卫星上时间快慢和地球不一样?国科大郝刘祥抖音导读科学名著

2024-03-21 15:52:15     来源:

科学的发展,尤其是相对论与量子力学的提出,大大刷新了人们对物理世界的认知。如何看待人们内心感受到的世界与物理学中的世界之间的差异?2月3日晚8:00,中国科学院大学郝刘祥教授做客《高山科学经典》抖音直播间,为网友导读了经典科学名著《物理世界的本质》一书,介绍了该书作者、著名科学家爱丁顿对两者关系的理解。

郝刘祥是中国科学院大学人文学院教授、哲学系主任,主要从事科学思想史、科学哲学和物理学哲学的教学与研究。他对广义相对论的历史、规范场论的起源和科学革命的编史学做过系统深入研究,开设过《批判性思维》《逻辑与形而上学》《科学哲学》《科学思想史》等课程。

直播导读中,郝刘祥首先对该书作者,著名物理学家、天文学家爱丁顿进行了概括性介绍。爱丁顿1982年出生于英国,是现代的理论天体物理学的奠基人,建立了恒星结构、组成和演化理论。他还是最早在英语世界倡导相对论的物理学家之一,并通过日全食期间观测光线受太阳引力偏折,验证了广义相对论的预言。

《物理世界的本质》最初出版于1928年,正值相对论和量子力学革命完成之际。郝刘祥对书中内容进行了逐章讲解,包括狭义相对论、广义相对论、热力学第二定律、原子与星系、量子力学等,以及在这些科学基础之上,作者对心灵、科学、实在关系的反思。

郝刘祥特别介绍了了书中提到的引人深思的“两张书桌”案例。对于书桌的理解,一方面,它是人们日常经验中实体的书桌;另一方面,通过物理学可以得知,书桌也是由原子组成,而原子大部分是空的,原子核大小只有原子的1/1800,那么科学所描述的书桌也就大部分是空的。

当今时代,很多人会认为,科学所描述的“书桌”才是书桌的本质。但爱丁顿在书中另有解释。他认为,科学是人类心灵的符号构造,科学世界只是真实世界的一个投影;同时,他把心灵(意识)放在更优先的地位,认为心灵能够直接领会美感、幽默感和宗教情感;他还认为实在具有神秘性和神圣性,而心灵是通向实在的意义和通道。

郝刘祥总结,爱丁顿作为一名科学家,既可以写出波浪的微分方程,也可以用心灵来体验波浪带来的喜悦。相比科学与心灵,他把心灵放在了更优先的地位。郝刘祥肯定了心灵对于认识世界的作用,但对爱丁顿的部分观点持否定看法。如爱丁顿认为科学定律大部分是自明之理,即心灵强加给物质的。“我个人是难以接受的,应该更多是反映了世界本质”,郝刘祥说,他认为爱丁顿的部分思想与其是贵格会信徒有关。

节目还设有讨论环节,由深科普节目策划、主持人郭林晨主持,中国科学院国家天文台研究员、中国科学院大学天文学教授苟利军共同参与了讨论。苟利军表示,该书在发表之时,相对论、量子力学还处在纯理论阶段,目前已经有了广泛的引用。他以人们日常使用的手机导航举例,其接收的信号来自卫星。卫星的速度可达到每秒七公里左右。根据相对论,高速运动的卫星上时间流失的快慢就与地球不同,人类在用卫星信号进行导航时,就需要纠正这些偏差。

近年来,越来越多高校教授、学者、院士走进抖音,向公众传播科学知识。导读中提到牛顿力学、相对论、量子力学等大量相关著作,都曾在此前《高山科学经典》节目中由专业嘉宾做出过导读。《2022抖音知识数据报告》显示,抖音高校直播共21103场,较2021年全年增长46%,观看高校直播的抖音用户达9500万。这一年中,有400位教授、45位院士、4位诺奖得主在抖音分享知识。

 

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