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宇宙鸿蒙畅想曲

2005-03-16 来源:中华读书报  我有话说

近几年来,原创优秀科普著作令人欣喜地越来越多,而华中科技大学物理系张端明教授撰写的《极微世界探极微》(湖北科技出版社出版)就是其中的杰出代表。

张端明教授是搞理论物理研究的,还是一位博士生导师。不一般的是,他不像许多博士生导师那样,认为写科普作品是什么“掉底子”的事,相反,他认为进行

科普作品的创作是一件极有价值的事业。几年来,他在闲暇之余其乐融融地写出了三本完全可以称得上是优秀的科普作品。除了上面提到的《极微世界探极微》,还有《大宇宙与小宇宙》和《科技王国的宙斯》。

《极微世界探极微》一书以基本粒子物理学发展为线索,追本溯源,寻幽探微,旁征博引,生动地撩开了“极微世界的面纱”。在一幅幅壮丽彩卷中,作者展现了现代粒子宇宙学的最新研究成果。最令人惊喜的是,张端明教授能够以他独有丰富的中国古诗文学功底,将美不胜收的中国古诗词融入到最新、最深奥难懂的现代物理学、宇宙学研究内容之中,其贴切、美妙和准确不仅仅能够让你领略现代物理学、宇宙学的真谛。

该书开篇第一小节就是“极微世界的惊雷”,由此拉开了全书的大幕。

是什么样的惊雷能够成为开篇之作?原来是1998年5、6月份,日本和美国科学家组成的“超级神冈协作组”(The Super-Kamiokande)宣布:他们经过600多天的观察,发现中微子具有静止质量。他们测得的μ子型中微子νμ的静止质量为0.03~0.1电子伏,相当于电子质量的2x10-10~1.6x10-6倍。接着作者写道:“不要低估这个‘微不足道’的质量,他也许会掀起微观世界的轩然大波,甚至会扭转宇宙演化的进程……。这真是微观世界的惊雷啊!”

读者看到这儿,我想都会被这个预言所吸引,迫不及待地往下看,以便知道个究竟:何以一个静止质量如此微小的中微子,会掀起轩然大波呢?

接下去的章节就越来越有吸引力了:“镜花水月奈何天”,“往事钩沉心潮急”,“清萍之末起微风”,“最是销魂雾中花”,“路漫漫兮其修远”,“宇宙鸿蒙畅想曲”,“此曲只应天上有”……

最近我也看到一些书的作者,用上了许多也可以说是美仑美奂的诗句,十分花哨,但是等你看完之后,却觉得只不过是花里胡哨的花架子而已,读者不可能从这些花架子中学到什么更多的科学知识,有时还会把人弄得稀里糊涂,比没有看之前还糊涂!

但是张端明教授绝对可以让读者从他的书里,学到一些最前沿的物理学基本知识。我举几个具体的例子。

在“镜花水月奈何天”这节里,讲的是物理学中最深奥的内容―――对称性和守恒。但是作者开始却给读者看一幅美丽的照片:印度的对称典雅的“泰姬陵”。由这幅美丽、高度对称的建筑物照片,作者向读者介绍了“以中轴线”的左右对称,和它在水中影像的“镜像对称”,还用五角星介绍什么是“五重对称”……,然后并得出物理学和数学中非常重要的结论:“对称性往往导致不变性;反之,不变性往往导致某种对称性。”再往下,作者让读者遇到新的问题:由镜像对称得到一个新的守恒定律―――宇称守恒。

写到这儿,作者留下一个“包袱”:“镜中花,水中月,摇摇曳曳,荡荡晃晃,一向是诗人讴歌的对象,难道内中还有什么‘玄机’隐藏?”

确有“玄机”隐藏!下面几节直到“往事钩沉心潮急”,都是讲的这个隐藏的“玄机”。

在“绿衣人似花,爝火来天涯”这一节,作者又为读者道出20世纪天文学领域四个最重大发现中的一个魔幻般的、离奇的发现故事。

1967年的一天晚上,英国剑桥大学天文学家休伊什的女研究生贝尔,在用他们刚刚扩大改建射电望远镜巡视天空的时候,发现一个非常稳定而奇怪的脉冲信号,这个脉冲信号每隔23小时56分重复出现一次,其脉冲周期为1.3372275秒。人们对于这个出现恒定和周期如此短暂的信号,感到非常惊讶:它说明这个信号源在疯狂般地迅速旋转!人们从来没有见到过这样疯狂旋转的天体。于是,有人异想天开地推测,这是天外文明社会发来的信号;甚至有人由信号的特点猜测,这种天外文明人有比我们更加高度的智慧,并且体格退化,形体极小,皮肤还是绿色的,能够直接利用光能……。他们为这种文明人起了一个名字:“小绿人”(Little Green Man)。

作者写到这儿不由诗兴大发:“这正是:爝火来天涯,绿衣人似花!”

真的有小绿人吗?没有。后来,休伊什和贝尔在继续研究中认定,这是一颗叫做“中子星”发射的信号。作者由此回顾了理论物理学史中的一段佳话。原来,早在20世纪30年代中子被发现没有多久,就有人提出“中子星”的概念。他们认为当超新星爆发以后,其中心会坍缩成一颗全部由中子组成的星。中子星密度大得惊人,可达到每立方厘米100亿吨,但是半径却只有20千米左右。正因为半径很小,所以它能够以疯狂的速度高速旋转,其旋转周期当然就可以非常地小,例如几秒钟。在休伊什和贝尔观测以前,中子星只是一个理论上的猜想,谁也没有想到他们的观测,居然意外地证实自然界果然存在中子星。

这在当时简直是一个惊人的、划时代的伟大发现!

精彩的故事和美妙的诗文在这本书里还多得很,可惜这儿不能一一列举。

张端明教授虽说是理论物理学教授,但是他的古文功底却使他在写科普作品借用最具形象能力的古诗词时游刃有余,真乃信手掂来、左右逢源。

科普作品的创作,有点像翻译外国文学作品一样,要讲究“信,达,雅”。科普作品要将充满科学术语、科学公式的大自然之声,翻译成生动、贴切、美妙又不失原意的通俗语言,让没有足够科学知识的一般读者也能够理解,这就必须满足“信,达,雅”的要求,否则不是读者看不懂或不愿意看,就是看完以后得出的是一种对于科学的错误的理解。因此,科普创作其难度决不会小于翻译外国文学作品的难度(如果不说大于的话)。这点张端明教授可能早就深刻理会到了。在《极微世界探极微》一书的后记中,他写道:

“科普著作不乏传世佳作。但平心而论,真正令人满意者不多。所以然者何?大多作品非拘泥科学性,类同科学论文,则流于肤浅,甚至每每有失真之叹。是书也,作者力求希望抓住科学本身发展脉络,在动态中描述近50年粒子物理的繁花硕果。力求做到斟奇而不失其真,探真而务求其趣。简言之,信,科学内容准确;达,文字流畅酣达;雅,风雅可乐。”

诚哉斯言!

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