《宇宙的琴弦》

原书作者 B•格林 是理论物理学前沿理论”弦理论”的领军人物之一。

量子力学和相对论差不多所有的预言都在实验上被物理学家以难以想象的精度证实了，但两个理论不可能都是正确的。甚至两个理论是水火不容的。

引力，电磁力，强力（把夸克胶结在质子和中子内部），弱力（放射性衰变）

量子场论：
首先研究电磁力与物质的相互作用，创立量子电动力学。
说它是量子的，是因为一开始把几率和不确定的观点一开始就融合到理论中；说他是场论，是因为把量子原理融入到以前的经典力场（麦克斯韦方程）概念中。
它是相对论的，因为狭义相对论从一开始就走进来，量子场由粒子构成，就像电磁场由光子构成一样；能量以粒子质量和运动的形式出现

溜冰者的比喻却有一个大毛病，那就是传球总是“排斥性的”——它使两个人越离越远。不同的是，带相反电荷的粒子也通过交换光子发生相互作用，而那电磁力却是“吸引的”。看来，光子似乎并不是力本身的传递者，它只不过传递“消息”，告诉粒子该如何响应那个力。对同性电荷的粒子，光子带来的消息是“离开”；而对异性电荷的粒子，那消息是“走近”。因为这一点，我们有时说光子是电磁力的信使粒子。同样，胶子和弱规范玻色子分别是强力和弱力的信使粒子。把夸克锁在质子和中子里的强力起源于一个个夸克交换胶子。可以说，胶子真就像把这些亚原子粒子紧紧粘在一起的“胶”。弱力决定着粒子的某种放射性衰变的嬗变过程，它的中介是弱规范玻色子
在研究弦理论的低能过程时——这些过程没有足够高的能量去探测超微观的弦的延展特性——我们可以运用点粒子量子场论的框架，将弦近似看成没有结构的点粒子。在面临短距离或高能量的过程时，我们不能再用这样的近似，因为弦的延展性是它能解决广义相对论与量子力学矛盾的关键，而点粒子理论做不到

《微漪之塘》

一宇宙的进化

二物质的本质

物质是什么？

• 古代神秘主义者认为物质是一种复杂的能量
• 有些古代概念认为是空间的凝聚 我们世界上所观察到的任何东西，都不可能绝对的有把握被认识。绝不可能排除对“它是什么，甚至它是否存在”的怀疑
  只有心理活动（包括怀疑本身）这一事实是确凿无疑的。
  柏拉图：实在是一种“说的倒像是真的故事”

  生命现象

  心灵的表现

  有些身体修复功能，似乎不能由进化论解释
  频死体验，有正序、反序、交叉，但没有任何事被遗忘

• 超感知觉ESP，
• 遥视remote-viewing，
• 自发的文化联系

自然界是全息照片，因此每一部分都与整体有一定的关联。第五种场，便是“全息场”

《时间之箭》

全书不仅仅讲了时间的箭头，而是顺便把整个物理体系和思想史梳理了一遍。非常不错
（书的翻译真烂）

（英）柯文尼

时间的形象

许多科学理论并不支持我们一般对时间的看法；在这些理论中，时间的方向无关紧要。如果时间倒走，现代科学的几座大厦——牛顿力学、爱因斯坦的相对论、海森堡和薛定谔的量子力学，也都同样站得住脚。对这些理论来说，记录在影片上的事件，不管影片顺放还是倒放，看上去都行得通。单向的时间，反而像是我们脑中产生的幻觉。研究这个问题的科学家们，带着几分嘲笑的口气，把我们日常时间流逝的感觉，称为“心理时间”或者“主观时间”。

