教学随笔：物理学不相信直觉

觉得物理好高深，是不是代表不聪明？意大利理论物理学家卡洛·罗韦利的看法可算是小小安慰：盖因我们太相信直觉了。

在《七堂极简物理课》一书中，罗韦利谈到几个例子：双胞胎兄弟一个住在山顶，一个住在山脚，若干年后，山顶那个明显比他的同胞苍老；通常情况下，热量从热的物体传向冷的，但也存在极小的概率，热的物体碰到冷的物体，温度不降反升；地球在一个倾斜的空间中行进，“就好像弹珠在漏斗中滚动一样”……听到这些，可能我们的直觉已经亮起红灯了，然而这偏偏就是物理学发展过程中屡见不鲜的事，物理学家常常要和直觉对着干。爱因斯坦也曾被直觉困扰，他一方面承认量子理论的巨大价值，一方面又抱怨它太不合理，并且终其一生都未找到荒谬离奇背后能够信服的解释。

较之更甚的是，20世纪物理学的两颗明珠——广义相对论和量子力学——本身就是相互矛盾的。尽管它们奠定了当代科技的基石，尽管它们非常好用，但它们不可能同时正确。科学家们正致力于解决这个悖论，也深信矛盾统一后，会是物理学的巨大飞跃。

不让先入为主的直觉封闭内心，才有可能探索到科学本质。罗韦利说：“直觉建立在我们有限的经验之上。相信直觉而罔顾科学家们理性、严谨、智慧的集体验证，是不明智的。”倘若我们一味相信直觉，恐怕到现在还以为地球是平的，太阳绕着地球转。更不会想到，看似矛盾的伽利略抛物线运动和开普勒天体椭圆运动会酝酿出万有引力，电和磁的理论结合起来会诞生出电磁场方程，电磁学和经典力学的冲突下有了相对论。与玻尔见招拆招的爱因斯坦深谙其道，不为直觉左右，提出相对论时遭遇过多少质疑和诽谤，他就有多理解后辈科学家面临的困境，愿意抛开直觉接纳新的可能。

对普通读者而言，相较于掌握几个物理学公式、几个经典理论，了解科学的思想或许更有意义。这也正是罗韦利在《七堂极简物理课》中所要表达的。所以这本薄薄的小册子没有平铺直叙的知识点，更像是一本物理史观的读本，娓娓讲述那些痴迷于科学的研究者如何拓展世界的可能性，想象驰骋寰宇，包容万物的美，如同一个装不满的容器，填满了石子还能装沙子，装满了沙子还能盛水。这样就装满了吗？物理学家说，没有！纵使现在未知，怎知将来不会发现？

物理学得好，不必自喜，一切尚在变化中，随时有新的可能出现；物理学得不好，不必沮丧，只要放下成见，尚有大把机会去体验世界的美妙。物理学是包容的，任何人都可从感兴趣的地方涉足，欢迎读者诸君暂别直觉，愿者上钩。

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