數學難題╳物理悖論╳宇宙疑難
從黎曼猜想到零點能量,娓娓道來科學史上的風風雨雨
|難倒一整個世紀的數學家,至今無法破解的終極數學難題
1900年,世界上最傑出的數學家在巴黎召開了一次國際數學家大會;一百年後的2000年,美國克雷數學研究所的數學家們,也在巴黎召開了一次數學會議。除了地點相同,會上最令人矚目的,那就是在所列出的難題之中,有一個──並且只有一個──共同的難題。
這個難題就是黎曼猜想,它被很多數學家視為是最重要的數學猜想。
1859年,32歲的黎曼被選為柏林科學院的通訊院士。他向柏林科學院提交了一篇題為《論小於給定數值的素數個數》的論文,而那篇只有短短8頁的論文就是「黎曼猜想」的誕生地……
|聽膩了愛因斯坦跟波耳,那就來說說包立
如果說愛因斯坦的錯誤最出名,波耳的錯誤最有代表性,那麼包立的錯誤有什麼特點呢,或者說「最」在哪裡呢?我認為是最有戲劇性。
關於包立究竟犯過多少錯誤,似乎也沒有人羅列過,不過也可以肯定,他犯錯的數量與類型都遠不如愛因斯坦那樣「豐富多彩」。原因呢,也跟波耳的相似,即「與其說是他在避免犯錯方面比愛因斯坦更高明,不如說是因為他的研究領域遠不如愛因斯坦的寬廣。
那麼,在包立所犯的錯誤之中,有哪些最值得介紹呢?我覺得有兩個:一個關於電子自旋(electron spin),一個關於宇稱守恆(parity conservation)。
|重力為什麼要量子化?
廣義相對論作為一種描述重力相互作用的理論,在量子理論發展的早期,是除電磁場理論之外唯一的基本相互作用理論。將它納入量子理論的框架,也因此成為繼量子電動力學之後的一種很自然的想法。
但是重力量子化的道路卻遠比電磁場量子化來得艱辛。在經歷了幾代物理學家的努力,卻未獲實質進展之後,人們有理由重新審視追尋量子重力的理由。
廣義相對論是一個很特殊的相互作用理論,它把重力歸結為時空本身的幾何性質。從某種意義上講,廣義相對論所描述的是一種「沒有重力的重力」。既然「沒有重力」,是否還有必要進行量子化呢?描述這個世界的物理理論,是否有可能只是一個以廣義相對論時空為背景的量子理論呢?或者說,廣義相對論與量子理論是否有可能真的是兩根獨立支柱,同時作為物理學的基礎理論呢?
1859年,32歲的黎曼被選為柏林科學院的通訊院士。他向柏林科學院提交了一篇題為《論小於給定數值的素數個數》的論文,而那篇只有短短8頁的論文就是「黎曼猜想」的誕生地……
|聽膩了愛因斯坦跟波耳,那就來說說包立
如果說愛因斯坦的錯誤最出名,波耳的錯誤最有代表性,那麼包立的錯誤有什麼特點呢,或者說「最」在哪裡呢?我認為是最有戲劇性。
關於包立究竟犯過多少錯誤,似乎也沒有人羅列過,不過也可以肯定,他犯錯的數量與類型都遠不如愛因斯坦那樣「豐富多彩」。原因呢,也跟波耳的相似,即「與其說是他在避免犯錯方面比愛因斯坦更高明,不如說是因為他的研究領域遠不如愛因斯坦的寬廣。
那麼,在包立所犯的錯誤之中,有哪些最值得介紹呢?我覺得有兩個:一個關於電子自旋(electron spin),一個關於宇稱守恆(parity conservation)。
|重力為什麼要量子化?
廣義相對論作為一種描述重力相互作用的理論,在量子理論發展的早期,是除電磁場理論之外唯一的基本相互作用理論。將它納入量子理論的框架,也因此成為繼量子電動力學之後的一種很自然的想法。
但是重力量子化的道路卻遠比電磁場量子化來得艱辛。在經歷了幾代物理學家的努力,卻未獲實質進展之後,人們有理由重新審視追尋量子重力的理由。
廣義相對論是一個很特殊的相互作用理論,它把重力歸結為時空本身的幾何性質。從某種意義上講,廣義相對論所描述的是一種「沒有重力的重力」。既然「沒有重力」,是否還有必要進行量子化呢?描述這個世界的物理理論,是否有可能只是一個以廣義相對論時空為背景的量子理論呢?或者說,廣義相對論與量子理論是否有可能真的是兩根獨立支柱,同時作為物理學的基礎理論呢?
- 版權頁
- 作者簡介
- 自序
- 第一部分——數學
- 1 無窮集合可以比較嗎?(1)
- 2 實數都是代數方程的根嗎?(1)
- 3 最少要多少次轉動才能讓魔方復原?(1)
- 4 為什麼說黎曼猜想是最重要的數學猜想?(1)
- 5 為什麼巴西的蝴蝶有可能引發得克薩斯的颶風?(1)
- 第二部分——物理
- 6 包立的錯誤(1)
- 6.1 引言
- 6.2 包立的第一次錯誤:電子自旋
- 6.3 第一次錯誤的幕後花絮
- 6.4 包立的第二次錯誤:宇稱守恆
- 6.5 第二次錯誤的幕後花絮
- 6.6 結語
- 參考文獻
- 7 輻射單位簡介
- 8 μ子反常磁矩之謎(1)
- 8.1 引言
- 8.2 有自旋帶電粒子在電磁場中的自旋進動
- 8.3 自旋進動與反常磁矩
- 8.4 μ子的產生衰變性質及實驗思路
- 8.5 實驗技巧略談
- 8.6 實驗結果概述
- 8.7 理論計算——經典電動力學
- 8.8 理論計算——相對論量子力學
- 8.9 理論計算——量子電動力學
- 8.10 理論計算——電弱統一理論
- 8.11 理論計算——量子色動力學
- 8.12 並非尾聲的尾聲
- 參考文獻
- 9 追尋引力的量子理論(1)
- 9.1 量子時代的流浪兒
- 9.2 引力為什麼要量子化?
- 9.3 黑洞熵的啟示
- 9.4 引力量子化的早期嘗試
- 9.5 圈量子引力
- 9.6 超弦理論
- 9.7 結語
- 參考文獻
- 10 從對稱性破缺到物質的起源(1)
- 10.1 從對稱性自發破缺到質量的起源
- 10.2 從夸克混合到物質的起源
- 附錄:獲獎者小檔案
- 第三部分——天文
- 11 開普勒定律與嫦娥之旅(1)
- 12 宇宙學常數、超對稱及膜宇宙論
- 12.1 宇宙學項與宇宙學常數
- 12.2 暗物質
- 12.3 暗能量
- 12.4 零點能
- 12.5 超對稱
- 12.6 膜宇宙論
- 12.7 宇宙七巧板
- 12.8 結語
- 參考文獻
- 13 行星俱樂部的新章程(1)
- 14 奧爾特雲和太陽系的邊界(1)
- 14.1 為什麼說奧爾特雲是裝滿了彗星的「大倉庫」?
- 14.2 太陽系的邊界在哪裡?
- 第四部分——其他
- 15 關於牛頓的神學表白
- 16 從普朗克的一段話談起
- 17 什麼是哲學
- 第五部分——索引
- 術語索引
- 人名索引
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