向所有相对论方向的同学极力推荐
2010-02-20
很惭愧，这样一本独一无二的书，我最近才把它读完。实在非常后悔我没有在做研究生的时候读完这本书。不过现在读完，对正在改革开放的我仍然有很大的影响。
买到这本书的时候我还是个物理学的大一新生，被书中的精彩的插图吸引才花钱把它从图书大厦的殿堂请到我家的不太体面的书架上。呵呵，想来差不多十年过去了，很多次背着这本书挤在硬座车厢，想用它来安慰一下脑袋里的真空。可每次开始都发觉这本书比想象中的要严肃的多，便不愿草率的对待，可是每次从五味俱全的车厢里出来之后，脑袋里的真空就塞满了生活中的涨落。呵呵，这本书也就再次回到书架上吃土去了。不过，无论如何这次是把它读完了。
本书作者Kip. Thorne，J. Wheeler 的学生，神作《GRAVITATION》的三位作者MTW中的T，是相对论领域的一位老派的专家。说他老派是因为跟今天天马流星拳的学者们相比，Thorne可以说是相当的保守的，他的工作实际，严格，并且极有价值。他对过手的问题的数学和物理内涵都有扎实的理解和清晰的直觉。其实话说回来，我相信大家也都不是真的想耍什么天马流星，只不过是想要潜心修练还是需要银子的。整天抱着本经文背对家人的脉脉鄙夷目光（唰唰唰），哪能只是空许辟邪剑法，必须立刻扑到期刊上去吐槽。呵呵，扯远了，由于我自身的背景，以及作者严谨的学风，我本来并没有打算从这本书中学什么专业上的东东，只是想扫听一些八卦来自慰一下。（有位朋友——东哥——曾跟教导我们说，做理论的必须生活在八卦之中，否则的话是无法直面这惨淡的人生的。这话我到现在还是认为没有道理，但是我无条件的接受。）
之所以这样说，实在是因为Thorne对物理学的讲解中规中矩（也平淡无奇），实际上我的感觉只是比教科书少了那些使读者减半的数学公式而已（做理论的家伙们实际“思考”的时候所经历的和书中所讲的那些思路是一样的，然后再用一种同行都可以准确理解的语言把思考的结果写出来，这是因为即使对于同一个物理过程每个人的理解都是彼此不同的。这个语言当然就是数学）。当然这样的讲解是最好的也是最为准确的，不过我想我们阅读这种书的时候还是希望能够读到一些大家们关于所谓“本质问题”的自作聪明的看法或者让人茅塞顿开的类比，要不然还不如去读教科书算了。当然当然，还有八卦，这是教科书中找不着的，对于苦闷的理论物理宅男女而言，八卦也确实是避免脑死的营养。关于这一点，本书绝不会让任何一位相对论方向的同学以及对相对论感兴趣的同学失望，Thorne本人正是上世纪相对论许多重大进展的缔造者和亲历者，他是曾经的相对论三大宗师之一Wheeler的弟子，他自己的许多弟子也成为主流中的砥柱。你将从他所记载的精彩故事当中读到那些远去的和正在远去的大家们是如何从一些细枝末节的甚至是琐碎无趣的问题当中逐渐积累对自然本质的深刻理解，而这些深刻的理解又往往伴随着那些最优秀的头脑的无数错误的直觉。这与那些由有些科学背景的撰稿人以一种不知所谓的激动心情写出来的报告文学是很不一样的。比如Hawking在Thorne的笔下是一位吃力的重复很多遍也要给他讲一个绝妙小笑话的充满人情味的朋友，而不是在某些作者笔下的那位用轮椅压浪费他零星时间的家伙脚趾的伟大先知（这种不存在的代表人类智慧的伟大先知的形象实在是有志青年的精神鸦片。呵呵，我相信那位作者一定被压过很多次。）
呵呵，说完了八卦，该说点正事儿了，那就是物理，这毕竟是本关于广义相对论的书。这下这本书可真是令我大为汗颜，因为我实在是学到了不少专业知识。我只能说对我而言，这本书中的专业知识，除了缺少数学公式之外，是十分准确而丰富的（不像一般的科普只是在科学哲学层面上忽悠）。我并不知道这些琐碎的关于黑洞的细节是否对于爱好科学的朋友真的那么有趣，对于爱好科学的朋友那或许是一种直面真实的魅力，但我也不知道该如何描述这些细节的魅力。蟑螂才尽的情况下，我只能举两个例子来说明这本书是如何帮助到我的：第一，我在北师大引力中心的读硕士时候曾经拜赵峥老师门下做过一段时间黑洞物理，当时曾经想做这样一个问题，就是黑洞外自由下落观者到底能不能看到Hawking辐射？之所以这么问是因为Unruh效应，即闵氏时空的加速观者会感受到热辐射而自由观者当然不会。我当时也就自然的设想会许黑洞外静止观者探测到的热辐射恐怕源自他没有走测地线。呵呵，当时费了一些脑筋，后来转方向就不了了之了。如今Thorne这本书就明确告诉我黑洞外自由观者同样会看到Hawking辐射，而且这是一个上世纪八十年代就算知道的结果。呵呵，汗颜。第二，黑洞物理一直是师大引力中心很重要的一个方向，使用的方法主要是弯曲时空量子场论。记得四五年前，一次姚国正师兄讲解黑洞吸积盘的模型，讲到了洞外的电流回路，以及黑洞作为“电池”的一些普适的性质，我记得当时大家还蛮是惊讶，觉得非常有趣。呵呵，结果Thorne这本书告诉我，这个结果实际上是1971年Hanni和Ruffini的老经典了，是一个非常优美的关于黑洞的膜图景（paradigm）。Thorne本人在上世纪八十年代还专门为此写了本书。这些我都不知，瀑布汗啊啊！例子举完了，希望相对论方向的同学一定不要放过这本书，对于爱好广义相对论的朋友这本独一无二的书也一定会给你带来不一样的体验。
最后，本书的译者，李泳大侠，是非常值得尊敬的，译文十分的流畅并且高度准确，对这样一本书来说很不容易。并且文中附有很多译者提供的内容丰富的注释。最后指出两个小bug和一个不同意见，人名Geroch和Unruh的发音音译应该是“盖罗敕”和“安汝”，470页译注不妥，广义相对论对双生子佯谬的理解非常清楚。
最最后，大言不惭的评论一下Thorne在尾声中列出的问题的现状，按原文的顺序：1）引力波被探测到了吗？呵呵，感兴趣不妨看看https://www.lsc-group.phys.uwm.edu/ppcomm/Papers.html 2）量子引力的物理定律被发现了吗？没有，只能说被发明了，很多遍，不能说被发现了。不过Verlinder的文章可以算是近期的亮点http://arxiv.org/abs/1001.0785 3）大爆炸以前是什么？我只能说现在Loop Quantum Cosmology告诉我们大爆炸以前很可能存在一个坍缩的宇宙演化分支，而大爆炸奇点将被Planck尺度的量子几何涨落抹掉。4）黑洞内部的奇点呢？A. Ashtekar领导的小组及其学生正在试图通过Loop Quantum Gravity证明一个量子版的奇点定理：即经典奇点在真实时空中是不存在的，将被Planck尺度的量子涨落抹掉。5）时间机器？目前好像关注的人很少了。6）统一之路？我孤陋寡闻，不过倒是极为推荐朋友们读一读文小刚老师的工作。