9 de agosto Del uno al infinito | ¡Esta obra clásica fascinó a los fanáticos de la ciencia en la década de 1970 e influyó en una generación!

El libro "Del uno al infinito" fue recomendado por un profesor al que respeto mucho. Cuando leí el título del libro por primera vez, pensé que era un libro de matemáticas y me preocupé mucho. Nunca me han gustado las matemáticas desde que era niño. Aunque obtuve buenos resultados en todas las pruebas, realmente no estaba interesado.

Pero el profesor dijo que este libro es "un libro que afecta a una generación". Después de su introducción en China a finales de la década de 1970, muchos trabajadores de la divulgación científica se dejaron engañar. Una reseña de tan alto perfil realmente me abrió el apetito, así que me animé y comencé a leer. Inesperadamente, este no es realmente un libro de matemáticas, sino un libro de divulgación científica.

Este libro es majestuoso y puede describirse como un libro de divulgación científica sobre educación general en ciencias naturales. Utilizando un lenguaje vívido, un enfoque flexible y metáforas interesantes, presenta a los lectores algunos avances científicos importantes de la primera mitad del siglo XX, incluidos los conocimientos matemáticos básicos, la teoría de la relatividad de Einstein y la estructura cuatridimensional del espacio-tiempo, y explora cómo los humanos entienden el mundo microscópico (Logros en el mundo macroscópico (como partículas elementales y genes) y el mundo macroscópico (como sistemas solares y galaxias).

geogre Gamov (1904-1968), ruso-estadounidense, estudió con Niels Bohr y Rutherford en la Universidad de Copenhague y la Universidad de Cambridge. Sus dos profesores eran famosos. Bohr fue el padre de la teoría de la estructura atómica y ganó el Premio Nobel de Física. Rutherford fue el padre de la física nuclear y ganó el Premio Nobel de Química.

Dicen que los buenos profesores son buenos profesores. Él mismo es famoso por defender la teoría de que el universo se originó a partir del Big Bang. Es un destacado escritor de divulgación científica y ha publicado oficialmente 25 libros. Entre ellas, "Del uno al infinito" es su obra maestra más famosa, que ganó el Premio de Ciencias Kalinga de la UNESCO.

No puedo evitar admirar al autor. La técnica de escritura de este libro es tan especial que es completamente diferente de los aburridos y difíciles de entender libros de ciencia general. Básicamente utiliza historias interesantes como introducción y material principal, tritura todos los conocimientos teóricos matemáticos, físicos y biológicos más útiles e importantes, además de un lenguaje humorístico, y cocina una serie de "platos deliciosos" que hacen que las personas completen agradablemente un interesante viaje de Logros de las ciencias naturales con risas y risas. Este método narrativo hace que el conocimiento científico originalmente seco de repente se vuelva interesante y fácil de leer.

Desde un punto de vista estructural, este libro se puede dividir en cuatro partes. La primera parte son "números" en matemáticas; la segunda parte incluye el espacio de cuatro dimensiones, la teoría de la relatividad de Einstein, etc. La tercera parte es el mundo microscópico: las partículas que forman la materia y las células y genes que forman la vida; la cuarta parte es la composición del universo, el sistema solar, las galaxias, las estrellas y los planetas.

Ahora me centraré en tres puntos que te ayudarán a apreciar este libro.

1. Sobre los "números" en matemáticas

Al principio del libro, conté una historia dos nobles decidieron jugar a contar. ganar. "Muy bien", dijo uno de los nobles. "¡Tú primero!" El otro se devanó los sesos durante varios minutos y finalmente dijo el número más grande que se le ocurrió: "tres". Ahora es el primer turno de pensar. Después de pensar mucho durante un cuarto de hora, se rindió y dijo: "¡Tú ganas!".

Tan pronto como terminé de leer esta historia, inmediatamente pensé en "El Tao produce uno, la vida" de Lao Tse. produce dos, la vida produce tres." "¿Es una coincidencia? ¿O tiene un significado más profundo? Realmente vale la pena aprender este tipo de estilo de escritura humorístico pero que invita a la reflexión. ¿No es todo infinito? No hay fin. ¡Es realmente asombroso!

