读《探求上帝的秘密》后感

读《探求上帝的秘密——从哥白尼到爱因斯坦》后感虽然我之前在超星上下载了这本书，但是当我从图书馆借到了这本书时，我才知道了这本书获得第十一届中国图书奖，是《科学漫游丛书》（1.生生不息——生殖的奥秘，2.漫游南北极，3.寻找地球以外智慧生命，4.探求上帝的秘密——从哥白尼到爱因斯坦，5.工业化学漫谈，6.让射线造福人类，7.飞上蓝天飞向宇宙，8.电脑与电脑时代，9.让地球永葆青春）整套丛书中的一本，在这本书的序中，一开始就介绍了这套丛书的内容，明确说明书中仅涉及现代科技成果的极小部分，但已足令人感叹，大有“相见恨晚”之感。而整套书在旨在激发人们的才情和向上的精神，提高民族素质；增长人们的科技知识，开阔视野；增加对新科技成果的兴趣，热爱大自然；理解科学技术在社会发展中的作用，热爱科学；也有利于养成科学的思想方法、建立正确的世界观。而且丛书是以初中毕业生的知识水平为基础编写的，内容详实翔实，语言流畅，力求生动，说理清楚，层次分明，系统性强，并注意反应最新科技成果，有文有图，通俗易懂。所以说《探求上帝的秘密》这本书是一本适应面较宽的科普读物，在前沿就说明本书主要介绍了物理学和天文学发展的不平凡历程和一些最新成果，特别是有关相对论、黑洞和宇宙演化的知识，而且也收集了许多科学家的珍闻趣事，介绍了一些重大科学发现的曲折过程。特别介绍了地球上文明的起源和进步和自然科学的诞生和发展，全书以哥白尼、伽利略、牛顿和爱因斯坦的贡献为主线，来描述自然科学的重大成就和重要思想；以霍金和彭罗斯的贡献为核心，来阐述当代的时空理论，介绍相对论研究的最新成果。对这本书的学习，我觉得意义很大，不仅帮助我理顺了在科学发现的曲折历程中各位科学家之间的联系以及他们的伟大之处和作出的巨大贡献，而且帮助我更好的梳理了很多的科学及前言物理知识。文明的起源和脚步书中将文明的起源与脚步分为四部分来写：地球上文明的出现、海洋文明与大河文明、美洲文明、文明的繁荣。地球上文明的出现，从大约在100亿-200亿年前，在虚无缥缈中发生了一次大爆炸开始，讲述了宇宙的形成，是真正的“无中生有”，提到了中国古代的思想家老子说过的一句话：“万物生于有，有生于无”。提到了牛顿和爱因斯坦对物质和时间与空间的看法，我们的地球诞生于大约46亿年前，随着温度的下降，表面熔岩逐渐凝固，形成了陆地和山脉，空中的水汽化作倾盆大雨，逐渐形成了海洋。还讲述了人类的成长，文明的不断产生，消灭，提到整个蛮族的素质在文明的生灭中不断提高，最后终于有几个文明生存、延续，并成长了起来。人类的古代文明主要有两个主要的独立发源地。一个是我们祖国的黄河、长江流域，被称为“大河文明”或“华夏文明”。另一个是地中海沿岸，可称为“海洋文明”或“地中海文明”。而另一个相对独立的文明是美洲文明。美洲的印第安人与我们同属蒙古人种，和我们有着亲密的血缘关系。最后讲述了文明的繁荣，提到了很多我们熟知的古希腊的科学家、哲学家，麦哲伦航行，第一个完成环球旅行的人是麦哲伦的仆人——马来人恩利基。麦哲伦航行用实践证明了人类居住的大地是球形的。自然科学的诞生书中这本分内容主要有：哥白尼与日心说、偷看上帝的秘密、天才直觉与不幸人生、宗教对科学的压制。内容中谈到，哥白尼的日心说宣告了自然科学的诞生。