小氣財神的物理夢遊記

所有的神秘事件都到哪兒去了？

吉爾摩

施顧己只關心自己的事情，其實這蠻合理的。如果自己不關心自己的事情，誰會關心呢？但這並不表示，他對這個世界的神秘不感興趣，何況是他所處的世界。

宇宙本身就是個秘密，而且可能永遠都保持著某種程度的神秘，但我們還是能設法了解它。關於宇宙最美妙的事，就是它大部分似乎都是可理解的，尤其在使用數學語言來說明的時候。

有時我們會聽到一些人抱怨科學，說它破壞了生命的詩意，因為科學把世界的神秘與美妙剝除了。說這種話的人通常都不是科學家。我就不認為對物理世界任何面貌的了解，會消除它的美妙。科學可能會消除一些神秘，但在這麼做的同時會引入一些新的神秘。科學能協助我們了解這個世界的一些面貌，在這個了解的過程當中，我們發現有些不了解的事情，我們以前甚至沒有發覺自己的無知。

令人不太能滿意的是，這個了解世界的過程似乎永無止境，但我們還是有必要知道得愈多愈好。畢竟我們置身於這個世界中，就算只是好管閒事（或者你喜歡說有好奇心），也值得我們探索這個世界。

在本書的敘述中，施顧己藉著鬼魅似精靈的引導，探索了物理世界。整個事件分成三次不同的訪談。第一次訪談的重點是「過去的科學」，是十九世紀以及在它之前的科學所熟知的物理量，如能量、熵等的意義。說的是「已存在」的科學，而非「將成為」的科學。它討論了自然過程的能量守恆和熱力學平衡，以及大自然將朝向一個沒有變化的狀態進行。

第二次訪談的主要內容是時間。我們不能很精確地說明時間代表目前的科學，而且事實上由訪談內容透露出來的訊息是，所謂「此刻」其實是一種個人觀點，並不是放諸四海皆準的。訪談還涉及運動，那些涉及改變和非熱力學平衡的運動，這些運動的結果是有次序的創造。

維多利亞時代所談到的熱力學平衡，其實並不是這個題目的最後言論。因為它預言了宇宙的是最終歸宿，「熱寂」（Heat Death），感覺上好像是最後的言論。在這個淒涼的終點上，所有東西都處於平衡狀態，沒有任何重要的事情會發生。我們或者可以說，不平衡的熱力學是起始言論，像聖經裡所說的創造。

第三次訪談涉及大自然的量子面貌。這並不能說是未來的科學，因為大部分的量子力學在1930年代已經發展完成，但它的的確確是不可思議的科學。對物理的計算而言，量子物理已經是很可靠的一種日常工具，但是如果你想探索宇宙的奇妙，沒有比量子物理更引人入勝的了。

本書以故事體裁來敘述，精靈們帶著施顧己遍遊宇宙，並把各種物理的理論顯示給他看。當精靈們用科學來敘述有關這個世界的圖像時，彼此間所傳達的信息並不太一致。這種由科學所描述的世界圖像，本來就隨著不同的時間有輕微地改變，一些先前訪問者的陳訴被後來的人修正。

這正是科學的本質。先前的理論，即使是有很充分的支持，常被發現在某些特殊情況下，只是某些較新的世界圖象（通常也比較奇怪）的近似情況。在這一系列訪談的最後，讀者們可能會想問：「到底什麼才是最後的真理？」這是個很好的問題，但我怎麼會知道答案呢？

在施顧己和不同精靈的旅程中，他有時候移動很大的距離和時間，有時候又縮小到細微的尺寸，這些實際上都是不可能的。精靈們所以能這樣顯示，只能靠想像。但它們所傳達的信息，就我所知卻是真實的。

全書的各章節裡，都可以看到一些短的、課文般的敘述，用框框圈起來。這是對章節裡面談到的一些相關特定結果，以平舖直敘的方式直接摘要出來。

本書在主要的文章裡並沒有數學，不過在上面所提到的那種資料框框裡，倒是有一點數學。經常有人抱怨，在為一般讀者所寫的書中出現任何數學，都算一種失敗。這種看法似乎有些遺憾，因為科學家使用數學，並不是想混淆那些對此事外行的人。數學符號只是把一些相關的物理量，用比較簡潔的型式組合在一起，使讀者一眼就能明瞭。

以公式P＝mv為例，在一瞥之下就知道質量m和速度v在決定動量p的大小上，有同等的重要性。至於動能的公式E＝1/2mv2則指出，動能和m與v有關，但現在速度v占比較主要的地位。寫成v2代替v×v，就強調有相同的東西是自己乘自己。

這大概就是本書中最複雜的數學了。總而言之，本書中出現的少量數學並不會造成太大困擾。讀者若不喜歡，可以不看這些公式。本文中的敘述在沒有數學公式時也是一樣的。因此如果你喜歡，可以踮起腳尖繞過那些數學公式。