很久之前看过《七堂极简物理课》，以极快的速度翻完了，对于典型的文科生来说，这是一本极佳的科普读物，把高深的相对论、量子力学、热力学……把空间、时间与宇宙，以简洁明了的方式，向大众科普。
之所以会二次翻阅，是在听万维刚的音频，他讲道：如果非要以文科生与理科生的角度来凝望星空，那么当文科生在凝望星空试图遣词造句用华丽的辞藻赞美宇宙时，理科生在想的也许仅仅只是光谱。你也许觉得很煞风景，但光谱绝对是一个伟大到让人热血沸腾的发现。
物理学家发现，每个化学元素都有自己唯一的光谱，拿光一照，就知道它有什么成分，于是物理学家立刻分析了太阳的元素——氢、碳、氧、氮、钙……只有一个元素地球上没有，那就是氦，不过元素周期表里已经为它留了位置，并且人类已然可以合成这种元素。这说明什么呢？——假使有一天外星人真的驾驶着UFO，那么制作UFO的原材料，都是用“普通”元素制造的，而且这也意味着，早期宇宙的原子物理学，跟我们现在，是一样的，这么一想，普天之下，莫非“物理学的王土”。
物理学发展至今，有许多我们至今没有办法解释的，重大基础理论的对撞冲突，比如《七堂极简物理课》开篇的两章，20世界物理学最伟大的两颗明珠——广义相对论与量子力学。我想作者将之放在第一篇章，也正是基于这样的考虑：相对论与量子力学不可能同时正确。
牛顿描述引力说，任何两个物体都相互吸引，其引力大小与每个物体的质量成比例。物体做直线运动，直到有一个引力使它偏离轨道弯曲。牛顿的理论在太阳系中很成功，但在强引力场下失效。（比如黑洞就是一个强引力场）
1905年，爱因斯坦提出了“狭义相对论”：时间的流速可以不一样。
这里可以参考知乎朱松清对于相对论的解释，便于理解：物理学最早的对称性是伽利略对称，或伽利略变换只是空间坐标的变换，与时间无关，意味着在此基础上的牛顿定律通过它对任何不同运动状态的观察者而言是不变的。这种变换和不变性意味着物理定律对不同惯性系统的对称性。
但麦克斯韦把电和磁统一成一组方程后，问题出来了，光速可以从其方程里算出来，而且实验物理学家发现光速是个常量，与观测者的运动状态无关。
通过光速不变，爱因斯坦推论出高速运动的时间膨胀，空间收缩，甚至E=MC2，爱因斯坦宣布世界的一切事物都是以光速在时空中运动。高速运动的系统里意味他在时间里的运动比静止系统的慢，因为他在时间里的运动有些转移到空间了，所以他的钟会变慢。进而推论假如系统在时间里的运动完全转移到空间来了，系统在空间的运动速度就达到最大速度。进而推论到以光速在空间运动的系统，没有一点在时间运动，因此光子不会老，从大爆炸出来的光子到今天依然一样，在光速下，没有时间的流逝。
这时需要引进洛仑兹变对称性，它的基本意思是这样的，一个物理定律对不同的惯性系都有不变的形式结构，同时在不同的惯性系看来光速是不变量。
爱因斯坦用洛仑兹变换检验和改造了牛顿力学，使之成为洛仑兹不变的力学理论——狭义相对论。“所谓相对论，与其说是一种理论，不如说是对物理理论的一种很合理很基本很公理化的要求”，就是要求物理理论要满足洛仑兹不变性。爱因斯坦对上帝思想的直觉判断，他相信上帝的思想和美学极其简单，它不过就是要求上帝的旨意不能因时因地因人而异，于是这个简单得不能再简单的要求演绎出特别费解和深奥的理论。但再费解的东西也必须能被理解，比如，光速是常量，如果一个奔跑的人（速度为V）向你抛来一个光速(c)的苹果，按常理苹果速度是V+c 的话，那么会出现什么情况呢？你将先看到飞来的苹果，后看到投掷的动作。
