文 章

高深物理知识也能轻松有趣,在这本书里幽默与专业并不相悖

2022年06月08日   作者:王冉

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【百道编按】日前,由人民邮电出版社出版的《一说万物:现代物理学百年漫谈》成功入围“2021中国好书”。这本只有百余页的小书,却展现出了现代物理学历史的百年画卷,不仅涵盖了宇宙学、量子理论和相对论等科普当红主题,同时还包含了熵与信息、复杂性等不大为人所知的冷门主题,更重要的是,在作者王一笔下,令人望而却步的物理知识成了轻松幽默的侃侃而谈。这本小身材的书究竟有着怎样的大奥秘?就请作者王一和责编胡玉婷为我们娓娓道来书中那些令人拍案叫绝的内容设计。

《一说万物 现代物理学百年漫谈》
点击图书封面可直接购买
出版社:人民邮电出版社
作者:王一

出版时间:2021年10月


《一说万物:现代物理学百年漫谈》作者 王一

《一说万物:现代物理学百年漫谈》责编 胡玉婷

热门视频打底,强势选题不容错过

作者王一是剑桥大学霍金高级学者(2013-2015),香港科技大学助理教授,从事理论宇宙学领域研究,已发表科研论文一百多篇,被引用五千多次,而《一说万物》则是他的第一本科普书。实际上,本书脱胎于王一在墨子沙龙平台上发布的“一说万物”系列课程,相关视频甫一推出,便备受好评,不少学生观众成为了王一老师的粉丝,每周固定时间在视频平台等待更新。

胡玉婷表示,人民邮电出版社决议打造纸书《一说万物》,也正是因为课程圈粉无数的影响力。另外,人民邮电出版社与墨子沙龙也有着颇深的合作渊源。2019年,双方强强联手推出了《奇妙量子世界》,这本书是人民邮电出版社第一次尝试将学术资源科普化后的图书产品推向大众市场,而且还是颇具难度的量子高端学术内容科普化产品。该书荣获次年的“中国好书”奖,在收获口碑、销量与奖项的同时,也极大地鼓舞了人民邮电出版社接续推进前沿学术资源科普化的信心。

在“一说万物”课程推出之初,人民邮电出版社便果断锁定这一可贵选题,火速通过墨子沙龙联系作者王一,沟通图书出版的可能性。在拿到课程提纲和样章之后,人民邮电出版社如获至宝,发现提纲结构清晰、体例完整,样章文字流畅、生动幽默,面对可读性如此之强的作品,图书出版相关事宜遂即提上日程。

从视频内容转化成纸质图书是一个质变。胡玉婷介绍到,口播稿直接导出文字稿进行编辑,这种转化较容易出现两个问题:一是口语化严重,容易出现口头禅、重复信息、不严谨的表述等情况;二是逻辑性不强,容易出现逻辑跳跃、上下文不太连贯,甚至可能会有逻辑混乱的情况。

但是,当编辑们细致看完王一的视频之后,上述担忧烟消云散。王一在视频中几乎没有出现口头禅,而且直播的内容逻辑清晰,结构完整。唯一的问题是:王一在视频直播的时候思路过于灵活敏捷,有些地方会有逻辑跳跃的情况出现。因此,在初稿整理的过程中,人民邮电出版社和王一主要是将重心放在补充内容上,完善因逻辑跳跃而“略欠火候”的知识讲述。

《一说万物》图书内容和视频内容的主要结构是一脉相承的,但图书内容经过一番细化和补充后,阅读起来更流畅和完整,也更适合反复翻阅。

精选百年高光时刻,打造物理科普“满汉全席”

20世纪是物理学的世纪。在过去一百年中,物理学取得了空前的发展,涌现出很多新想法、新观念,其影响超越了物理领域,深刻改变了人们对世界的认识。《一说万物》并没有选择物理学领域某个具体主题来展开阐释,而是力求向读者展现过去一百多年间整个现代物理的生态,以此向读者传递物理学的整体之美。

王一在书中深刻而有趣地介绍了 1900 年以后物理学的发展,而之所以选择聚焦这一时段,他解释到,量子力学、相对论是近代物理最革命性的突破,而现代、当代物理发展的主线,也是如何统一量子力学与相对论。量子力学和相对论都是1900-1930年间建立的,所以,选取1900年至今的时段可以为读者描绘出现代物理的框架

另外,王一发现,物理教育中有关现代物理的介绍比较简略,即使是大学理工科学生,只要不是物理专业,往往也不懂量子力学和相对论。也就是说,人们所熟知的物理知识主要是一百多年前的研究成果。因而,在王一看来,科普过去一百多年的物理发展尤为重要。

过去一百多年的物理学进展极其丰富多彩,并且,王一在大学讲授“现代物理”(Modern Physics)多年,对相关内容驾轻就熟。看似完全不缺乏可介绍的内容,可另一方面正因辉煌灿烂的百年史有太多可说之处,如何提炼呈现在书中的科普内容呢?王一面对海量物理学内容,选取了其中最有趣,最能激起读者好奇心,对人的世界观最可能产生影响,并且一定程度上可以理解的内容。因此,这本书中呈现了如相对论时空本性、量子力学的不确定性、复杂性等激发读者探究兴趣的内容。