Cuando habla de números naturales y artificiales, el autor habla de números imaginarios, pero en lugar de apilar los conceptos y dejar que usted piense en ellos, sugiere: "Ahora, hagamos algo de aritmética avanzada. Dos dos son cuatro, tres tres son nueve, cuatro cuarenta y seis, cinco cinco veinticinco, entonces la raíz cuadrada de cuatro es dos, la raíz cuadrada de nueve es tres, la raíz cuadrada de dieciséis es cuatro y la raíz cuadrada de veinte cinco son cinco. ¿Pero cuál es la raíz cuadrada de un número negativo? "

¿Los números negativos también tienen raíces cuadradas? Debo decir que esto es realmente un gran invento de los matemáticos. En términos generales, las raíces cuadradas de los números negativos no tienen sentido. Pero el matemático italiano Cardin del siglo XVI inventó el "concepto de número imaginario", escriba la raíz cuadrada de -1 como I. La explicación geométrica de los números imaginarios es: un número multiplicado por I es geométricamente equivalente a una rotación de 90 ° en sentido antihorario. Esta rotación inusual llevó a la introducción de el concepto de espacio en matemáticas, así se descubrió el espacio tridimensional. Más tarde, combinado con el tiempo, el espacio de cuatro dimensiones siguió las leyes de la geometría de cuatro dimensiones y se desarrolló la teoría de la relatividad de Einstein. No pude evitar maravillarme cuando vi esto.

Los números imaginarios son realmente un invento maravilloso, que demuestra que no hay imposibilidad, sólo inimaginable. Cuando se desarrolla el pensamiento innovador de los seres humanos, a menudo pueden conducir a otra cueva.

2. Sobre el espacio de cuatro dimensiones y la teoría de la relatividad de Einstein.

Dado que lo anterior es una extensión de los números imaginarios al espacio multidimensional. El autor simplemente nos lleva al espacio físico y comienza a explorar la naturaleza inusual del espacio.

Me inspiré en esto. La mecánica cuántica, ya sea de cuatro o cinco dimensiones, o incluso la fantasía actual, es inimaginable para nosotros, porque estamos limitados por el espacio tridimensional en el que vivimos. Solo observando este espacio desde adentro, pero incapaz de escapar de las limitaciones y observar desde afuera.

En el libro, el autor también cita una historia sobre guantes. El guante de la mano izquierda no se puede usar en la mano derecha (la palma y el dorso de la mano cambiarán) para indicar que la mano izquierda está atada a la mano derecha. Pero si lo miras desde fuera como lo harías con cualquier superficie, el espacio puede transformarse a izquierda y derecha a medida que se deforma, como una cinta de Möbius. Si el espacio tridimensional se puede distorsionar adecuadamente, las personas que viajan por el universo pueden regresar con el corazón en el pecho derecho. Los fabricantes de guantes sólo necesitan fabricar un producto de talla única, poner la mitad en una nave espacial y rodear el universo, y cuando regrese, la mitad se podrá utilizar en el otro lado. Piénselo, el espacio de cuatro dimensiones ya no es tan misterioso.

Tenemos una coordenada de observación preparada para establecer un espacio de pensamiento, y esta coordenada es el tiempo. Una vez que se agrega el tiempo a las coordenadas tridimensionales del espacio, equivale a ingresar al espacio para observar las actividades de las personas en el exterior. Cuando el espacio y el tiempo se extienden desde uno hasta el infinito, los seres humanos superan sus propias limitaciones. Al igual que la historia del hotel sobre la comparación de dos números infinitos, la distancia tetradimensional entre dos eventos ya no parece mágica y se mide fácilmente.

Entonces, ¿pueden el tiempo y el espacio cambiarse entre sí? Con la infinidad de las matemáticas y la infinidad del tiempo, este problema se vuelve sencillo. Es decir, cuando se ve un evento desde un objeto en movimiento, siempre que el eje de tiempo en el diagrama espacio-tiempo gire un ángulo de acuerdo con la velocidad del movimiento del evento, se pueden transformar entre sí sin cambiar. El eje espacial.

Imagínese, por ejemplo, a una persona comiendo en un tren en marcha. El camarero cree que está tomando un aperitivo y comiendo dulces en el mismo lugar, pero dos personas paradas al costado de la carretera mirando hacia adentro, una. Lo vi tomando un aperitivo, el otro comiendo dulces, ambos a pocos kilómetros de distancia. Ésta es la geometría de cuatro dimensiones de la transformación del espacio-tiempo.

3. Sobre el mundo microscópico

El autor dice en el libro que en la naturaleza existen 92 elementos químicos, que se combinan en diferentes proporciones para formar una infinita variedad de sustancias químicas complejas. . En la antigua Grecia, la gente sabía que la materia no se puede dividir infinitamente y que siempre hay una unidad básica indivisible. En griego, "átomo" significa "indivisible". La exploración científica es infinita y se ha demostrado que los átomos son divisibles, incluidos los nucleones, electrones, neutrinos, neutrones, etc.

A modo de digresión, este libro fue escrito en las décadas de 1950 y 1960. Ahora parece que el mayor desarrollo de la ciencia demuestra una vez más la infinidad de todas las cosas y aparece la cuántica. La discusión sobre la composición de la materia es menos exhaustiva de lo que imaginaba el autor.

La exploración interminable de la verdad es precisamente el encanto de la ciencia.