狭义相对论与以前的物理学规律一样，都只适用于惯性系，狭义相对论获得了一片赞誉，但它与我们对引力的了解，也就是自由落体的认知产生了矛盾。
爱因斯坦因此对“万有引力”提出了质疑：希望修正一下理论，让两者可以共存。为此，他思考了十年，最终在1915年11月，发表了“广义相对论”，这是他的伟大杰作：牛顿试图解释物体下落和行星运转的原因。他假设在万物之间存在一种相互吸引的“力量”，他称之为“引力”。“引力”是如何牵引两个相距甚远，中间又空无一物的物体呢？牛顿想象：物体是在空间中运动的，他认为空间是一个巨大的容器，所有物体在盒子里做直线运动。至于“空间”是什么，牛顿并没有答案。
爱因斯坦发现，在一个空间的人是区分不出他是以1G的加速度飞行，还是在地球上，这就是等效原理——加速度和引力是等效的，这样就可以用加速度来理解引力了。
然后他发现了在加速度飞行飞船上的射出的光线是弯曲的，而光线总是按最近的距离传递，进而推论引力会导致空间弯曲，“质量导致时空弯曲，而弯曲的时空又决定物质的运动”“Matter decides times and space, time and space decides the movement of matter”。这是广义相对论的最简单文字表述了，虽然数学上表述和求证相当复杂。事实上他包含了及其深刻的对称性，广义坐标不变性。不同的加速度时空体系，测得其他体系的速度是不同的，但在本体系中的物理定律不变。举个例子，一个以近似光速运动的粒子，在地球人看寿命是8秒，此后衰变，而在粒子自身的时钟里它自我感觉存活了2秒，在地球人看它奔跑了8倍光速的距离，在它自己看来，它只跑了2倍光速的距离。所以在洛仑兹变换下，同一个物理事件，用不同惯性系的时钟所测量出的运动距离、运动时间都不相同，但是同一个事件在不同惯性系看来不仅能推导相同的物理定律，而且能测量出相同的光速。
爱因斯坦的想法百分百天才：引力场不弥漫在空间，因为它本身就是空间。这就是广义相对论的思想。
也就是说，牛顿的盒子，也就是物体运动的“空间”与“引力场”是同一个东西。这是一个惊人的理论，它对宇宙做了惊人的简化：空间不再是一个有别于物质的存在，而是构成世界的成分之一，是一种可波动、弯曲、变形的实体。
太阳会使得周围的空间发生弯曲，所有地球绕着太阳旋转，呈现一个倾斜的轨道，因为地球在一个倾斜的空间中进行运动，就好像是弹珠在漏斗中滚动阴阳。
而量子力学与相对论存在基本矛盾，它们之间的“哲学”截然不同，量子力学解释组成物质的电子是没有固定的栖身之所得，如果没有受到打扰，它甚至不会存在在一个“地方”。在量子力学中，没有一样东西存在一个确定的位置，除非它撞上了别的东西。更糟糕的是，这样的撞击是随机的，我们无法预知下一次电子的出现，只能计算一个概率。它在实验上获得了无与伦比的成功，也改变了我们的生活（比如基于此诞生的电脑）。
因此爱因斯坦一方面提名量子力学的理论贡献者争取诺贝尔奖，承认量子力学是物理学上的伟大进步，但另一方面，他又不相信上帝会“掷骰子”，这背后一定存在一个更为合理的解释。
这也正是如今的物理学家试图努力解决的问题，这个领域被称为“量子引力”，来统一物理学的“世界观”。
作为一个从初中开始物理学就非常苦手的人，《七堂极简物理课》给了我很大的经验感，它让我对物理有无限期待，我想从这之后，当我再次仰望星空，看到的不再仅仅是美丽的星空。
正如作者卡洛 罗韦利说：世界上有许多感人至深、无与伦比的伟大作品，想要领域这些作品的妙处，都要经历一个从头学起的过程，但最终获得的回报将是百分之百美的享受。
