鐘,當了大學校長、成了中國工程院院士后,還會偶爾翻一翻。

李言榮不但自己偶爾翻翻,在2015年他任電子科技大學校長時,在當年的世界讀書日他給這本書的推薦語是:“通過講述科學入門知識的‘一’,使讀者向縱深雙向的‘無窮大’方向努力,通過從人類的林林總總的科學活動中摘取滄海‘一’粟,使讀者窺視到科學大千世界的‘無窮大’的壯美和改造世界的‘無窮大’的潛力。”

與《時間簡史》相比,這本書的知識可能顯得有些陳舊,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成果他都不會涉及了。但是,打開這本書,你會像讀《福爾摩斯探案集》一樣,探索科學世界中完全顛覆你認知的有趣的現象,你會看到無理數多于有理數,一公里長的線段和一寸長的線段的點的數量一樣多,你會發現愛因斯坦是魔術師能讓你穿越時空變成少女……

值得一提的是,本書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,并在書中加了許多注釋,更便利讀者閱讀。

宇宙的奧秘無窮,人類的探索不止。《從一到無窮大》讓我們領略了科學探索的趣味,更激發了心中潛藏的對科學探索的向往。這是一本經過了時間淘洗的科普經典。


作者簡介:

張成,聯合日報社總編助理、文化中心主任,民盟山東省委文史委員會主任。




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