编者注:这篇报道已被更正,以反映肖恩·卡罗尔将于周五在科学中心B厅发表演讲。
肖恩·卡罗尔在2020年初的第一次大流行封锁期间买了一个绿色屏幕和一个相机。每周,这位理论物理学家和著名科学作家都会拍摄两小时长的视频,解释现代物理学的基本概念,包括守恒、量子力学、引力和黑洞。
卡罗尔正在将“宇宙中最大的想法”系列改编成同名三部曲。周五,他将在科学中心B厅做一个关于第一卷“宇宙中最伟大的思想:空间、时间和运动”的演讲。无论是视频还是系列书籍,都是将科普闹剧和大学水平的教科书糅合在一起,针对的是经常被忽视的读者:他们不是很感兴趣,想要一个学位,但又足够渴望详细了解科学究竟是如何运作的。
其实,这本书的真正读者是16岁的我。卡罗尔说,他于1993年获得哈佛大学天文学博士学位。如今,他是约翰霍普金斯大学自然哲学的霍姆伍德教授。《公报》采访了卡罗尔,谈到了他的项目,以及他为什么梦想有一个世界,在那里人们可以在当地的一家酒吧里辩论他们最喜欢的暗物质候选人——以及其他物理谜团。
常见问题
肖恩•卡罗尔
宪报:你说你开始拍摄视频系列是为了帮助人们在大流行的超现实早期保持联系。它达到你的期望了吗?
卡罗尔:是的,它们让人们保持联系,大流行是一种巨大的乐趣。不,我确实没那么有野心。也许它给我带来的好处比世界上其他人都多。但是信号很好。最受欢迎的视频有大约80万的点击量。我花了一个半小时写下广义相对论的张量方程。这不是YouTube上常见的病毒式热搜。
宪报:那么,为什么要把这些视频变成书三部曲呢?为什么视频不够多?
卡罗尔:就像我说的,有80万人观看了最受欢迎的视频。让我告诉你,不是80万人在买这本书。但这并不意味着买这本书的人,即使人数较少,也看了视频。有些人就是喜欢读书。老实说,你可以从书中学到更多,因为这是一个缓慢的过程。
宪报:你似乎也发明了一种全新的体裁,介于科普书和教科书之间。这是故意的吗?
卡罗尔:这绝对是故意的。我写了几本畅销书。但在大多数情况下,我的目标不仅仅是教学。我的书提出了一个你可以不同意的论点,无论是关于现实的本质还是关于量子力学的解释。然而,这些书非常努力地坚持每个人都同意的事情。在阅读流行书籍的读者和阅读教科书的读者之间,有一大批人。这是我很乐意去填补的空白。
“科学不仅仅是一组最终答案;这是一种思考世界和学习新事物的方式。”
宪报:在整本书中,你提出了很多抽象的概念,比如无限,这些概念对大多数人来说都是难以概念化的,即使它们对我们的自然世界的问题很重要。为什么这些概念仍然值得探索?
卡罗尔:我不只是想解释物理的基本原理。我带来了一些历史故事,哲学背景,数学细节等等。在我的内心深处,我总是在想,“是什么让我真正感兴趣?”对于无限,我们在连续统中使用它,在我们对自然世界的最好描述中使用它,却不确定它是否有必要。但说实话,我不知道我们是否走对了路。因此,尽管我试图坚持每个人都同意的事情,但我很乐意指出我们不同意的地方。
宪报:有没有什么物理概念被普遍误解?
卡罗尔:哦,天哪,有这么多。在这本书的范围内,我讨论了空间和时间以及时空。从经典力学到广义相对论。显然,人们对广义相对论、弯曲时空、膨胀的宇宙等有很多误解。但我不会纠结于此。我从对错误信息和学习的学术研究中了解到的一点是,如果你试图通过说“这是错误的,你可能认为是正确的。现在我要解决这个问题"人们最终会想错误的事情因为你把这个想法灌输给了他们。我尽量把大部分时间花在思考正确的概念上。
宪报:在第一本书中,你一路从亚里士多德和牛顿到现代黑洞研究。接下来是什么?
卡罗尔:我正在写第二本书,都是关于量子力学和量子场论的。第三本书是复杂性和突现。其中一些只是涵盖热力学和宇宙学的术语,但复杂系统、临界性和网络的概念对于确定宇宙的微观规则如何共同构建我们所生活的这个疯狂复杂的宏观世界至关重要。
宪报:你说过你喜欢听到人们在当地酒吧或杂货店排队时讨论物理学。除了让你和其他理论物理学家高兴之外,这还能实现什么呢?
卡罗尔:我不是科学教育方面的专家。但据我所知,我们太关注一组事实了。科学不仅仅是一组最终答案;这是一种思考世界和学习新事物的方式。所以,如果人们明白我们是如何以及为什么会有这样的想法,我认为,他们就会更好地了解如何将不确定性牢记在心,判断新的证据,以量化的方式思考世界,并乐于改变自己的想法。所有这些事情对科学都至关重要,当然也更广泛地服务于人们。
宪报:在酒吧里听到人们谈论哪个物理话题最让你兴奋?
卡罗尔:厚脸皮的回答是哈密顿力学。在书中,我们学习了牛顿力学,然后是另一种方法,叫做哈密顿力学,然后是另一种方法,拉格朗日力学。三种不同的方法来做同样的基础物理。他们中的一个更正确吗?我们不知道。但重要的是要从不同的角度概念化相同的想法,因为一个人可能会提出不同的前进方向。我们还没有结束。我们还在考虑接下来会发生什么。因此,在这本书中,我试图提供将在未来500年使用的思想,以及我们前进时需要注意的事情。
注:本文由院校官方新闻直译,仅供参考,不代表指南者留学态度观点。