自然和自然的规律隐藏在黑夜里，上帝说：降生牛顿！于是世界就充满光明。
自然和自然的规律隐藏在黑夜里，上帝说：降生牛顿！于是世界就充满光明。
罗默对木星的“月食”现象整整观察了9年，积累了大量的观测数据。他惊奇地发现，当地球逐渐靠近木星时，木星发生“月食”的时间间隔会逐渐缩小，而当地球逐渐远离木星时，木星发生“月食”的时间间隔会逐渐变大。这个现象太神奇了，因为根据当时人们已经掌握的定理，卫星绕木星的运转周期一定是固定的，不可能忽快忽慢。罗默经过思考，突然灵光一现：我的天，这不正是光速有限的最好证据吗？因为光从木星传播到地球被我们看见需要时间，那么地球离木星越近，光传播过来的用时就越短，反之则越长，这用来解释木星的“月食”时间间隔不均现象真是再恰当不过了。
再来看看坐飞机的人，民航飞机时速一般是800到1000千米，那么你的时间到底是变快了还是变慢了呢？较真儿的读者还会想到，考虑到大气环流的影响，飞机相对地面的速度跟飞机自西向东飞还是自东向西飞有关。是的，没错，根据精确的计算，发现以飞机的时速考虑的话，如果是顺着大气环流方向飞，你的时间会变慢；若是反过来逆着大气环流的方向飞，你的时间就会变快。
事实上这个电子同时存在于那朵概率云中的所有位置。而且，我们对电子的位置测量得越精确，对它的速度就必然测量得越模糊，测量行为本身就会影响电子的运动。反之，我们对它的速度测量得越精确，对它的位置就必然测量得越模糊。换句话说，我们永远不可能同时知道一个电子的位置和速度。因此不确定原理也可以叫作‘测不准原理’”。
我们这个宇宙是一个十维的宇宙，但是有六个维度紧紧蜷缩了起来。就像远远地看一根吸管，它细得就像一条一维的线，但是当我们凑近一看，发现它其实是一根三维的管，其中的二维卷起来了。那六个维度的空间收缩得如此之紧，以至于必须要放大一亿亿亿亿多倍（1后面34个零）才能发现，其实所有的粒子都不是一个点，而是一个六维的“橡皮筋圈”，不停地在空间中振动，演奏着曼妙的音乐。
那年头随风倒的人多了去了，拿破仑手下一大帮子人都是跳槽的高手，拉普拉斯最大的护身符，就是他的科学成就。不管是拿破仑也好，路易十八也罢，都知道科学家的珍贵。大革命以后产生的督政府可就转不过这个脑子了，他们把非常优秀的化学家拉瓦锡砍了头。拉格朗日四处奔走，想免拉瓦锡一死，可惜没能成功。拉格朗日一跺脚仰天长叹，他们一下子就砍掉了拉瓦锡的头，可是这样的头不知道多少年才会长出一个。
历史总是充满巧合，伽利略1642年去世，牛顿1643年出生，当年伽利略一次又一次地重复着斜面滑落实验，不多久就迎来了满脑子数学的牛顿。这两位科学巨匠一个靠实验观察自然，一个总结成了数学规律，可以说是一对素未谋面的好搭档。同样，法拉第与麦克斯韦也是类似的关系，好歹两人还常见面。法拉第做实验，总结经验，麦克斯韦则是把这些奇思妙想总结成美妙的数学公式，这些数学公式又揭示着天地间的真正奥妙所在。
哈伯对战事非常关心，看到大批德国士兵在战场上痛苦地死去，他决定研究大规模杀伤性武器。在他的技术支持下，大批氯气被送上战场（图10-3），前线飘荡着黄绿色烟雾，所过之处非死即伤，化学武器这只恶魔被哈伯放了出来。哈伯的妻子也是一位化学家，她竭尽全力阻止哈伯参与化学武器的研制，但哈伯充耳不闻，直到妻子举枪自杀，以死相谏，他才有所警醒。但为时已晚，悲剧已经铸成，上百万人倒在化学武器的烟雾下，其中有9.1万人死亡。
他们羡慕人家欧洲人底蕴深厚，理论科学的中心一开始在英国（牛顿、胡克那一批），慢慢地转到了法国（拉普拉斯，拉格朗日，拉瓦锡等），再之后又转到了德国（普朗克、能斯特、爱因斯坦等）。
1933年秋天，有九百六十位教授在著名的存在主义哲学家海德格尔、艺术史学家平德尔、医学家沙尔勃鲁赫教授这些学界名流的带领下，公开宣誓支持希特勒与纳粹政权。后起之秀、大物理学家海森堡也拥护纳粹，为纳粹工作，后来他和其他拥护纳粹的物理学家一起参与了制造原子弹。
