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张首晟:人类文明第一书

夜半钟声,皓月当空。百年孤傲的求知路程,今有千年 Principia 的步步相伴。黎明既启,征途既始,此时而今,按书发愤,赋诗为证:

既今见英魂长存于行行笔迹,又何惧漫漫征途中渊深峰险?

回到 (G, ħ, c) 构成的神秘魔方,我们可以看到基本科学的空缺与方针,正在神秘魔方的顶角。(G, ħ, c) 的大统一,将缔造人类求之不得的万物理论(Theory of Everything)。这万物理论是什么,我们尚不知道,但我们能预计在奈何的长度和能量的量级上才气完成大统一。从以上界说 (G, ħ, c) 的三个公式出发,我们很容易获得它们的量纲。按照简朴的量纲阐明,我们获得独一大概的普朗克长度与能量,别离是:

1687 年,牛顿颁发了千年伟著《自然哲学的数学道理》(Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, 简称 Principia),点燃了人类科学认识宇宙的曙光。Principia 奠定了牛顿力学的举动方程,提出了万有引力,发现了微积分。

在牛顿的宇宙观中,天地合一。地上的苹果,天上的行星,都满意简朴而普世的科学道理。对宇宙理性的认识,开导了人们对人类社会理性的盼愿。

把这三个根基常数 (G,ħ, c) 定为三个坐标轴,我们可以获得一个神秘的魔方:

英国伦敦的著名教堂 Westminster Abbey 安葬的不只是列代的帝王将相,尚有伟大的科学家牛顿与狄拉克,地碑上铭记了著名的狄拉克方程。我于 2012 年荣获了狄拉克奖,以我偶像而定名奖章,是我一生至高的荣誉。

此外理论物理学家从大量的尝试现象中总结出美妙的数学方程。而狄拉克却从至美的数学观念出发,斗胆地预言新的尝试现象。他为了统一狭义相对论与量子力学 (ħ, c),从美妙的数学布局出发,引进了著名的狄拉克方程,预言自然界中任何粒子都有反粒子。不久后,正电子就被尝试发明。

相识我的伴侣都知道我最不欢欣礼物,总以为物质糊口越简朴越好。所以每逢圣诞佳节,天伦之乐,却面临一大堆礼物而深感狐疑。但 2015 年的圣诞礼品,却使我喜出望外,求之不得。等候到本日,这份厚礼终于送到了家。

我本科的结业论文与博士论文都致力于量子引力,追寻大统一 (G, ħ, c) 的空想。由于这规模没有尝试,所以改偏向进入了凝结态物理的研究。深受牛顿、爱因斯坦、狄拉克的数学道理开导,寻美而求真,从理论上首先预言了拓扑绝缘体这个神奇的质料,后被尝试证实。

张首晟传授荣获 2012 年狄拉克奖

灵感女神圣镜印照牛顿在天之灵于伏尔泰,开导他的启蒙著作

既然为量子因果而纠缱绻绵,为何不心心相印寄在水一方?

1687 年,牛顿颁发了千年伟著《自然哲学的数学道理》(Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, 简称 Principia),点燃了人类科学认识宇宙的曙光。Principia 奠定了牛顿力学的举动方程,提出了万有引力,发现了微积分。

普朗克长度之短,比原子的标准还小 25 个数量级!普朗克能量之高,比现代最高能的加快器还高了 15 个数量级!由此可见,要寻找大统一 (G, ħ, c) 的万物理论是何等的坚苦,用已知的尝试要领险些不行能!

而光速 c 呈此刻爱因斯坦质能等价公式中 :

Principia 中牛顿发明的万有引力,开创了人类科学启蒙的起点。但它至今依然是深藏不测的大谜,引力本质的认识,也许是万物理论 (Theory of Everything) 的终点。我们可以将基本科学的三大发明,万有引力、相对论与量子力学用三个宇宙根基常数(Fundamental Constant of Nature)来形貌,别离就是:G,牛顿万有引力常数;ħ,量子力学的普朗克常数;与 c,爱因斯坦相对论提出永恒稳定的光速。

2016 年头,著名物理学家、斯坦福大学物理系终身传授张首晟收到了一份姗姗来迟的、非凡的圣诞礼品——1729 年出书的英文首版 Principia。这是迄今在古藏书市面上唯见的一本,保藏在英国伦敦的著名古藏书店 Peter Harrington。

彻夜亲手掀开牛顿首版 Principia 的千年伟著,深感斯人已去,英魂长存,每句每辞,都在叫醒我少年时代的空想。彻夜手按 Principia 庄严而发愤,为追求大统一 (G, ħ, c) 的万物理论而孝敬。填补先贤们留下的空缺,是我们这辈学子们的最神圣使命,也是全人类最崇高的空想。为实现这个瑰丽的空想,我们必需穿越时空,量子胶葛,潜入普朗克长度的万丈深渊,攀援普朗克能量的奇险巅峰。路漫漫其求修远兮,吾将上下而求索!

1687 年出书的 Principia 是拉丁文首版,今朝早已在古藏书市上难寻踪迹了。Principia 的英文首版于 1729 年出书,仍保持原版装订的,在古藏书市面上也唯见一本了,保藏在英国伦敦的著名古藏书店 Peter Harrington。2015 年的圣诞节,黄晓捷先生放弃了与家人的天伦之乐,千里迢迢,来到斯坦福大学赠予我这份厚礼,使我喜出望外。牛顿出生于圣诞节,加深了这份厚礼的汗青意义。一代企业家的科学情怀,使我深深打动!颠末与 Peter Harrington 古藏书店的多次联结,Principia 的英文原装首版终于送到了我家。轻轻打开了 287 年前 Principia 的精装版,字体犹新,精图释意,似乎牛顿的亲笔,正用魂灵在呼叫着我,不知不觉地已经读到了深夜。

伏尔泰深受牛顿 Principia 的开导,从天地合一到天人合一,从自然定律到社会法令,点燃了启蒙举动火种,燃烧着整个欧洲大陆。美国开国的理念,乃是启蒙举动的产品。所以牛顿的 Principia 不愧是人类文明的第一书!

既然追不上她永恒稳定的步骤,为何差池镜赏花以光传因缘?

ħ呈此刻粒子能量与颠簸频率的普朗克公式中:

既然无法匹敌她万有的吸引,为何不飞舞星际而时时相伴?

作者:张首晟(斯坦福大学物理系传授、美国科学院院士、中国科学院外籍院士、丹华成本首创人)

是夜,张首晟亲手掀开牛顿首版 Principia 的千年伟著,深感斯人已去,英魂长存,每句每辞,,都在叫醒本身少年时代的空想。他手按 Principia 庄严发愤,一生将为追求大统一的万物理论而孝敬。

来历:丹华成本 DanhuaCapital

G 呈此刻牛顿万有引力公式中:

出书于 1729 年的第一英文版牛顿名著《自然哲学的数学道理》

伏尔泰从法国被放逐到英国期间,介入了牛顿的葬礼,他首次汇报了世人牛顿苹果的故事。伏尔泰的灵感女神是 Emilie du Châtelet 侯爵夫人,是启蒙时期的一代才女 , 天生丽质。她亲笔翻译了 Principia 的法文首版 , 直用至今。

在这三个伟大发明之后,人类求知的核心,就是把这三个宏观宇宙,微观世界与光速时空统一起来。爱因斯坦统一了万有引力与狭义相对论 (G,c),发明白广义相对论并预言了引力波。狄拉克统一了狭义相对论与量子力学 (ħ,c),并预言了反粒子。

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