然而，最早提出日心说的人并不是哥白尼。公元前5世纪，古希腊哲学家就提出大地是球形的主张，并用以解释日蚀和月蚀，而在中国古代，占统治地位的一直是“天圆地方”的学说。公元前4世纪，希腊的哲学家亚里士多德总结当时的哲学和科学成就，建立的地心说，到了公元前3世纪，另一位科学家提出了日心说，，从此，古希腊就出现了地心说和日心说的斗争。自此以后因为地心说比日心说更直观，更简单，日心说被托勒密改进的地心说击败，天主教产生后，托勒密的地心说逐渐的被教会采纳，用作天主教的理论基础，成为欧洲占绝对统治地位的自然科学。直到公元1500年，因为人们思想的解放，哥白尼利用优越的社会地位和经济、文化条件，对天文学进行深入的研究，重新发现并提出了日心说。由于惧怕天主教会的迫害，病逝前夕，才出版了划时代的杰作——《天体运行论》。教会感觉到哥白尼学说对自己的威胁，加强了迫害，书也被列为了禁书。哥白尼通过三十多年的天文学的研究，掌握了丰富的天体运行知识，认识到托勒密学说的缺陷，所以，哥白尼的学说是伟大而具有开创性的。偷看上帝的秘密这部分让我看到当时的科学界流行的一种既可以保证发现的优先权，又能防止犯错误的方法，把自己的发现用拉丁语写成一句话，然后把字母打乱排列，成为一种秘语，再公布出来，等这个发现被证实之后，重新把字母顺序调整过来，正式公布自己的发现。书中介绍了伽利略和开普勒利用秘语保护自己的发现，以及对发现的证实过程。天才的直觉与不幸人生中以怀疑的态度提出了伽利略著名的比萨斜塔自由落体实验开头，讲述了伽利略三个重大贡献的过程，伽利略的落体定律、惯性定律和相对性原理，以及如何深刻影响当代物理学的发展。在整个科学探求过程中，宗教对科学的压制比较严重，伽利略受到了审判，此后的200年意大利再也没有出现杰出的人才，科学中心发生了转移。牛顿与经典物理学书中这本分内容主要有：上帝说：“让牛顿去吧！”、经典物理学的《圣经》、万有引力、这片空间会荒废吗？走下神坛的牛顿。上帝说：“让牛顿去吧！”这部分介绍了牛顿作出巨大贡献的时期，也让我知道了伽利略逝世的同一年牛顿诞生，以及牛顿一生中的重要成果，遍及力学、光学、哲学、数学等很多的领域，出版了被看作经典物理学的《圣经》的一本书《自然哲学之数学原理》，这本书使经典物理学积累多年的显得杂乱无章的大量成果系统化，让物理学成为了一门成熟的物理学。经典物理学的《圣经》和万有引力两部分中介绍了自然哲学之数学原理对经典物理学的记载以及发展的贡献和影响，万有引力常数的测定。在这片空间会荒废吗？中介绍了柏林天文台台长波德在1772年总结的太阳系各行星到太阳的平均距离满足的经验公式，详细的介绍了很多科学家在这个经验公式的影响和启发下发现行星的过程。爱因斯坦与相对论书中这本分内容主要有：两朵乌云、魔鬼说：“让爱因斯坦去吧！”、别了、以太和绝对空间、狭义相对论的成就和困难。这部分与我们在物理学前言问题这本书里所学的内容联系紧密，著名物理学家开尔文勋爵作了展望新世纪的发在回顾过去岁月之后，他充满自信地说：物理学的大厦已经建成，未来的物理学家只需要做些修修补补的工作就行了。只是明朗的天空中还有两朵乌云，一朵与黑体辐射有关，另一朵与迈克尔逊实验有关。1905年，爱因斯坦——一个名不见经传的26岁的年轻人，解决了这个问题。