领 读 师
王志鹏

书籍信息

从一到无穷大

作者:乔治·伽莫夫
出版社:天津人民出版社
出版时间:2019年09月

领读书籍

大家好,我是本期的领读师王志鹏,莎士比亚曾经说过:世上只有一样东西是珍宝,那就是知识;世上只有一样东西是罪恶,那就是无知。读一本好书,可以让我们增长知识,开拓视野,今天,我就给大家推荐一本书《从一到无穷大》。
本书作者乔治·伽莫夫通过有趣的例子、丰富的插图,以及详尽的论述,使得这样一本涉及多学科前沿知识的书,能够让大多数读者不觉得枯燥无味,反而兴趣盎然、颇有收获。可见作者的科学修养以及文化功底均是博大精深。
作为一本经典的科普作品,《从一到无穷大》的语言通俗易懂、科学概念准确清晰、知识性和趣味性融合兼顾,以作者独特的思考,通过流畅而易懂的论述,寥寥数笔,就十分形象、明了地向我们展现了一个科学方向上多年的探索成果,各部分内容之间看似松散,内在却联系紧密,如同沙滩拾贝,不知不觉能串起一串光彩夺目的项链,妙趣横生中让人恍然大悟,莞尔一笑中让人意犹未尽。通过本书,我们既概览了自然科学的很多基本成就和前沿进展,同时也得到了一种思考的方法和科学的精神,全面提升了科学品位。
《从一到无穷大》这本书是科普读物中的经典作品,被评为“20世纪对中国影响力最大的十本科普作品”之一。自出版以来,被译成多国文字。许多科学家都对这本书有很高的评价,认为值得一读再读。这本科普书属于“通才教育”,内容涉及到数学、拓扑学、熵、基本粒子、相对论、宇宙起源、四维空间等等20世纪40-60年代许多科学前沿思想成果,堪称世界级科普经典的第一流著作!当时那个时代科学界热衷的课题,对今天的人而言,仍是比较时尚的话题。但更重要的是,这些很艰深的知识在作者笔下变得妙趣横生、通俗易懂,即便是初中学生,也不会说完全看不懂哪一页的内容。
例如在“无穷大有多大”这一小节中,作者说:“在无穷数的世界里,部分可能等于整体。”然后举了一个很有意思的例子:
“我们不妨想象一家旅馆。他的房间数量是有限的,现在所有房间都住满了。一位新来的客人想要一个房间。‘对不起,’店主回答,‘但我们已经客满了。’接下来我们再想象一家拥有无穷多个房间的旅馆。所有房间同样住满了,这家旅馆也来了一位想住店的新客人。”
“‘当然可以’,店主热情地喊道。于是他将原来住在一号房的客人挪到二号房。二号房的客人挪到三号房。三号房挪到四号。以此类推……最后新客人住进了刚刚腾出来的一号房。
“现在我们继续想象。一家旅馆拥有无穷多个房间。现在来了无穷多个想住店的新客人。‘没问题,先生们。稍等一下。’,店主将一号房的客人挪到二号房。二号房的客人挪到四号房。三号房挪到六号房。以此类推。现在所有奇数号的房间都空了出来。无穷多位客人,轻轻松松就安置了下来。”
这个小故事很形象的让我们明白了:无穷大数拥有一些不同于普通数字的古怪特性。作者后面同样用形象的例子论述了无穷数如何比较大小,或者你认为无穷数都没有穷尽,要么没法比较,要么不都应该一样大吗?然而事实并非如此,感兴趣的话你也可以去书中寻找答案,绝对出乎意料,又让你心服口服。
数学给大家的印象大多是“枯燥”和“艰深”,一般的科普读物,往往因为人们通常对数学的心理障碍,而不敢使用它,仅仅做定性的概念描述,而不愿做定量的分析。这本书却完全相反,数学知识贯穿全书,先讲了一些基本的数学知识,然后用一些有趣的比喻、精彩的插图,阐述了爱因斯坦的相对论和四维时空结构,并介绍了科学家在探索微观世界和宏观世界方面的成就。作者在论述过程中,能够定量分析的都进行了定量分析,但作者擅长创造“情境” ,让读者不仅不觉得艰深,反而十分有趣,印象深刻。这点对我们的教育教学方法特别有启示。
在描述相变的微观变化的时候,作者用的是教师上课的插图。我们都知道随着温度升高,体系会发生相变,体系的形态和物性都发生了巨大的变化,这些变化我们从宏观层面上就能直接观察到。那么在相变的过程中,在微观层面到底发生了什么?作者借助了一个非常有意思的例子。绝对零度的时候,物质内部的原子就好比是上课时乖巧的小学生,每一个原子都在自己的“座位”上一动不动,特别乖巧听话。而温度到达室温时,物质内部的原子就像一群顽劣的孩子在上课,他们喜欢左挠一下右拍一下,但都还在自己的位子上。当温度继续升高,对应着原子速度继续变大,课堂上的孩子越来越调皮,图中老师不能管束调皮的孩子,落荒而逃,原子发生扩散,体系失去刚性,体系进入无序态。体系从固态变为液态,再到气态,随着温度升高,体系的对称性降低,无序度增加。作者用插图非常形象的描述了微观层面上物质的变化,令人过目不忘。
这本书给我们打开了一扇窗户,略显枯燥的数学、物理、化学,可以通过妙趣横生的故事让人沉浸其中;通过创设有趣的“情境故事”,爱因斯坦的四维空间和时空相对的概念变得不那么抽象和遥不可及;目不可及的微观世界也形象丰富起来;空间和时间的弯曲也变得不那么难以想象。
之所以推荐这本书,不仅是因为本书的知识非常丰富,更多的是看中本书的趣味性,作者贯穿全书的幽默气质令人折服,我觉得这一点应该能给我们教师带来更多的启示。
今天的“领读师”要跟大家说再见了。
阅读不孤单;
“悦”读越美好。
审稿:高霞 陈慕灵
编辑/排版:陈慕灵


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