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《物理世界的数学奇迹》读后感1000字

《物理世界的数学奇迹》读后感1000字

《物理世界的数学奇迹》是一本由[英]格雷厄姆·法梅洛著作,中信出版·鹦鹉螺出版的平装图书,本书定价:59.00,页数:278,特精心收集的读后感,希望对大家能有帮助。

《物理世界的数学奇迹》读后感(一):自然之书是用数学语言写成的!

我始终相信,随着科技的发展,我们可以用数学描述整个世界。

这本书所讲述的内容就是:理论物理的研究中用到了越来越多的数学知识,以及作者对于这种现象的思考。

老实说,我对于这本充满术语的书并没有太深刻的理解,但是作者生动有趣的语言,依然使我受益匪浅。

有人评论说这本书的科学性不够,但我觉得这毕竟不是物理教材,能做到深刻与通俗的平衡,才是最好的科普。这本书的作者本身是一个理论物理学家,如果他想写得更加专业些,肯定是可以做到的,但那样只会使这本书更加小众,也就无法让更多的人体会到物理与数学交融的美妙。

《物理世界的数学奇迹》读后感(二):物理与数学之间克制的爱情之旅

数学通过某种方式为物理学家提供了有用的工具,还为我们研究宇宙的运行规律提供了诸多宝贵的线索。从牛顿用数学阐释将引力定律应用于现实场景开始,到19世纪电磁理论的数学表达形式,以及后来基础相对论的发现和最具革命性的量子力学,数学工具促使物理学家们改变了对自然界每个最小粒子行为的发现。 宇宙用数字向我们诉说着它的奥秘,物理学家在关注实验的同时,还在努力理解实验的结果如何能被最深奥的数学结构所解释。数学是了解事物概貌和维度的最佳方法。这里的最佳并不仅仅是最有用和最经济,更重要的还是最和谐和最优美。数学与物理学之间似乎存在着某些深层联系,可以这样来描述:上帝是一位数学家,他之所以以这样的方式构建物理世界,是为了让美妙的数学之花在其中绽放。无论弦论框架和当代量子场论对现实世界的诠释能达到何种程度,它们的一大重要成就都无可置疑:它们都对现代数学产生了极为深刻的影响。那些令一线数学家感兴趣的数学内容往往也会勾起寻找自然世界基础定律的物理学家的兴趣。量子场论和弦论都产生了大量新数学思想,虽然物理数学取得了很多成功,但它总是因两方的保护而颇受掣肘:它诞生于一场“不稳定的爱情联姻”,而它的价值对很多科学家来说也是诅咒。人们期望物理学家深入了解现实世界,期待数学家潜心钻研柏拉图世界。许多权威专家都视“不分轻重地同时研究这两个世界”这种想法为洪水猛兽。物理与数学多年的恩恩怨怨在以后还将继续,虽然困境和沮丧总是难免的,但是对大自然奥秘的不懈追寻永远不会停歇。

《物理世界的数学奇迹》读后感(三):数学概念本身就是存在于自然世界的真实之物

一本从物理视角描述近代物理学与数学互相影响发展的书,更喜欢英文原名《The Universe Speaks in Numbers》,位列环球科学2020推荐榜单,多说一句,这个推荐榜还是很靠谱的,比如前年读过的《驯化》《吃货的生物学修养》就很好。

本书前半本内容比较熟悉,读起来很顺畅,爱因斯坦和狄拉克、相对论和量子物理,层出不穷的微观粒子的发现……等到出现越来越多的数学词汇,还有永远理解不了的群论场论纤维丛,心中暗暗叫苦,果然后半部的重点是弦论,跟着梳理一遍发展过程,读到第十章的时候,感受正如这章引言的那句话:信息有点多了,不过继续说下去吧。

其实本书的重点不在于普及物理学知识和发展历史,而是第三章提到的:数学模式中有一些碰巧能够描述现实世界物理量之间的关系,大自然的这种数学性质正巧可以为理论物理学家所用,扩展那些适用于部分自然领域的定理背后的数学模式,就可能发现更为全面且能够解释更多现实世界现象的定理。这也是从柏拉图继承的思想。更极端一点,就是陈省身告诉杨振宁的,数学概念本身就是存在于自然世界的真实之物。从这个角度看,弦论没有实验证明/或证伪也许不那么重要,毕竟它是那么完美和准确。

