《七堂极简物理课》，作者【意】卡洛·罗韦利，文静 陶慧慧译。很薄的一本小册子，随手翻翻，发现父亲是阅读过的，他认为的关键之处都用铅笔勾画了下划线，而被标示的内容，我觉得一点不深奥，不懂物理学的我也能看懂，简直就是在读一本哲学小册子；更想跟随着父亲的思维来阅读此书，所以决定将此书中父亲划线的部分都给予摘录，从而有此文。

我之前从未看过物理方面的书籍，宇宙、量子、粒子等，对感性的我而言是几乎有些惊悚的。细读此书，不想竟然是不可怕的，还能够从哲学、社会学甚至文学的角度来理解，所以分外惊喜。

接续之一，以下为之二。

第三课  宇宙的构造

爱因斯坦用相对论描述了空间和时间的运作方式，而波尔则用一系列方程捕捉到了物质奇怪的量子特性。物理学家在此基础上，把这两个新理论广泛应用在了自然界的各个领域：从宏观世界的宇宙构造，到微观世界的基本粒子。

哥白尼重拾了一个古老的观点：处在那些行星运动中心的不是我们的地球，而是太阳。我们的地球只是那行行星中的一员，一边高速自传，一边绕着太阳旋转。

太阳系只是不计其数的星系中的一个，而我们的太阳也只是众多恒星中普普通通的一颗。但是在20世纪30年代，天文学家们对星云（恒星之间近乎白色的云团）进行精确的测量后发现，银河系本身也只是众多星系间浩瀚星云中的一粒尘埃。世界现在成了一片均匀的、没有尽头的疆域。

通过哈勃望远镜我们可以看到无数遥远的光点，每一个黑点都是一个星系，其中有上千亿个如太阳般的恒星。绝大多数这样的恒星周围都有行星环绕。空间不是一马平川，而是弯曲的。宇宙布满了星系，它的纹理会像海浪一样起伏，激烈处还会产生黑洞空穴。

我们今天终于知道，这个布满星系、富有弹性的浩瀚宇宙大约150亿年前由一个极热极密的小星云演化而来。

第四课  粒子

光由光子组成，这是爱因斯坦凭直觉想出的光的微粒。物体都是由原子组成的。原子由一个原子核和围绕它的电子组成，原子核由紧密聚集在一起的质子和中子构成。质子和中子则由更小的颗粒构成，名为“夸克”。我们触碰到的每样东西都是由电子和这些夸克组成。

夸克之所以能够在质子和中子里“黏”在一起，是因为一种物理学家们称作“胶子”的颗粒。

物体都是由电子、夸克、光子和胶子组成的，它们就是粒子物理学中所讲的“基本粒子”。中微子—它布满了整个宇宙，但并不跟我们发生交互作用。还有希格斯玻色子。

量子力学描述了这些粒子的性质和运动方式。这些粒子当然并不像小石子那般真实可感，而是相应的场的“量子”，比方说光子是电磁场的“量子”。它们是这些变化的基底场中的元激发，是极小的移动的波包。它们的消失和重现遵循量子力学的奇特定律：存在的每样东西都是不稳定的，永远都在从一种相互作用跃迁到另一种相互作用。

即使我们观察的是空间中一块没有原子的区域，还是可以探测到粒子的微小涌动。彻底的虚空是不存在的。构成世界的各种场也会轻微地波动起伏，组成世界的基本粒子在这样的波动中不断产生、消失。

这就是量子力学和粒子理论描述的世界。这同牛顿和拉普拉斯的世界相去甚远。量子力学和粒子试验告诉我们，世界是物体连续的、永不停歇的振荡，就像20世纪60年代时髦的嬉皮世界，一个由事件而非物体构成的世界。

“基本粒子标准模型”，20世纪70年代被一系列实验证实之后，这个“标准模型”终于得以确立。2013年希格斯玻色子的发现，完成了“标准模型”确认工作的最后一环。

这个理论看上去零零碎碎，东拼西凑。它由不同的理论和方程集合而成，看不出有什么清晰的秩序。它描述了某些场，通过由某些常数决定的某些力相互作用，表现出某些对称性（可为何非得是这些场、这些常数、这些力和这些对称性呢）。我们距离广义相对论和量子力学的简洁方程还很遥远。

标准模型方程对世界进行预测的方式也复杂得离谱。这道曲折迂回的程序就是“重整化”；它在实际应用上是可行的。

量子科学最重要的建立者，保罗·狄拉克说：“我们还没有解决这个问题。”

标准模型还出现了一个明确的缺陷。每一个星系的周围都存在着一团巨大的云状物。我们是通过它对星体的引力和它使光发生偏折的现象才间接它的。它具体是什么，我们却无从知晓。今天我们把它称为“暗物质”，它不是原子，不是中微子，也不是光子。。。

标准模型仍然是解释物质世界最好的理论，除了暗物质和广义相对论中被描述为时空曲率的引力之外，它很好地解释了已知世界的方方面面。

所以我们现在还只能依赖标准模型。它可能不大优美，但是用来解释我们周围的世界却很好用。

屈指可数的几种基本粒子，不断地在存在和不存在之间振动、起伏，充斥在似乎一无所有的空间中，以无穷无尽的组合，讲述星系、繁星、阳光、山川、森林、田地，以及节日里孩子脸上的笑容和星光璀璨的夜空的漫长历史。