文化时间

原始社会相信数年为一个周期。例如，玛雅人相信历史每260年重复一次

历法对于古人类来说至关重要，神学、占星术都试图解释恒星和太阳的运动。天文学意味着凌驾于他人之上的权利

对于牛顿的工作而言，最重要的天文学来源于古希腊人。古希腊人不仅向其它古代文明一样收集周围世界的信息，而且试图用理性来了解宇宙，而不是求助于神、巫术和迷信。

公元4世纪的尼梅修斯主教说过：“苏格拉底〔苏格拉底(前469—前399年)〕古希腊著名的唯心主义哲学家，出生在雅典的一个平民家庭。致力于伦理学研究，建立了“知识即道德”的伦理思想体系，被认为是当时最有智慧的人。学说散见于他的学生柏拉图及克塞诺芬尼的著作中。也好，柏拉图也好，人人都会复生，都会再见到同样的朋友，再和同样的熟人来往。他们将再有同样的经验，从事同样的活动。每个城市、每个村庄、每块田地、都要恢复原样。而且这种复原不仅是一次，而是二次三次，直到永远。”好像所有历史的事件都装在一个大轮子上一样，循环不已。这不断循环的观念重新出现在现代数学里面，叫“庞加莱循环”；庞加莱是世界伟大数学家之一，活跃于19世纪末、20世纪初。

时间之箭引起我们内心的恐惧，因为它意味着不稳定和变迁。它所指向的是世界的末日，而不是世界的重新再生。罗马尼亚人类学者、宗教史学者埃里阿德（Mireea Eliade）在他有关时间之箭和时间循环、名为《永恒回返的神话》的书里，认为世上从有人类以来，多半的人都觉得循环时间更令人安慰，而将它紧抱不放，死心塌地地承认再生和更新；这样，过去也是将来，没有真正的“历史”可言。请注意他写的：“远古人的生命……虽然发生在时间里面，并不记录时间的不可逆性；换句话说，对时间意识中最明确的特征，它反而置之不理。” 是犹太基督教传统把“线性”（不可逆）的时间，一下子直截了当地建立在西方文化里面。埃里阿德写道：“这种‘无尽循环’的老调，基督教企图一下子将它超越。”由于基督教相信耶稣的生、死和他的上十字架受难，都是唯一的事件，都是不会重复的，西方文化终于把时间看成是穿越在过去和未来之间的一条线。基督教出现以前，只有犹太人和信仰拜火教的波斯人认同这种前进式的时间。

不可逆时间深刻影响了西方思想，为进化论、地质学开辟道路，为现代科学打下基础。

哲学中的时间

（很多内容）

牛顿和爱因斯坦

• 科学大革命 哥白尼（1437-1543）在1543年出版《天体运行论》
  第谷（1546-1601）开普勒的导师，支持地心说
  开普勒（1571-1630）的工作表名第谷和哥白尼都不对，提出了三定律，但仍然有一些神秘主义色彩
  伽利略系统阐述了“加速度”的概念，第一个把望远镜用于科学研究

牛顿力学

《自然哲学的数学原理》：“绝对、真实、数学的时间，由于它自身的本想…与任何外界事物无关地、均匀地流逝”

牛顿力学有极高的预测能力，把某个时刻放入巨大的计算机就行了，冻结在那个时刻的，是整个过去和未来，但牛顿方程不能断定哪个方向是宇宙的过去，哪个是未来。牛顿方程从时间里把方向抽走了。

牛顿定律显然预言，时间倒转完全可能发生。公牛走进摧毁殆尽的瓷器店，破碎的碗碟拼起来重新堆放好，这也是符合牛顿定律的。是不是说明牛顿力学与我们实际观察到的世界相抵触呢？
有人给出这样的解释，时间倒转（也就是用牛顿方程式取拼合瓷器碎片）所需要的可能性极小，因此现实中很难看到。如此，时间的箭头就出现了。
但这种说法是有缺陷的。根据这个说法，时间的箭头不是一个内禀的性质，而是由于瓷器店的整齐。
也可以这么解释，时间的箭头来源于耗散。摩擦力放进方程即可破坏方程的对称性。然而困难并没有解决，摩擦力需要从原子分子的角度解释，它们同样符合牛顿（或量子力学）可逆的定律。一致摔碎的碗，其分子从声波中吸取能量，使散落的瓷器碎片自发地重新拼合起来。