从微积分到微分几何,群论再到拓扑学、纽结理论,最后到弦论/M理论,数学世界似乎总是为物理世界的原理准备好了,也许上世纪那样的盛宴不会再现,但物理数学这个学科一定会有更大的发展和创造,即使会间隔多年,这也是作者的积极态度。

难怪有人会颓废的想,这些自然基本定理和参数,也许是超级智慧创造我们这个宇宙的预设,但是我更情愿相信,这是我们这个文明越来越接触到最底层的宇宙奥秘,数学和理论物理发展的太快,而实验和哲学都没跟上。

还记得高中看甲种本和大学教材时的惊喜,密密麻麻的基础粒子表引人向往。但终究忽视数学给我痛击,现在只能给孩子看看题目和读读这样的科普书了。

+B站上有杨振宁讲的“20世纪数学与物理的分与合” 值得一听。

《物理世界的数学奇迹》读后感(四):《 物理世界的数学奇迹》- [英] 格雷厄姆·法梅洛

① 作者格雷厄姆·法梅洛是英国的理论物理学家、知名传记作家和科普作家。作者撰写本书的一大目标,“是为了强调数学通过某种方式不仅为物理学家提供了有用的工具,还为我们研究宇宙的运行规律提供了诸多宝贵的线索。”

② 从科学的发展历程看,近代科学方法论是伽利略最先倡导并实践的实验加数学的方法和牛顿“归纳-演绎”法。以牛顿的世界观为基础,近代物理学研究重点是热、电、磁,气体力学、水文学等课题,并与生物学、化学、地质学等交集相对较少。对于电磁现象的分析,形成麦克斯韦电磁场理论,这是电磁场统一理论,这种理论还可用来阐述波动光学的基本问题。至于热现象,也已经有了唯象热力学和统计力学的理论,它们对于物质热运动的宏观规律和分子热运动的微观统计规律,几乎都能够做出合理的说明。以经典力学、经典电磁场理论和经典统计力学为三大支柱的经典物理大厦已经落成!20世纪20年代初,物理学的领域产生了研究的悲观情绪,一些物理学已经是研究尽头的言论也出现很多。1894年伟大的物理学家阿尔伯特·迈克尔逊在芝加哥大学的一个演讲中讲到:虽然不能断言未来的物理学不会再取得比过去更惊人的成就,但很可能大多数的重要的基本原理都已经牢固的确立了,那么,进一步的发展将可能主要是如何将这些基本原理精确地应用到我们注意的现象上去。现在物理学中没有什么新发现。剩下的就是越来越精确的测量。”

物理学真的只剩下一些修修补补的测量?打破这个情绪的是1925年量子力学的横空出世。量子力学的诞生意味着要与过去的进行决裂,是一个革命性的理论。

③ 1900年4月27日,著名物理学家开尔文勋爵-那个题为《覆盖热量和光线的动力学理论的十九世纪的乌云》的演讲中说到:“动力学理论断言热和光都是运动的方式,现在这种理论的优美性和清晰性被两朵乌云遮蔽得黯然失色了”。也就是现在很多网络引述的“物理学的大厦已经落成,上面只有两朵乌云”。开尔文说:”第一朵乌云是随着光的波动论而开始出现的。它包括这样一个问题:地球如何能通过本质上是光以太这样的弹性固体运动呢?第二朵乌云是麦克斯韦-玻尔兹曼关于能量均分的学说。”第一朵乌云发展为广义相对论,第二朵则发展为量子力学。

④ 广义相对论和量子力学的一大相似之处都使用了几十年前才出现的高等数学。爱因斯坦坚信,这种通过数学方法解决问题的策略在很多科学学科中是行不通的,因为那些学科的理论框架通常不是通过数学搭建的。同时,狄拉克也确信全新的物理学基础理论的关键在于找到更为深刻的基础数学理论。而在此之前的物理学发展,数学与物理学的关系经历了决裂到革命,最后合并成全新发展之路-理论物理学。高等数学能够为基础物理学的探索插上了思维的翅膀。

⑤ 英国伟大的科学家斯蒂芬·霍金在《时间简史》一书中,推测得出以下结论,我们可以“发现一种终极理论,那将是人类理性的最终胜利,那时候我们将知道上帝在想什么”。现代物理学上研究的最为深入但是未被证实的理论-弦轮(M理论),其起源是粒子物理学标准模型的发展,宇宙的基本单元并非粒子,而是极其微小的弦。这也是作者表达的物理学发展通往的新千年之路。

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