他在一篇名为《论运动媒质的电动力学》的论文中，提出了开天辟地的新思想，抛弃了以太理论和牛顿的绝对空间。在取得巨大成就的喜悦之中，爱因斯坦冷静地看到，自己的理论存在着与“惯性系”和“万有引力”有关的两个基本困难。这两个困难非常严重。他的相对论是研究惯性系之间的关系的，也就是说，相对论是建立在惯性系的基础上的。现在，这个“基础”无法定义!另一方面，当时已知的力只有电磁力和万有引力两种，竟然其中的一种就放不进相对论的框架中，真是太令人遗憾了!弯曲的时空书中这本分内容主要有：平行线只有一条吗？惯性起源于引力、万有引力是时空的弯曲、伟人和凡人。实际上，欧氏几何、罗氏几何、黎氏几何描述的是不同曲率的空间。欧氏几何描述零曲率空间(如平面)。黎氏几何描述正曲率空间(如球面)。罗氏几何描述负曲率空间(如伪球面)。弯曲空间中没有直线。罗巴切夫斯基等人谈论的直线实际是“短程线”，即两点之间的最短线。平直空间中的短程线就是直线。短程线可以看作直线在弯曲空间的推广。罗巴切夫斯基等人所说的平行直线，实际上是“不相交的短程线”。罗氏几何和黎氏几何，统称非欧几何。1845年，黎曼从更高的角度把这三种几何统一起来，成为黎曼几何，用来描述弯曲和扭曲的几何客体。黎曼天才地预见到，真实的空间不一定是平直的。如果不平直，就不能用欧氏几何来描述，而要用黎曼几何来描述。他还预见，·物质的存在可能造成空间的弯曲。黎曼几何，为爱因斯坦发展他的相对论，准备了数学基础。等效原理、马赫原理、广义相对性原理和光速不变原理，形成了爱因斯坦新理论的物理基础。实际上广义相对论的建立比狭义相对论要漫长得多。最初，爱因斯坦企图把万有引力纳入狭义相对论的框架，几经失败使他认识到此路不通。反复思考后他产生了等效原理的思想。爱因斯坦曾回忆这一思想产生的关键时刻：“有一天，突破口突然找到了。当时我正坐在伯尔尼专利局办公室里，脑子忽然闪现了一个念头，如果一个人正在自由下落，他决不会感到自己有重量。我吃了一惊，这个简单的理想实验给我的印象太深了。它把我引向了引力理论”从1907年发表有关等效原理的论文开始，爱因斯坦几乎单枪匹马奋斗了9年，才把广义相对论的框架大体建立起来。1905年发表狭义相对论时，有关的条件已经成熟，洛伦兹、彭卡莱等一些人，都已接近狭义相对论的发现。而1915年发表广义相对论时，爱因斯坦则远远超前于那个时代所有的科学家，除他之外，没有任何人接近广义相对论的发现。所以爱因斯坦自豪地说：如果我不发现狭义相对论，5年以内肯定会有人发现它。如果我不发现广义相对论，50年内也不会有人发现它。人造的太阳书中这本分内容主要有：哥本哈根学派、三次获得诺贝尔的家庭、蘑菇云中的太阳、探索无穷小。19世纪人类对原子的认识取得了重大进展，首先是元素周期律的发现，这是科学史上一个重要的里程碑。三次获得诺贝尔的家庭，由于发现天然放射性，贝克勒尔和居里夫妇共同获得了1903年的诺贝尔物理学奖。对放射化学的杰出贡献，1911年她获得了诺贝尔化学奖。居里夫人是第一位两次获得诺贝尔奖的人。因人工放射性的发现，而获得了1935年的诺贝尔化学奖。这是居里家族第三次获得这一科学界的最高奖。原子弹之父奥本海默制造原子弹的过程，以及中国和法国，分别依靠自己的力量，制造出了原子弹，打破了美英苏的核垄断。