2020年3月,弗里茨·伦敦奖评审委员会宣布,2020年度弗里茨·伦敦奖将授予三位科学家,除一位来自美国的博士和一位来自德国的教授外,最后一位是清华大学副校长、北京量子信息科学研究院院长薛其坤院士。
薛其坤院士曾阐述清华精神是:从一到无限。
这种精神其实代表着很多含义,其中之一就和清华大学校长邱勇2018年送给新生的一本书有关,书名就是《从一到无限》。
《从一到无穷大》的作者乔治·伽莫夫是上个世纪最有影响力的科学家之一,也是一位出色的科普作家。
伽莫夫1904年3月出生于前苏联小城市敖德萨,自幼对科学有着浓厚的兴趣,后仅用三年时间就完成了列宁格勒大学的学业。
1928年,读博士二年级的伽莫夫师从著名宇宙学家弗里德曼,后来在多位导师的力荐下,他前往世界数学中心德国哥廷根大学深造。
当时在哥廷根,各国量子物理学家都专心研究原子和分子,伽莫夫却专心研究原子核物理,决定研究新量子理论在原子核中能起到什么作用。之后,他跟随量子力学教父尼尔斯·玻尔、原子核发现者卢瑟福学习、研究。
不久,伽莫夫便有了世界级的发现:
当时苏联官方报纸《真理报》甚至为他的研究成果撰写了一篇赞歌。该报还写道:“(伽莫夫)向西方证明了俄罗斯也能产生柏拉图和牛顿。”
1931年,伽莫夫返回苏联,被任命为列宁格勒研究所首席研究员。
但当时在斯大林统治下,整个学术界的气氛非常压抑,伽莫夫逐渐对苏联学术界的氛围感到不满,认为一个有独立思想的人用政治来决定科学真理是荒谬的。
因此,在1932年越过黑海逃往土耳其未果之后,伽莫夫又被邀请参加1933年在布鲁塞尔举行的索尔维物理学会议。在想尽一切办法之后,他终于成功离开苏联,前往乔治·华盛顿大学任教。
在华盛顿大学,伽莫夫仍然对他的导师弗里德曼倡导的宇宙膨胀理论感兴趣,并开始研究这些思想。
1948年,美国《物理评论》杂志发表了一篇重要论文,题为《化学元素的起源》。该文认为:
宇宙起源于大爆炸。地球上和宇宙中发现的原子都是大爆炸的产物。宇宙最初以高温、高密度的原始物质开始,温度超过数十亿度。宇宙最初以高温、高密度的原始物质开始,温度超过数十亿度。随着宇宙的膨胀,温度逐渐下降,形成了现在的星系和其他天体。
然而此后十余年,很少有人关注伽莫夫的大爆炸理论,直到宇宙微波背景辐射被发现。
1948年,伽莫夫根据当时已知的氦丰度,预测如今的宇宙中应该存在着大爆炸留下的辐射遗迹,其温度应该相当于10K的宇宙微波背景辐射!