《一说万物》避免了百科全书式的概述,而是精心挑选出百年物理中各个门类中的“美味佳肴”,形成了一桌“满汉全席”。采访中,胡玉婷围绕各分章内容介绍了本书是如何体现一个生动具体的物理世界,她说,对于那些对物理不太了解又想要了解的读者,这本书就是开启物理之旅的绝佳选择。

本书的首章以若干标志性事件为例,为读者回顾了“更快、更高、更强、更小、更多、更大”的百年历史。在接下来的八章中,围绕着“六个更”所代表的主题,作者展开了更详细地阐述,并且在阐述的内容上更注重基础理论。在这“六个更”中,“更快”说的是狭义相对论(第七章“狭义相对论”),“更高”说的是高能物理(第二章“现代物理之光”),“更强”说的是非线性科学(第六章“复杂”),“更小”说的是量子力学(第三章“漫游量子世界”),“更多”说的是凝聚态与统计物理(第四章“原子”、第五章“熵与信息”),“更大”说的是宇宙学(第八章“广义相对论”、第九章“宇宙”)。

高深知识也能幽默讲述,联动新媒体再掀科普热潮

《一说万物》如此深受读者喜爱,其中一个缘由便是它将高深莫测的物理学知识转化成活灵活现的趣味科普。对此,胡玉婷说到,王一老师最让人佩服的一点就是:学贯中西,文理皆通。

在介绍“量子隧穿”这么难懂的量子概念时,王一是这么讲解的:

王七向崂山道士学习穿墙术,试了一下成功了,然后又想再次穿墙向自己的妻子炫耀一下,结果炫耀失败。

这个故事体现了一个量子力学的知识:波函数因为观测者的观测而发生坍缩的过程。

为什么最开始王七能够穿墙呢?是因为那时候没有观测者,所以王七的波很容易就穿墙而过了。

当王七被自己的老婆观测之后,王七的波就发生了坍缩,于是很自然就不能穿墙而过了。


故事是不是有意思起来了?还没完,王七接着又做了奇奇怪怪的事......

这次王七和梦游仙境的爱丽丝一样,他也喝了“变小”水,变成了微观世界中原子一样的大小,然后波粒二象性中的波动性就开始彰显了。王七想要进入一个教室,教室有两扇门,他可以同时通过这两扇门进入教室吗?

答案是可以的,因为王七具有波动性。

那王七到了教室的什么位置呢?

王七所在的位置是由两个路径的差来决定的:当两条路径的路径差是波长的整数倍,王七有更大的可能出现在此路径的终点位置;而当路径差是半整数波长时,则王七不会出现在这条路径的终点位置。这就是双缝干涉。


类似这样的文风贯穿全书,王一并没有用专业术语解释物理理论,而是在故事讲述中深入浅出地将物理理论渗透给读者。《一说万物》让轻松读懂物理成为现实,实际上,这也是王一将专业优势与“幽默细胞”相融合的一次极富个性的探索。

王一小时候的第一个理想是做相声演员。小学的时候,他还专门收集笑话,写了一本“笑话日记”。后来,由于精力放在学习上,人变得越来越严肃。不过,在大学的时候,由于偶然参加了两场“趣味辩论赛”,他又重新对幽默的表达方式产生了兴趣。    

“一个笑话,段子,之所以‘可乐’,通常是因为它有一个出人意料,而又情理之中的逻辑内核(谐音梗除外)。而有趣的是,物理上,很多原理可以找到相似的逻辑内核,这样,就可以和这些笑话互相印证。让人在轻松之中,秒懂了这些物理道理。例如第五章开头,Alice和Bob吃便便的例子,告诉我们,世界上有些东西是守恒的,又有些东西是增加的。这刚好对应了热力学第一定律和热力学第二定律。”

另外,王一表示,书中还有一些笑话,是对科研工作者无伤大雅的揶揄。比如“真空中的球形牛”,是嘲讽纯数学家和理论物理学家有点儿“不切实际”。但在这些嘲讽中,也拉近了读者与科研工作者的距离。

书中的一大亮点还有王一信手涂鸦的插图。王一相信,图画可以更形象地帮助读者理解物理内容。所以,当讲述一个内容,王一会在脑海中构想一幅物理图像。他说,自己并没有绘画经验,画的图也不够“高档”,但是读者会觉得这些图画很亲切,这也成了这本书接地气的另一原因。

在谈及如何把深奥知识讲得“平易近人”时,王一说起有两点是万分重要的:一是自己要把知识理解得比较深刻。这样,能站在一个比较高的角度,讲出新意。二是多和读者交流。王一目前在抖音、快手等短视频平台上,以直接连麦的形式和网友们交流物理科普。这种形式使得他更了解人们在面对未曾接触过的知识时,是怎样的思维状态,难点在哪里。这样,写作时才能更好把握重点和深度。

随着《一说万物》的出版,王一正式迈进了专业科普作者的大门,同时,他与人民邮电出版社的合作也有了新动作——《一说三体》是一本介绍科幻小说《三体》世界观中的科学知识的作品,这本书与《一说万物》风格不同,而是更具科幻感,使用的语言也更正式。人民邮电出版社也在考虑新媒体先行,通过新媒体中受众的反馈和意见,优化和完善图书内容。

另外,人民邮电出版社与墨子沙龙、self讲坛等科普新媒体的合作也在持续推进,例如,与墨子沙龙筹备的新选题《科学之美》正在火热打造中,这是一本介绍国际国内顶级科学家的研究方向和科学经历的科普书。

作者:王冉

编辑:道之

终审:令嘉

来源:百道网

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