知書club 前言丨我们所能经历的最美的事物，是神秘。它是一切真正艺术与科学的源头。若一个人对这份感受毫无共鸣，不再懂得驻足凝望，不再为未知而心生敬畏，他便已如同行尸走肉，他的双眼已然闭上。对生命奥秘的洞察——即便伴随着恐惧——也催生了宗教的萌芽。意识到那些我们无法穿透的事物确实存在，并以无上的智慧与夺目的美感显现自身——尽管我们迟钝的感官只能以最原始的形式去触及——这种领悟，这种感受，正是宗教精神的真正核心。

——阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein），《生活的哲学》

我们已知甚多，然而未知之多更胜其上。

——爱德华·威滕（Edward Witten），普林斯顿高等研究院

在我孩提时代，当想象到我们的宇宙何等广阔时，一种渺小的感觉便激荡着我的内心，使我心中升起一种奇怪的肃穆感。

在距今四十多亿年前，位于银河系猎户旋臂上的一颗蓝色星球——我们的家园地球诞生了。在经历了大约十亿年的冥古宙时期，地球逐渐冷却，月球也在这一过程中形成。随着大气温度的下降，滂沱暴雨持续了数百万年，辽阔的海洋在暴雨的洗礼中逐渐汇聚，为生命的诞生奠定了基础，也为这颗星球涂上了梦幻般的蓝色。a 直到太古宙时期，这颗蓝宝石般的星球上终于出现了单细胞形式的生命。而后历经了元古宙和显生宙的漫长岁月，约5.4亿年前的古生代，这颗蓝色星球上迎来了生物的大爆发。海洋退去，陆地显现，各种鱼类走上陆地，各种陆地植物、爬行动物、昆虫和细菌给这颗蓝色的星球带来了繁荣。斗转星移，时光流逝，陆地霸主们不断更迭，物竞天择，直到约600—700万年前，我们人类的祖先正式登场。其后多少日升日落，潮来潮去。人类在地球上繁衍生息，仰观宇宙之大，俯察品类之盛，在此过程中，科学先驱们开始审视我们的世界。直到1957年10月4日，苏联成功发射了进入行星轨道的人造卫星斯普特尼克1号，开启人类的星际探索新纪元之前，人类的一切活动都发生在这颗淡蓝色的星球上。

人类发展至今，孕育了无数精妙卓绝、无与伦比的伟大作品，这些杰作遍布于人类活动的每一个角落。建筑方面，有古希腊的帕特农神庙、中国的长城、埃及的金字塔、巴比伦的空中花园，以及当代各种建筑奇迹，令人叹为观止。文学作品中，有荷马史诗《伊利亚特》和《奥德赛》、但丁的《神曲》、歌德的《浮士德》、曹雪芹的《红楼梦》及陀思妥耶夫斯基的《卡拉马佐夫兄弟》等瑰宝。绘画领域，西方油画中有达·芬奇的《蒙娜丽莎》、拉斐尔的《雅典学院》、伦勃朗的《夜巡》、凡高的《向日葵》；中国的写意山水画，如黄公望的《富春山居图》、董源的《潇湘图》；中亚的细密画，以及各民族的壁画、雕刻，皆美不胜收。音乐领域，肖邦的《夜曲》、贝多芬的《悲怆奏鸣曲》、柴可夫斯基的《胡桃夹子》，更是传世经典。所有这些作品，都需要一定程度的学习才能体会其中的美。科学领域更是如此，科学作品的美往往需要更加专业的学习才能领会。从我们生活的角度看，电话、飞机、互联网、打印机、咖啡机……这些科技发明，无不彰显着人类智慧的璀璨光辉。

16到17世纪以来，人类一边投身于大尺度的探索，研究遥远的星体和浩瀚的宇宙；一边发展了显微技术，将视线投向了微观世界。伽利略说“数学是上帝用来描述自然的语言”。微积分的发明大大加速了科学的发展，牛顿力学、电磁理论、热力学等物理学的基础理论相继建立起来。

老子《道德经》有言：“上士闻道，勤而行之；中士闻道，若存若亡；下士闻道，大笑之。”物理学从很多意义上说，都符合所谓的道。笃行物理学的基本原理，并以此为基础推演，大至宇宙，小至电子、质子、中子。在一段时间里，物理学家甚至认为物理学的基本规律都已经被建立起来了，剩下的只是小修小补。然而事情在19世纪末变得极为不同。

20世纪上半叶是物理学发展波澜壮阔的一个时代。一方面，爱因斯坦、洛伦兹、庞加莱、希尔伯特等人建立了狭义和广义相对论，为我们精确描述大尺度的天体，甚至是宇宙奠定了基础。另一方面，普朗克、爱因斯坦、玻尔推开了量子理论的大门，一大批富有个性的年轻物理学家合力构建了精妙绝伦的量子力学。这段历史，现在被普遍称为量子力学革命。

量子力学未必改变了世界，但它彻底而又深刻地改变了我们理解世界的方式。

科普和自然做朋友开学季