物理之舞【榮獲美國國家圖書獎】：用量子力學打開新時代大門，理性與靈性的絕妙共舞

棻科斯坦序
譯序
引論

部一 物理？
第一章 大蘇爾的大禮拜
第二章 愛因斯坦不喜歡

部二 各種型態的有機能
第三章 活的？
第四章 事情是這樣的

部三 吾理
第五章 「我」的角色

部四 無理
第六章 初心
第七章 狹義無理
第八章 廣義無理

部五 握理
第九章 粒子動物園
第十章 這些舞蹈

部六 悟理
第十一章 超越兩者
第十二章 科學的結束

文獻出處

 

序

　　幾年前，我的一個朋友邀請我參加加州柏克萊的勞侖思柏克萊實驗室的一次午後會議，這是我接觸量子物理學之始。那個時候我與科學界沒有任何聯繫，所以我就受邀請，心裡想去看看物理學家是什麼樣子。我很意外的發現，一：他們說的事我都了解；二：他們討論的東西聽起來就像神學。我幾乎無法相信。物理學這一門學科不是我向來以為的那麼無聊與不毛，反之其實是豐富而深奧的，到最後甚至與哲學不可分。但是，說來難以置信，除了物理學家之外，一般人卻不知道這種重要的發展。所以，隨著我的物理學知識與興趣越來越濃，我便決心與別人分享我的發現。這本書是我的禮物，一系列中的一本。

　　大體說來，就知識的偏好而言，人可以分為兩種。一種是喜歡用精準的邏輯程序探索事物，一種喜歡以不那麼邏輯的方式探索事物。前者會對自然科學與數學感興趣。他們如果沒有變成科學家，那是因為教育背景的關係。如果他們選擇科學教育，那是因為科學教育可以滿足他們的科學心智。後者會對人文學科感興趣。他們如果沒有人文素養，那是因為教育背景的關係。他們如果選擇了人文教育，那是因為人文教育可以滿足他們的人文心智。

　　由於這兩種人都很聰明，所以彼此都不難了解對方在研究什麼東西。然而，我卻發現這兩種人之間在交流上有一個大問題。我的物理學家朋友曾經有很多次想向我說明物理學的概念。可是，每次他講得口乾舌燥，在我聽起來依然是抽象、深奧而難以掌握。可是等到我了解了，我卻又很驚訝的發現那概念其實是很簡單的。反過來說，有時候我也嘗試著向我的物理學家朋友解釋一些概念。我用的詞彙（在我看來）已經再清楚不過了可是雖然我講得精疲力盡，這些詞彙似乎還是這麼模糊不清，缺乏準確度。所以我希望這是一本有用的「翻譯」，幫助那些（像我一樣）沒有科學細胞的人，了解理論物理學裡所發生的種種非凡的過程。當然，這本翻譯和其他翻譯一樣，不比原作好。這原因在於翻譯者的不足。但是，不論是好是壞，我擔任翻譯者的第一個資格，就是我不是物理學家（和你一樣）。

　　為了補足我物理教育（以及人文教育）的不足，我要求並且得到了一群優秀物理學家的協助，本書的「識」裡面提到了他們大名。其中有四位讀過全部的原稿，其餘的看了部分的原稿。我每完成一章，就把原稿寄給他們每一位，請他們看看觀念與事實上有沒有錯誤。

　　一開始的時候，我原來只希望利用他們的批評來改正內容。可是，我很快就發現他們對這一份稿子的關切已經超過我原先的期待。他們的批評不但體貼、透徹，總合起來還可以成為一份很重要的資料。我越是讀這些資料，就越覺得必須與你們分享。所以，除了修正內容之外，我還把這些資料加在註釋裡面，以免與內文重複。一些會使內文變得太過專門，或者與內文不一致，或者與他人的評論不一致的評論，我都特別放在註釋裡面。這些評論如果放在內文，會使本書變得複雜、冗長。但是放在註釋裡，我就可以將這些觀念包括在本書之內。本書從頭到尾，凡是初次用到一個詞彙，沒有不在之前或之後立即加以說明的。但是註釋裡面我們沒有這樣做。這樣，就給了註釋完全自由的表達。當然，這也就是說，註釋裡面有一些詞彙是完全不解釋的。內文尊重你在這個龐大而令人激奮的領域新來乍到的身分，可是註釋並不。

　　然而，如果你讀了這些註釋，你會聽到當今全世界最好的四個物理學家對這本書所說的話。這個機會難得。這些註釋強調、說明、解釋，刺激內文所有的一切。難以描述的是，這些註釋表現出一種咄咄逼人的精準。科學家修正他們的同行著作上的瑕疵時，即使他們的同行沒有受過訓練（譬如我），即使著作並非專門的（譬如本書），仍然追求這種咄咄逼人的精準。

　　本書所說的「新物理學」一辭，指的是量子論與相對論。量子論從1900年普朗克的量子理論（theory of quanta）開始。相對論從1905年愛因斯坦的狹義相對論開始。至於舊物理學，指的是伊薩克・牛頓的物理學。那是他300年前建立的。「古典物理學」指的是「解釋現實的方式總要使物理相的每一個元素，在理論裡都有一個元素與之對應的物理學」。所以，古典物理學包括牛頓物理學與相對論。因為這兩者都是以這樣一對一的方式結構起來的。可是量子力學不然。這也是量子力學之所以獨特的原因。這一點我們以後會討論到。

　　讀這本書的時候，請你對自己溫柔一點。本書所說的故事很多都是豐富而樣貌多變的，全部都是迷惑人的東西。讀這本書好像讀《戰爭與和平》、《罪與罰》、《悲慘世界》一樣，沒有辦法一次學盡裡面的東西。我建議你是為了讓自己愉快才讀這本書，而不是為了學裡面的東西。本書前有目錄，後有索引，所以你大可自由翻閱，哪一個題目有興趣，就讀哪一個。此外，如果你讓自己享受這本書，可能比決心在裡面學東西記得還要多。

　　最後一點，本書並非討論物理學與東方哲學的書。本書裡面，「物理」這個詩意的架構確實有助於這樣的比擬，可是本書討論的卻是量子物理學與相對論。未來我希望能夠寫一本書專門討論物理學與佛教。但是，若以「物理」這個東方意味的觀點看，我這本書確實已經包含了東方哲學與物理學相近之處。這些相近之處對我而言，很明白，很重要。但我總得順便提一下，以免造成各位的損失。