引子
我們從孩提時(shí)起就逐漸習(xí)慣了自己通過五感感知到的世界;關(guān)于空間、時(shí)間和運(yùn)動的基本觀念都形成于這個(gè)思維發(fā)育的階段。我們的頭腦很快就習(xí)慣了這些觀念,等到長大以后,我們也很容易相信,基于這些觀念形成的對外部世界的認(rèn)識是唯一的可能,任何想要改變這些基本觀念的嘗試都荒謬透頂。但隨著物理學(xué)的觀察手段發(fā)展得越來越精密,通過對觀察結(jié)果的深入分析,現(xiàn)代科學(xué)得出了一個(gè)確鑿無疑的結(jié)論:這些“經(jīng)典”的觀念完全無法解釋諸多超乎日常經(jīng)驗(yàn)的具體現(xiàn)象,要正確、統(tǒng)一地解釋我們新發(fā)現(xiàn)的這些效應(yīng),空間、時(shí)間和運(yùn)動的基本觀念必須做出改變。
不過,從日常生活能夠體驗(yàn)到的層面上說,經(jīng)典概念和現(xiàn)代物理的分歧其實(shí)微乎其微。不過,如果我們想象一個(gè)基本物理規(guī)則和我們這個(gè)世界完全相同,但物理常數(shù)的數(shù)字值(這些常數(shù)決定了經(jīng)典概念的適用范圍)卻大不一樣的世界,那么如今我們經(jīng)過長期深入研究才發(fā)現(xiàn)的關(guān)于空間、時(shí)間和運(yùn)動的正確概念就會變成人盡皆知的常識。我們或許可以說,在這樣一個(gè)世界里,哪怕最原始的野蠻人都會熟知相對論和量子理論的原理,他還會利用這些規(guī)則捕捉獵物、滿足自己的日常需求。
我們的故事主角通過夢境進(jìn)入了幾個(gè)這樣的世界,于是那些平常根本接觸不到的現(xiàn)象都變成了日常生活中司空見慣的事情。這些稀奇古怪的夢境背后有著堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ),一位老物理學(xué)教授(他的女兒莫德后來嫁給了湯普金斯先生)始終陪伴在我們的主角身邊,用簡單的語言向他解釋相對論、宇宙學(xué)、量子理論、原子與原子核結(jié)構(gòu)、基本粒子等千奇百怪的世界中那些不同尋常的現(xiàn)象。希望湯普金斯先生的離奇經(jīng)歷能夠幫助感興趣的讀者為我們生活于其中的這個(gè)真實(shí)的物理世界描繪一幅更清晰的圖景。