庞加莱重现定理(Poincare recurrence theorem)，是指关于力学体系运动可逆性（或可复性）的定理，因由J.-H.庞加莱证明，所以命名为“庞加莱定理”。 它指出，力学体系经过足够长的时间后总可以回复到初始状态附近。 一个光滑碗里有一只小球沿着碗壁滚动，只要这小球不滚出去，没有能量损耗，那么经过足够长的时间小球总能回到与初始位置任意近的地方。也就是说，“过去的一切都一定会差不多地重现。” 通俗的说就是，一个孤立的力学系统经过足够长的时间后，总是可以恢复到初始状态附近。 庞加莱重现定理让人类对整个宇宙的命运有所推测，其庞加莱重现时间是个无比巨大的数字，如果用两个字形容就是“轮回”。 所有可能发生，难以预料的事情，都已经发生过很多遍，就像日升日落一样，周而复始，生生不灭。

电磁学

电磁学也是时间对称的，但许多电磁现象是不可逆的，光波不会从眼睛中飞出，进入灯丝并变成电能。

相对论

相对论两条基本原理：

1. 相对性原理：宇宙各处的物理规律是相同的，不论观测者的运动速度如何
2. 光速是一个常数，与光源的运动无关。

相对论全盘接收了牛顿力学关于因果律的看法，因此同样不能给出时间的箭头。量子理论从根本上评价了因果关系的观念。

量子理论

爱因斯坦：光电效应
德布罗意：粒子的波长反比于动量，常数是普朗克常数
海森堡：矩阵力学

根据哥本哈根解释，时间的流逝只不过是一种心理效果，它相应于不断触动波函数。

1989年在美国科罗拉多州波尔德的国家标准和技术研究所，有一个研究小组的实验结果支持量子芝诺效应：连续观察导致连续坍缩。

人择原理

“弱人择原理”：生命的存在确定了宇宙的某些性质。

热力学

我们对时间流逝的感觉，一方面固然被牛顿力学、相对论、量子力学搞乱，但却从热力学中得到支持。
热只能从温度高的地方流向温度低的地方。
热力学第二定律，明显指定了时间的箭头。
与熵类似的概念：吸引子，是一个局部极值，系统演化后，最终归于吸引子。吸引子同样给我们提供了时间之箭的“箭靶”

虽然封闭系统最终会达到熵最大，但是只要对系统施加一个很小的影响，就有可能保持一个高有序的“恒温态”
进一步说，系统距离“平衡态”很远时，系统会表现出“维持”很有序的状态（当然，演化到最终还是熵极大）

混沌学

时间对称的牛顿力学，也包含混沌：三星系统。证明了过去是固定的，未来是开放的。

宇宙学

大爆炸的熵极低，大坍缩的熵极高

生物学

有机体是远离平衡状态的耗散式结构。
进化论的时间之箭是一支断箭，如果所有化石按时间排列，它们并不是连续的帧，而是跳跃的。

《多重宇宙》

比阿斯·胡阿特 / 马克斯·劳讷
我们相信，形成生命的概率大于0，因为它最终在地球上以十分自然的方式产生了。因此，在一个无限的宇宙中，就必定存在着无穷多的文明。在它们当中，也必定存在着我们各个年龄段的副本。即使有人死去，辽阔宇宙中的某个地方也会有他无穷多的副本，他们随身携带着昔日的相同记忆、相同回忆和相同经验，但却继续生活着。如此这般，直至永远的未来，如此看来，我们每一个人都永恒地“活着”

《时间简史》

时间的箭头：

1. 心理学
2. 热力学
3. 宇宙膨胀

电子也有波粒二象性 自旋

• =0 旋转任意角度
• =1 旋转$2\pi$
• =2 旋转$\pi$
• =1/2旋转两圈

万有引力作用于粒子的质量或能量，引力子自旋=2 电磁力中介是光子，自旋=1 弱核力 只作用于自旋为1/2的粒子

《万物科学》

• 流体：伯努利效应
• 为什么公路撒冰可以化冰？虽然没有增加熔化速度，但是减小了凝结速度
• 壁虎：1、大气压不是原因，因为脚上没有可以挤出空气的杯状结构。2、摩擦力可以解释在墙上爬，但不能解释天花板上爬3、胶水状粘稠物有作用，但壁虎脚上没有类似腺体。4、答案：几百万个细毛构成的网状结构，分子间作用力
• 为何飞蛾扑火？1、干扰了自然光导航2、飞蛾眼睛适应了光线后，一旦离开就会“失明”，只好飞回来
• 为何一些遗传病多见于男性？X染色体上的隐性基因，且Y染色体没有对应。