拋開基礎知識,從有趣的科學講起
言歸正傳,正式開始介紹一下這本書吧!這是一本關于自然科學的書。
很有可能單是這種想法就讓你非常激動;也有可能會讓你想馬上逃離。不管是哪一種,我先向你保證:從現在開始,這本書里純粹只有好玩兒的東西。書中每一個奇思異想都跟“我們是由死亡的恒星做成的”一樣令人興奮,書中的其他內容也和這個想法一樣好懂。本書內容并不冷僻艱深;我們不會痛苦地朝著科學的山峰緩慢攀登,而是會直接空降到山頂上,然后一路滑雪而下。
換句話說,我承諾本書和其他同類科普書的敘述方式略有不同。如你所知,中學學習的科學課程,以及你興致勃勃地讀過的其他科普圖書,其中的大多數科學知識都是按照業內人士稱之為第一原理的基礎模板而進行教授的。
傳統觀念是這樣的:科學教育應該從基礎開始,先打基礎(比如紙帶打點計時器和圖表),然后逐漸加入復雜的內容,最后讓你掌握整個體系(牛頓運動定律)。這是我們接受學校科學教育的方法,而對于外行人來說,這種教法經常會讓他感覺像被玩弄了一樣。
拿原子理論舉個例子。學校的教法一般會像這樣:在中學的第一年,我們會知道所有東西——比如樹、房子和大衛·田納特的小塑料模型——都是由小得非常夸張的,被稱為原子的東西所組成的,而且它們就是物質可被分解的最小單元。第二年,我們又會知道,其實還有比原子更小的東西,比如原子核和電子。又過了一年,我們又被騙了,原子核是由質子和中子構成的……然后這個慘劇還在繼續,從本科物理學到研究生物理階段,一直到你對所有的科學家失去信心,認為他們根本就不知道自己在干什么,然后你懷疑整個領域里全是積習難改的騙子和說謊者。
一本科學書若從第一原理開始編排,反而會打消人們對科學的興趣,因為他們根本不需要了解所有的細節。說到底,如果有人對F1賽車感興趣,你會送他們去蒙特卡洛看賽車,而不是帶他們去北倫敦大學學習內燃機原理。不過我們這些想要成為科學家的人則必須學習一些枯燥的基礎內容——牛頓和勻速直線運動——因為我們知道那些真正好玩兒的東西(弦理論、多維空間、夸克和膠子等)就在前方,而且想要正確理解它們,你就得學會這些基礎知識。如果你想要制造一個大型強子對撞機,你最好沉住氣,等做了物理學博士后再說。如果你只想要傻盯著一個對撞機,然后想象它在爆炸的時候會有多么酷的話,那你現在就找對了地方。
這就是這本書的目標:把你直接丟入科學最深處,讓你用心感受許多成熟而令人驚嘆的科學知識,從而讓你專心讀下去。因為事實上,雖然一切科學的基礎——數學——對我們而言可能像是天書,但是被很多科學家叫作“花里胡哨”(hand-waving)的東西則不一定如此。畢竟,只因為我們不懂本地語言,并不代表著我們不能依賴手勢去度幾周的假。
另外,作為我承諾的一部分,我會給你一塊“終極免死金牌”。你不需要理解任何東西。其他科普書的目的可能是教育你、啟發你或者挑戰你;這本書的目的則僅僅是讓你娛樂、放松、深呼吸,并且沒有考試。我請你給自己一個許可,準許這些知識從你頭上飛過,你只要抓住一些新奇的碎片,看清大致的輪廓就可以了。如果你發現自己在反復讀著某一章節,發現自己不能理解的話——我會盡全力不讓這種事情發生——那這是我的問題,不是你的,繼續往下讀吧。這不僅是最好懂的科學課,還是一場科學的狂歡。