虽然这种说法在当时由于没有足够的事实证实而不受人欢迎,但科学家彭齐亚斯和威尔逊后来却因发现微波背景辐射、证实了大爆炸理论而获得了诺贝尔奖。
事实上,伽莫夫的成就并不仅限于上述几个方面。
后来伽莫夫开始提出用密码学来解释DNA的作用,这在当时引起了巨大的轰动。事实上,伽莫夫的想法对以后遗传理论的快速发展起到了很大的推动作用。事实上,这个想法就是现在大家所熟悉的遗传密码的开端。
伽莫夫除了一生在各个领域做出了巨大贡献之外,正如文章开篇所提到的,他还是一位极其伟大的科学普及者。
1956年,联合国教科文组织授予他卡林加科学奖,以表彰他在科普领域做出的巨大贡献。
伽莫夫一生出版了25本书,其中最有代表性的是《从一到无穷大》和《物理世界历险记》。
著名天体物理学家、理论物理学家肖恩·卡罗尔曾说:“伽莫夫的书决定了我的职业轨迹。”
因此伽莫夫的科普书也被公认为最值得一读的科普书。而今天给大家推荐的,就是他的一系列科普经典。
《从一到无穷》,爱因斯坦作序,清华大学校长推荐阅读
中国工程院院士、电子科技大学校长李彦荣推荐该书物理学家38岁,称“这本书用生动的语言介绍了20世纪以来一些重大科学进步,是一本特别适合中学生阅读的科普佳作。”
《物理世界历险记》是一本让孩子爱上物理的有趣书
《物理世界历险记》是伽莫夫最早、最著名的科普作品之一。
伽莫夫充分发挥他独特的想象力,从物理学的角度,通过这本书向读者呈现了他花费长期想象的奇妙世界。
《给孩子讲量子力学》讲述量子理论的发展
量子力学是20世纪初由普朗克、玻尔等物理学家创立的描述微观物质的理论,与相对论并列为现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学如原子物理学、固体物理学、核物理学、粒子物理学等相关学科都是以量子力学为基础的。
对于普通人来说,量子力学显得深奥、难以理解。
作者在18岁的时候就接触到了量子思维,24岁的时候成为量子力学重要奠基人之一玻尔教授的学生,并有机会结识了许多早期对量子力学做出贡献的科学家。因此,写这样一本关于量子力学的书,对作者来说完全是自然而然的表达。
在本书中,作者从普朗克和光量子入手,详细介绍了一系列伟大的物理学发现,包括普朗克的光量子、玻尔的量子轨道、泡利的不相容原理、德布罗意的波导、海森堡的不确定性原理、狄拉克的反粒子、费米的粒子变换、汤川的介子等。
本书译文通俗易懂,语言生动幽默,对于读者来说是一本不可多得的科普经典。
《告诉孩子引力》讲述人类认识引力的三个阶段
“万有引力定律”是艾萨克·牛顿于1687年在《自然哲学的数学原理》中发表的,这条定律至今已成为物理学的经典定律。
引力主宰着整个宇宙,导致成熟的苹果和破碎的飞机坠落到地面。
在人类对引力的认识史上,有三个伟大的名字:伽利略·伽利莱,他是第一个详细研究自由落体过程和落体约束的人;艾萨克·牛顿,他首次提出引力是一种无处不在的力;阿尔伯特·爱因斯坦,他说引力不过是四维时空连续体的曲率。
在《给孩子讲万有引力》中,作者从伽利略在比萨斜塔的“两个铁球”实验开始,向读者介绍了万有引力发展的三个阶段:
第一阶段介绍伽利略的开创性工作;
第二阶段介绍牛顿发现万有引力的思想和其在诸多领域的应用和突破性的发展;
最后阶段介绍爱因斯坦关于引力与其他物理现象之间的关系的猜想。
地球简史:地球上最精准的科普书
对于我们赖以生存的地球,你了解多少?
《地球简史》从地球的诞生讲起,接着从月球、行星、地表、地貌、天气、气候、宇宙、生命的本质、起源和演化,以及地球的未来等几个方面,详细介绍了我们生活的地球,内容很全面,语言通俗易懂。
关于地球的科普书有很多,但像伽莫夫的这样,涵盖地球天文、地理、生物等内容的却很少。
为孩子打开另一扇了解世界的大门,也许会诞生一位伟大的科学家
一个人年轻时读的书会直接影响他的一生物理学家38岁,基普·索恩就是在读了《从一到无穷大》之后对物理产生了兴趣,并最终获得了诺贝尔物理学奖,成为了一位伟大的物理学家。
杨振宁先生初中时就很爱读科普书籍,也因此对学习数理化产生了浓厚的兴趣,最终成为一名出色的物理学家!
一代又一代的人都从伽莫夫的著作中受益。如果你是家长贝语网校,把这套书送给你的孩子,也许就会诞生一位伟大的科学家!即使他将来可能不会选择成为一名科学家,通过这套书培养出来的对世界的理解和科学探索精神也一定会影响他的一生!
【数理科普】《乔治·伽莫夫物理学科普套装》(全五册)