Volviendo al tema, cuando se trata de partículas, ¿cómo entendemos la fisión nuclear y la fisión atómica?

Los diferentes tipos de núcleos están compuestos por diferente número de núcleos de hidrógeno, representados por protones cargados positivamente y neutrones sin carga. En el núcleo hay dos fuerzas opuestas, una es la tensión superficial que suprime cada núcleo y la otra es la fuerza repulsiva que divide las partes cargadas del núcleo. Si prevalece la repulsión, el núcleo puede dividirse, romperse en dos o más pedazos y volar a gran velocidad. Este proceso se llama "fisión atómica". El elemento número 47 de la tabla periódica es la plata. Los elementos hasta la plata están dominados por la tensión superficial y los elementos pesados ​​de la segunda mitad están dominados por la repulsión. Por tanto, los elementos más pesados ​​que la plata son teóricamente inestables. Una vez bombardeado con suficiente fuerza desde el exterior, se romperá en dos o más pedazos y liberará una enorme cantidad de energía nuclear interna.

Cuando hablamos de física, no podemos dejar de hablar de la ley del desorden.

Por ejemplo, si viertes un vaso de agua y observas atentamente, verás solo un líquido transparente y uniforme sin signos de movimiento interno. Pero, de hecho, las moléculas en agua aparentemente tranquila están en movimiento violento. El movimiento aleatorio de las moléculas de agua o de todas las demás sustancias se llama movimiento térmico, también conocido como movimiento browniano.

El movimiento térmico es como moléculas danzantes, que siguen tres leyes: conservación de la energía; el calor puede transferirse espontáneamente de objetos de alta temperatura a objetos de baja temperatura, pero es imposible pasar espontáneamente de una temperatura baja a una temperatura alta, que es inaccesible; En el cero absoluto todas las moléculas están en reposo.

El mundo microscópico de la materia es muy colorido. Entonces, como cuerpo vivo, ¿qué pasa con su mundo microscópico?

En el libro, el autor nos habla de las células y genes que componen la vida.

Todo el proceso de desarrollo y las características maduras de todos los organismos vivos están casi determinados por los genes de las células. El gen es la unidad más pequeña de materia viva, tiene todas las características de la vida y también está relacionado con moléculas (como las proteínas) que obedecen leyes químicas generales. Los genes son estables y pueden transmitir las propiedades de la materia durante miles de generaciones sin cambiar. El número relativamente pequeño de átomos que componen un gen está bien diseñado porque diferentes propiedades y cambios en la distribución de los átomos pueden producir diferentes órganos.

4. Acerca del universo

Finalmente, levantemos la vista del mundo microscópico y miremos el vasto universo.

Por ejemplo, la siguiente pregunta: ¿Qué es la “expansión cósmica”?

La expansión del universo hace que todas las galaxias se estén alejando de la Vía Láctea. En otras palabras, todas las galaxias se están alejando unas de otras. Por ejemplo, si se infla un globo lleno de lunares, las hormigas que se queden en un lugar pensarán que todos los demás lugares son "de escape".

El proceso de expansión del universo es el siguiente: primero, en la etapa de ciernes del universo, el universo se comprime en una esfera con un radio ocho veces mayor que el del sol, pero este estado denso no existirá por mucho tiempo. Luego se expandió rápidamente en sólo 2 segundos y la densidad del universo alcanzó millones de veces la del agua. Después de unas horas, el gas continuo original se dividirá en bolas de gas individuales y formará estrellas. Finalmente, la expansión continuó y las estrellas se separaron para formar varios sistemas de nebulosas, que ahora son galaxias y se retiran a las profundidades del universo.

Por supuesto, el libro en sí es mucho más rico que los puntos que enumeré. Sólo cogí una hoja y una brizna de hierba para que os hagáis una idea. Si quieres apreciar la amplitud y el interés de este libro, te recomiendo leer la obra original.

Finalmente, quiero decir que después de leer este libro, siento que la ciencia es realmente interesante y las matemáticas no me dan tanto asco.

Mira, un libro cambió mi actitud hacia las matemáticas. Por tanto, es necesario leer libros que no quieras leer.

(Fin de este artículo)

Dedica tu vida a leer libros clásicos, escribir palabras pesadas y vivir una vida profunda. Soy Du Doudou, gracias por su atención.

Sobre el autor: Du Doudou, se dedica a las tecnologías de la información desde hace más de 20 años y ha estudiado inglés, informática, estética y psicología. Comenzó su carrera en sus primeros años y luego trabajó para muchas empresas extranjeras de TI de renombre mundial. Ahora trabaja en un instituto de investigación. Ratón de biblioteca es la palabra clave para el código del tiempo libre. También es autor contratado en múltiples plataformas, socio miembro y fundador de Wanjuan Good Books Studio y Wanjuan Good Books Reading Club.