白矮星、中子星与黑洞书中这本分内容主要有：历史上的黑洞、白矮星和它的研究者、“小绿人”，脉冲星和中子星、黑洞的形成、构造和特点、转动的黑洞。最早预言黑洞的人是法国的拉普拉斯和英国剑桥的米歇尔。他们生活在距今约200年前的拿破仑时代。拉普拉斯和米歇尔认为，宇宙中最大的星有可能是看不见的。星球越大，万有引力也越大，上抛物体逃离星球就越困难。当引力大到连光也会被拉回来的时候，外界的人就无法看到这颗星了。拉普拉斯等人根据万有引力定律和能量守恒定律，作了简单的计算。奥本海默等人认为，质量大于钱德拉塞卡极限而继续塌缩的恒星．电子将被压入原子核中，与核里的质子形成中子。如果此星的质量不超过3个～4个太阳质量(奥本海默极限)，则中子之间泡利不相容原理形成的排斥力，将能支撑住星体不再塌缩，成为主要由中子构成的星——中子星。如果恒星质量超过奥本海默极限．则中子之间的泡利斥力也阻挡不住星体的塌缩，这时星体物质将塌缩到自身的引力半径之内，形成黑洞。黑洞是任何物体都能掉进去，进去就再也出不来的星体。按照广义相对论，还存在白洞。白洞是黑洞的时间反演。它的内部也是单向膜区，只不过时间方向从奇点r=0处指向视界r=rg处。所以它的单向膜的单向性与黑洞相反。白洞可以把内部的一切物质抛出来，但任何东西都不能落进白洞。白洞只是广义相对论的一种预言，它可能违背热力学第二定律。因此是否有白洞存在，目前尚无定论。霍金与黑洞的热性质书中这本分内容主要有：激发的黑洞、黑洞热吗？沸腾的黑洞、坚强的天才。黑洞热辐射的发现，是黑洞研究的重大突破，也是时空理论的重大突破。这种辐射，后来被称为霍金辐射。霍金的老师西阿玛声称，霍金的重大发现，使他成为20世纪最伟大的物理学家之一。西阿玛还说，自己对广义相对论研究有两个重大贡献，第一是培养了霍金这个学生，第二是动员了数学家彭若斯来研究相对论。膨胀的宇宙书中这本分内容主要有：均匀的宇宙、有限而无边的宇宙、膨胀或脉动的宇宙、建立的火球模型、宇宙有限还是无限、连接宇宙的虫洞。广义相对论的研究表明，宇宙中的物质存在一个临界密度ρc，大约是每立方米三个核子(质子或中子)。如果我们宇宙中物质的密度ρ大于ρc，则三维空间曲率为正，宇宙是有限无边的；如果ρ等于ρc，则三维空间曲率为零，宇宙是无限无边的；如果ρ小于ρc，则三维空间曲率为负，宇宙也是无限无边的。因此，观测宇宙中物质的平均密度，可以判定我们的宇宙究竟属于哪一种，究竟有限还是无限。此外，还有另一个判据，那就是减速因子。河外星系的红移，反映的膨胀是减速膨胀，也就是说，河外星系远离我们的速度在不断减小。从减速的快慢，也可以判定宇宙的类型。需要进一步的实验观测和理论推敲。我们今天，仍然肯定不了宇宙究竟有限还是无限．只能肯定宇宙无边，而且现在正在膨胀!此外，还知道膨胀大约开始于100亿～200亿年以前，这就是说，我们的宇宙大约起源于100亿~200亿年之前。我们了解“时间”吗？书中这本分内容主要有：令人怀疑的奇点、长沟流月去无声、“同时”这个概念存在吗？时间没有开始和结束、热与引力，热与时间。奇点定理告诉我们，时间是有限的，不是无穷无尽的。黑洞的内部，·有一个时间的“终点”，即黑洞的奇点。白洞的内部，有一个时间的“起点”，即白洞的奇点。膨胀宇宙的时间有一个起点(