容我坦白講:我細個嗰陣,物理係我最憎嘅科目。
唔好誤會,我唔係話物理悶。問題係,當年學校教物理嘅方式,真係悶到想瞓覺。老師企喺黑板前面,寫咗一大堆方程式,然後同我哋講:「呢條公式好重要,考試一定會出。」跟住我哋就好似機器人咁,不停操練、代入數字、計答案。計完之後呢?我連自己計緊啲乜都唔知。
牛頓第二定律?F等於ma。好,背咗。但係嗰個F到底點樣改變咗人類對世界嘅理解?點解牛頓會諗到呢樣嘢?佢嗰個蘋果故事係真定假?冇人同我講。
直到有一日,一切都變咗。
嗰年我大概十六、七歲,喺圖書館無聊揭書,偶然翻到一本講宇宙故事嘅書。本書冇乜方程式,但佢用故事同比喻,解釋咗點解星星會發光、點解時間可以走得快啲或慢啲、點解你企喺地球表面唔會飛走。
我記得好清楚,嗰晚我攤喺床上面,望住天花板,第一次認真咁問自己:「點解我跌落張床,而唔係飄上天花板?」
呢個問題聽落好傻,對唔住?但係,呢個「傻問題」正正就係牛頓當年問嘅嘢。而佢嘅答案,改變咗成個世界。
從嗰一刻開始,我發覺物理根本唔係一堆冷冰冰嘅公式。物理,係人類用嚟理解呢個世界最動人嘅故事。每一條定律背後,都有一個人——一個好奇、執著、有時甚至有啲癲嘅人——花咗幾年甚至幾十年嘅時間,先至搵到答案。
我寫呢本書,就係想將呢啲故事,用最簡單、最有趣嘅方式,講畀你聽。
物理點樣改變咗我睇世界嘅方式
自從我開始用物理嘅眼光睇世界之後,日常生活變得完全唔同。
朝早起身沖涼,我會諗:「點解熱水會令浴室起霧?」答案涉及蒸發、凝結同溫度嘅關係。搭港鐵嘅時候,列車埋站我身體向前傾,我會諗:「呢個就係慣性——牛頓第一定律。」喺維港睇日落,天空由藍變橙變紅,我知道呢個係因為太陽光穿過大氣層,唔同波長嘅光被散射嘅程度唔同。
呢啲聽落好學術?唔係嘅。一旦你明白咗背後嘅原因,成個世界會變得更加精彩。就好似你一直用黑白電視睇節目,突然有人幫你換咗部彩色電視——你睇嘅嘢冇變,但成個體驗完全唔同。
物理改變咗我嘅,唔單止係知識,仲有思考方式。
以前有人同我講:「呢隻保健品可以提升你嘅能量場」,我可能會信。而家我會問:「能量場係乜?有冇實驗證據?邊個做嘅實驗?可唔可以重複?」呢個唔係因為我變得多疑,而係因為物理教識我一件事:真正嘅知識,要經得起反覆驗證。
物理亦都教識我謙卑。當你知道宇宙有成百億個星系,每個星系有成百億粒星,而我哋住嘅地球只不過係銀河系入面一粒微塵,你就會明白——我哋人類其實好渺小。但同一時間,我哋竟然能夠理解呢一切,又係幾偉大嘅事。
呢本書係乜(同唔係乜)
首先,呢本書唔係教科書。
你唔會喺呢度搵到考試要背嘅公式,唔會有練習題等你做,更加唔會有嗰啲令人頭痛嘅數學推導。如果你想搵一本書幫你考好物理,呢本唔係你要搵嘅嘢。
呢本書係一本故事書。一本用物理做主角嘅故事書。
每一章都會由一個故事或者一個令人好奇嘅問題開始,然後透過歷史故事、日常例子同思想實驗,帶你理解物理世界入面最重要嘅概念。你唔需要任何數學底子,唔需要讀過理科,甚至唔需要記得中學學過乜——你只需要保持好奇心。
呢本書涵蓋嘅範圍好廣:由你每日飲嘅一杯熱咖啡背後嘅分子運動,到宇宙大爆炸嘅起源;由你部手機點樣收到訊號,到醫院嘅磁力共振點樣睇到你身體入面嘅器官。
我嘅目標好簡單:當你讀完呢本書之後,你會用唔同嘅眼光睇呢個世界。你會明白點解天係藍色、點解手機會震、點解核電廠會令人擔心、點解星星會死亡。而最重要嘅係,你會發覺——物理其實好靚。
點樣讀呢本書
呢本書分為三個部分。
第一部分叫做「經典世界」,講嘅係物理學最基本嘅概念:熱能、力與運動、波動、電磁學同核物理。呢啲係人類用咗幾百年時間建立起嚟嘅基礎知識,亦都係理解現代物理嘅必要前提。我建議你按順序讀,因為後面嘅章節會用到前面嘅概念。
第二部分叫做「現代前沿」,探索四個令人興奮嘅領域:天文學與太空科學、量子世界、能源問題同醫學物理。呢四章相對獨立,你可以揀自己最有興趣嘅先讀。
第三部分叫做「人嘅維度」,講嘅係科學思維本身——點樣問好問題、點樣分辨真假資訊、點樣用物理學家嘅思路去處理日常生活嘅難題。
全書冇一條方程式。我用嘅係故事、比喻同思想實驗。有時候我會用到一啲數字——例如光速每秒大約三十萬公里——但呢啲純粹係幫你感受規模,唔需要你去計算。
最後一個建議:唔好趕。呢本書唔係要你一個禮拜讀完。每一章講嘅概念都值得你慢慢消化。讀到覺得有趣嘅地方,停一停,諗一諗。如果你發覺自己開始望窗外面嘅天空、聽雨聲、或者留意港鐵加速嘅感覺——恭喜你,物理已經開始改變你睇世界嘅方式。
準備好未?我哋出發喇。