主题：牛顿定律到底说的是什么？（0） -- changshou

主帖是写给对经典力学有相当了解的人看的，并不是给外行人解释经典力学的。洞察力这种东西很多时候被神化了太多，我的观点是如果数学没有达到一定程度，只靠看科普说体会了相对论都是扯，牛顿力学倒还可以。

科普就科普吧，不是科普那是啥呢，科学论文还是课本？实事求是就是科普嘛，我指的是广义相对论那个。

洞察力这个东西虽然不好量化，我也不提倡大师崇拜症，但是听听丘成桐霍金什么出口和一般的，那感觉就是不一样，说来也奇怪。除了“深入浅出”，“洞察力”，我还知道一个境界：“照本宣科”。

其实，做学问是一个非常需要老老实实的精神的，万不可为了什么“深入浅出”，“洞察力”故意扮帅，所以一方面我对于一条条严密的推衍是很赞同的（其实您那篇也没有真正触及数学），但是另一方面做事要因地制宜，“自己做学问”是一种方式，对外行进行科普则需要有附加的技巧，如果你声称不是给外行看的，那你就走错地方了，那你应该去专业学术论坛或者会议，甚至期刊。

是这么一个逻辑。

就像教学时 既要考虑学生的基础 也要考虑完成教学大纲。我尝试着在科普时平衡二者。你可能觉得偏教科书化了，但实际上我是以 类教科书化的模式和非教科书化的模式穿插着讲。通常的教科书模式远比我的途径粗暴野蛮。我在牛顿力学系列的思路也是这样的。

至于“洞察力”我不知你指的是什么？

是指循着创立者的思路和理论的历史发展过程讲吗？如果这么做，你会看到一篇内容相当混乱效率很低的东西，而且几乎无法讨论较高级的议题。

是指能协助读者发现关键吗？这个难度实在太大。

是指绕开困难的数学化的基础，直接抓住“物理核心”吗？遗憾的是，现代物理学中已经没有绕开一切非直观数学（对普通人而言）而施行“洞察力”的空间了。这其实也是到了20世纪后，哲学家无法再“指导”物理学家的重要原因。

顺便说一句，彭罗斯的书“通向实在之路”就是一本很像教科书的“科普”书。想学物理？先读400页数学。。。

我写的本系列，还真就是给高中水平看的科普。至少这是我的意图，我不是还询问了高中物理能不能这样教吗？

以你的口气看好像是在对我说话，但是实际你不是在回复我。

长得都差不多。：－）

我自己属于特殊情况，我的趣味比较特殊，那就不多说了。说说一般读者吧。

象相对论、量子力学这一类高精尖的科普，重点在什么地方？

我觉得一个好的角度是，人们对世界的认识！先说人们的常识是什么，然后说说这种常识合理的地方和不科学的地方，所谓不科学，即不符合现代物理学认识的地方，然后谈谈为什么是这样，深层次的原因是什么。讲一个东西，其然是一方面，其所以然是更重要的方面。

您老兄先来一个流形，再接着一个闵可夫斯基时空，对于我这种还好点，对于绝大多数人，扭头就走了，你立马没生意了 ：－）

写文章最起码的艺术是激发读者的好奇心，让他们被你衔着走，而不是抡大板砖，吓也给你吓跑了。

比如最先讲流形的话，先吹吹流形的感性认识，讲点背景知识，让读者对这个东西有亲近感，然后点出其物理和数学本质。这需要作者具备深厚的学养，我前面讲过“深入浅出”就是这意思。

你那个几何直观的相对论，几何算是几何了，直观则未必。对流形的讲述简直“面目可憎”（别介意啊，此乃诤谏 ：－））。

理论物理是物理的一部分，而物理是需要实验观测（虽然理论物理学家不搞实验观测）。而数学不是自然科学，不需要实验观测。

我同意。问题在于想要科普的理论本身是否允许。

我的个人观点是

1。狭义相对论。可以这样。也比较容易。

2。量子力学。可以。但代价是要非常大的篇幅和非常耐心努力的读者。量子力学科普书很多，能做好的寥寥无几。

3。广义相对论。不大可能。你回想一下，如果你不能在脑海里建立 时空是弯曲度量流形 这个图象，你如何体会时空弯曲，黑洞，宇宙学模型？这个图象， 是通过指出常识不合理 就能建立的吗？

4。量子场论。更不可能。不解释。

当然很多科普书还是硬着头皮试图解释广义相对论和量子场论。不过我请爱读科普书的读者回忆一下，情况是不是类似这样

1。狭义相对论。仔细读，拼命想。咦。。。俺好像懂了。至少我觉得这事儿是可能的。

2。量子力学。俺能看懂他讲的这个实验和解释。不过量子力学还是很神秘。

3。广义相对论。弯曲时空？4维？有限无边？大爆炸不是发生在某一个地方？呃。。。

4。量子场论。真空到底是啥？质量随着尺度变化？转整一圈不能回复自身但转整两圈就可以？作用力是粒子的交换？但粒子其实是场？和位置相关的“内部”对称性？选取真空可以“自发破缺”对称？质量和对称破缺有关？。。。。呃。。。

由于不理解3和4，读者既难以理解宇宙学又难以理解基本粒子模型，更不用说往往后来还要扯：弦，膜，熵，全息时空，宇宙常数，。。。。所有都建立在3和4基础上。

我的科普是一个尝试。反正常规科普没法让你想象弯曲时空 或者 大爆炸不是发生在某一个地方。所以不妨试试我的。

科普可以讲科学中已经明白的和尚未明白的，把科学家自己的老实话说说就行了。即使一个数学家非常优美地展现了广义相对论，但是心底里可能有句话没说“这玩艺看起来是挺不错，不过我也不知道为什么会是这样，或者真的是这样吗？”

广义相对论这些东西非常明显的指向哲学中的形而上，至少象我这样的读者真正关心的，不是一个聪明的数学家怎样把数学模型完美的套上去，而是那些本质问题。如果你在应付专业要求之外，曾经考虑过一些专业考试和以专业谋生不需要考虑的问题，你大概会多少理解我的意思。如果你对哲学这种东西比较不屑，那么我已然知道你会怎样回答我了。

一个非理论物理专业的人，如果他有思想，喜欢思考，那么她关心的会是什么?

你想要避开“解释”、“讨论”，而只去涉足那些数学的干货，那实质是一种无奈，有点偷懒了:-)

作为一个非专业的外行，归根到底我肯定是不可能告诉你应该怎样写。只能说有个原则，作者需要搔到读者的痒处。

我已经试试你的了，结果是促使我考虑再读读老彭的，也许会互相参照吧，不过这个是慢慢来的事情，老之前都可以做。

其实我不排斥数学，数学非常重要，也象音乐一样非常有趣。

而且我的工作要求数学技能越多越好。