“元科普”力作品析

2018-04-09 02:18卞毓麟
科学24小时 2018年4期
关键词:物理学爱因斯坦科普

卞毓麟

“元科普”这个新名词,人们还不太熟悉。元科普作品,是指工作在某个科研领域第一线的领军人物(或团队)生产的科普作品,这类作品是对本领域科学前沿的清晰阐释、对知识由来的系统梳理、对该领域未来发展的理性展望,以及科学家亲身沉浸其中的独特感悟。

世上優秀的元科普作品已有不少,首推爱因斯坦(Albert Einstein)和英菲尔德(Leopold Infeld)合著的《物理学的进化》。爱因斯坦亲自来科普相对论和量子论,自然是无人可以替代的。作为相对论的创始人,他最明了这一思想究竟是怎么形成的,这个理论是怎样建立的。1936年,波兰理论物理学家利奥波德·英菲尔德接受爱因斯坦的建议,到美国普林斯顿高等研究院工作了两年,他们基于广义相对论合作研究了重物体的运动问题,并在此期间写成并出版了《物理学的进化》。20多年以后,英菲尔德在此书“新版序”中写道:“爱因斯坦去世了。他是这本书的主要作者……本书问世以后,物理学又有了空前的发展……不过这本书只是讨论物理学的重要观念,它们在本质上仍然没有变化,所以书中需要修改的地方极少……我不愿把这些小小的修改引到正文中去,因为我觉得这本书既然是跟爱因斯坦共同写的,就应该让它保留为我们原来所写成的那样。”此书初版至今已经大半个世纪,它在世界科学史、科普史方面仍然是经典,也是元科普的典范。

笔者在此还想提及《双螺旋——发现DNA结构的个人经历》(1968年)一书,它的作者是DNA双螺旋结构的发现者之一、1962年诺贝尔生理学或医学奖得主詹姆斯·沃森。这部作品详述了DNA双螺旋结构的发现过程,半个多世纪以来,人们对此书仍赞不绝口。其中一个主要原因,正在于沃森的亲述为后人提供了丰富的史料,并足以帮助读者准确理解,这是他人无法替代的。作者在“序言”中写道:“在这本书中,我从个人的角度讲述DNA结构是如何发现的。在写作中,我尽量把握战后初期诸多重大事件的发生地英国的气氛……我试图再现当时对有关事件和人物的最初印象,而不根据DNA结构发现之后我所知道的一切作出评价。”这段话,非常生动地体现了元科普之“非我莫属”的特性。

再如,1991年诺贝尔物理学奖得主、法国科学家德热纳与其同事巴杜合著的《软物质与硬科学》(1994年)。德热纳是软物质学科的创始人,这本书以与中学生谈话的形式,从橡胶、墨水等我们身边的诸多事物谈起,具体入微地阐明了什么是“软物质”,描述了它们融物理、化学、生物三大学科于一体的全新特征和认知方法。现在,软物质已经是物理学中非常重要的一个领域。欧阳钟灿院士曾为中文版的《软物质与硬科学》撰写了一篇精彩的“导读”,其中介绍了德热纳如何透过1839年美国人固特异(Charles Goodyear)发明橡胶硫化技术而引申出软物质的深刻定义:“天然橡胶的每200个碳原子中,只有一个原子与硫发生反应。尽管它们的化学作用如此微弱,却足以使其物理性质发生液态转变成固态的巨大变化,生胶变成熟胶。证明了有些物质会因微弱的外力作用而改变形态,就如雕塑家以拇指轻压,就能改变粘土的外形一般。这也正是‘软物质的基本定义。”

《最初三分钟——宇宙起源的现代观点》(1976年)的作者斯蒂芬·温伯格是1979年诺贝尔物理学奖得主,对基本粒子物理学和现代宇宙学都有深厚的造诣。他在此书的“序”中写道:“我发觉自己情不自禁地想写一本关于早期宇宙的书……正是在宇宙初始时,特别是在最初的百分之一秒中,宇宙学问题和基本粒子理论是会合在一起的。最重要的是在过去10年里,一个被称为‘标准模型的有关早期宇宙事件进程的详细理论已经被广泛接受,所以现在正是写有关早期宇宙问题的好机会。”这部元科普作品的反响好到什么程度?李政道教授曾说:“我以极大的兴趣读了温伯格教授的《最初三分钟》,作者以严格的科学准确性,生动而清楚地介绍了我们宇宙的这一短暂而重要的时刻,这的确是值得称道的成就。”美国科普巨擘艾萨克·阿西莫夫则说:“我曾接触过不少描述宇宙早期历史的读物。一直到读了这本书之后,我才认识到,专门的观测和详细计算的结果,能使这个问题如此明白易懂。”

还可以再举几个元科普佳作的例子。《脑的进化——自我意识的创生》(1989年)的作者是澳大利亚神经生理学家约翰·C·埃克尔斯,他因发现神经细胞之间的突触抑制作用而与阿兰·霍奇金和安德鲁·赫胥黎共享了1963年诺贝尔生理学或医学奖。在某种意义上,《脑的进化》可视为用通俗的笔调写就的学术专著,但亦可明确归入元科普之列。著名科学哲学家卡尔·波普尔在为此书所作的“序”中写道:“我认为这是一本独一无二的好书……本书综合了各方面的科学证据,其中包括比较解剖学(尤其是脑解剖学)、考古学和古文字(这两门学问以前很少放在一起讨论)、脑生理学(尤其是语言生理学)以及哲学……为心脑问题描绘了一幅前所未有的总概观图。”

从上面所举的这几例可以看出,元科普是一线优秀科学家对某一前沿科学领域做全景式或特写式的通俗描述,所以又容易让人联想到学术著作中的综述。那么,元科普和综述两者的主要区别何在呢?简单地说,综述主要是面向圈内人的,有时甚至主要是给小范围同行看的,所以完全用纯专业的语言来叙述。但元科普著作的目标是本领域以外的人群,因此需要由最了解这一行的人将某类知识的由来和背景,乃至科研的甘苦和心得,都梳理清楚,再娓娓道来,这就是非亲历者所不能为的缘故。

这些例子同样充分表明,同为元科普作品,创作的形式与风格却可以各有异趣。确实,多样性永远为可读性提供无尽发挥的空间。

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