2023年11月9日 星期四

從一到無限大 喬治‧加莫夫 George Gamow


1. 三維空間,只是四維時空世界這個一切物理現象發生場所的一部分。因此,三維空間的彎曲,只不過反映了更普遍的四維時空的彎曲,而表述光線和物體運動的四維世界線,應看作是超空間中的曲線。

2.金屬物質與其他物質不同,他們的原子對外層電子的束縛很鬆,往往讓它們自由行動。因此,金屬體內部充滿了大量浪遊電子。

3.量子力學的建立出於一個新的發現,即兩個不同的物體間存在著一個各種可能發生的相互作用的下限。

4.元素週期表前一半元素(銀之前)是表面張力占優勢,而重元素是斥力居上風。因此,所有比銀重的元素在原則上都是不穩定的。所有比銀重的元素理論上都可以看作放射性元素,而且它們也確實都在漸漸地衰變成輕元素。不過大多數情況下,自發衰變進行得非常緩慢。

5.地表每向下1000公尺,地溫就上升30度C左右。按照這種增長率,到了地下50公里的深度,也就是還不到地球半徑的百分之一,地溫就會達到岩石的熔點(1200~1800度C)。

6.揭露岩石年齡的地質鐘就是微量的銣87和鉀40。岩石處在熔融狀態下,放射性衰變的產物就會因擴散和對流作用而離開原處。一旦岩石凝固後,放射性元素所轉變的鉛就會開始累積,其數量可以準確告訴我們這個過程持續的時間。

7.太陽核融合循環的反應鏈裡,碳原子和氮原子是不斷地重生的。整個過程可敘述為:在高溫下,氫在碳和氮的催化作用下嬗變為氦。




心得
    加莫夫的作品充滿趣味,諾貝爾級的學者能寫出這麼趣味橫生的作品,內容也很紮實,是物理類科普難得的好書。在介紹空間一章,儘管看了不少物理科普,對於空間曲率扭曲仍然是難以想像。不少經典的實驗在本書都有介紹,都已經是簡化再精要的說明了,要看懂還是相當吃力。當時學者的聰明及用心投入實在令人佩服。大部分是在複習以前看過的科普,畢竟本書成書於一甲子之前,至今已有更多的新發現了,像是書中時都還沒發現夸克等。站在後見之明看本書是優勢,但讀者仍要用心思考才能理解貫通。
    中間有書寫基因、染色體的發現,套以原子的計算,可得一個基因大約含一百萬個原子;以布朗運動描述太陽光經核融合產生後,需要5000年才能從核心到達太陽表面,然後僅八分鐘就到地球。這些豆知識雖然作用是博君一笑,不過卻能告訴讀者一個方法不是僅用在一種情況下,在不同的情況下也能想到,並且去運用之。一個基因約100萬個原子,接下來原子的跳升、同分異構等機率情況就能大致估算了。由小可以估大,才是融會貫通之人。畢竟是60年前的科普書了,現在早就超過。可能之後有機會再看加莫夫的著作。

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