第一章　引言

“数学”和“物理学”这两个词常常使人想起那些难懂的然而却受到一些怪人们欢迎的概念。在我上学的时候，老师们把科学称为“枯燥”的学科，许多学生也有这样的看法。印出来的数学公式的模样就是不可理解和莫名奇妙的，甚至犹如魔术。即使现在，科学仍经常受到指控，被称为邪恶的不合法活动，而忘却了她已给我们带来的好处。

尽管有这些消极的观点，但科学研究仍然象艺术创作那样具有魅力，带有戏剧性，富于人情味。不过，在科学教学中常常忽视了历史和传记，而这些在文学艺术领域中却往往占有突出地位。这大概是因为科学有累积特征的缘故吧！如果没有牛顿，另外一个人也会发明微积分，发现引力作用。但是，没有莎士比亚就不会有“哈姆雷特”。因此，研究莎士比亚的生平比研究牛顿的生平被认为更有理由一些。

不过，我相信：物理学同样有一个丰富的组成部分，是关于人的。它正是我在这里要叙述的主要部分。我将只谈论物理学，因为我对这个领域有直接的了解。鉴于我熟悉物理学，这或许能够使我讲述一些在科学工作中所需要的灵感，创造性的成就和戏剧性事件。

这些历史侧面，应该不仅仅使物理学家感兴趣。人们经常说，或许也是正确的：十九世纪与廿世纪对科学来说，是一个与历史上艺术的文艺复兴时代同样光辉灿烂而独特的时代。有幸和最近二个世纪的米开朗琪罗[1]（Michelangelo，1475～1564）们或莎士比亚们同时代的人能够回想起的当时的情况，比我们单从书本上了解到的要直接得多，感人得多。虽然这个复兴时代的主要代表者之一玛丽·居里（Marie Curie）说过：“在科学上，我们应使自己只与事物打交道而不牵涉到人。”但是，我认为这种见解太难接受了。(https://www.daowen.com)

在这本书里，我将尝试着刻划出一些本世纪的主要物理学家，指出他们的某些成就，力图作到使外行能够理解。尽管会有一些差距，由于有良好的愿望，这还是可能办到的。我将避免把本书写得象只给专业人员看的那样专。有时，如果读者感到太困难的话，可以跳过几页也不会失去事件的连贯性。

不过，读者还是需要一些物理知识的。虽然我们大家都能看米开朗琪罗的“大卫”，都能阅读“哈姆雷特”（尽管由于我们各自的基础不一样而在欣赏时有极大的差别），但是，如果没有一些预备知识是不可能理解光量子的两重性或薛定谔方程的。数学公式可使叙述简化。如伽利略指出的那样，数学是物理学的天然语言，虽然伏打和法拉第写下了不朽的物理学著作而没有用正式的数学语言，但他们却以数学的方式思考问题，而由于他们不知道标准数学而使他们更不易为人理解。

我们一定要记住：许多科学成就的取得是由于许许多多工人的贡献，他们准备了科学工作的舞台，做了必要而艰苦的基础工作。就个人而言，他们常常不为人知，被人们遗忘，但是作为一个整体来说，他们是不可缺少的。再有，科学事件是相关的，在时间和空间上或许重迭。如果过分地追求详情细节，这个错综复杂的一一对应的关系会使问题复杂和混淆不清。因此，我是按事件发展的趋势来叙述的，有时也就不考虑严格的年代次序了。