这是因为大质量天体附近，时间会变慢，光的频率降低，颜色就会变红，你的动作也变成了慢镜头一般，一切都很缓慢；渐渐地你的身影看不见了，然而拿红外光摄像机来一看，还能看到你的图像，因为光的频率已经降到了红外波段。再过一会，红外光也看不到了，拿个天线对着你的方向，好像能收到微波；你身上发出的光线，已经降低到了无线电频段，最后就啥也收不到了，光子的能量取决于频率，频率降低到0，我们就接受不到任何能量了。外部观察者B看到的你与你自己的感受并不是一回事。
多普勒效应造成的红移是一个恒定值，而宇宙膨胀本身造成的红移量是一个不断增大的值。
比如《从一到无穷大》的伽莫夫。他鼎力支持大爆炸理论，并且他预言那次创世宇宙大爆炸在今天还留有余温，也就是整个宇宙中应当残留有背景辐射。伽莫夫不但定性地描述了宇宙背景辐射，还定量地计算出了这个辐射的温度是5K，如果用今天测定出的各种参数来代入伽莫夫的方程，这个值应当是2.7K。这是一种微波辐射，仅仅比绝对零度高那么一点点，如果转换成你熟悉的温度的话，就是零下270.15℃。
有一家媒体的评论是这样的：“如果埃德温·哈勃知道这个以他的名字命名的望远镜竟是这副德性，恐怕会在坟墓里气得打滚吧？”
同一个星系的多个时间断面，与多个星系的同一个时间断面是等价的。
当一颗行星绕着恒星公转时，粗略地看，是恒星不动，行星绕恒星转动。实际上根据牛顿力学我们可以推算出，恒星和行星其实是围绕着它们的共同质量中心旋转，这个共同质量中心被称为“质心”。但往往行星的质量相较恒星来说非常小，比如我们地球的质量只有太阳的1/33万，所以地日的质心位于太阳内部。因此，尽管摆动幅度非常小，但从理论上来说，恒星是在“抖动”的。
但是《洛杉矶时报》没有打马赛克就直接发表了，果然收到了很多读者措辞强烈的警告信，他们指出NASA在用纳税人的金钱向外太空发布淫秽信息，而报社就是同谋（这帽子大得夸张）。
太阳的质量可以稳定地燃烧100亿年左右，而目前仅仅燃烧了50亿年。当一颗恒星进入到稳定的热核反应阶段时，我们称之为恒星的主星序阶段，这颗恒星就被叫作“主序星”。一颗比太阳质量大70倍的恒星，主星序阶段仅仅能维持50万年左右。
一颗质量介于太阳8到25倍之间的恒星，在生命的最后阶段会以剧烈爆炸的形式结束自己的生命，这就是“超新星爆发”。超新星爆发除了产生巨大的闪光和能量外，还会产生大量的重元素—也就是除了氢和氦以外的所有我们已知的自然界元素，都是诞生于超新星爆发。超新星爆发后会形成星云，也就是散落在宇宙中的气体和尘埃，这些气体和尘埃在万有引力的作用下慢慢聚拢，又形成了新的恒星和围绕恒星运转的行星，这就是所谓的第二代恒星。
1882年，他与迈耶尔共同获得英国皇家学会的最高荣誉—戴维奖章。虽然门捷列夫的贡献巨大，但是他没能当上俄国科学院院士，因为他支持圣彼得堡的学生运动，愤然辞去圣彼得堡大学的职务，得罪了沙皇政府。
爱因斯坦说，一个光子把全部能量给了一个电子。假如光子能量够大，那么就足够让电子跑出来。光子的能量跟频率成正比，能量等于普朗克常数×频率（E=hν）。
物理学宗师，爱因斯坦是个在生活方面一团糟的人，第一次婚姻也以离婚收场。玻尔刚好相反，他的生活十分幸福，直到垂垂老矣，还给妻子写情书，遣词用句仍然缠绵悱恻，婚姻保鲜期长得无与伦比。当然，最惨的可能要算是居里夫人，丈夫因为意外不幸去世，她后来跟朗之万关系比较密切（图6-4）。朗之万的妻子平常非常粗暴，时不时河东狮吼，朗之万想离婚也是人之常情。他妻子一怒之下，让自己的哥哥撬开了朗之万的抽屉，把朗之万和居里夫人的私密通信公布在报纸上（图6-5）。这是1911年11月4号，就是索尔维会议开会时发生的事。
当电子在这些可能的轨道上运动时，原子不发射也不吸收能量，只有当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时原子才发射或吸收能量，而且发射或吸收的辐射是单频的，辐射的频率和能量之间的关系由E=hv给出。
1914年是不平静的一年，因为第一次世界大战在这一年开打了。欧洲强国分成两拨对打，而且不是有限战争，是拼尽全力的灭国之战。科学界也不能置身事外。德国一大票物理学家就在支持战争的《93号声明》上签了字，各界名人总共有超过3000人签名，包括普朗克、奥斯特瓦尔德、伦琴、维恩、能斯特……都是物理学家。还有毒气战的始作俑者，化学家哈伯（图7-4）和数学家克莱因，普通人知道克莱因，是因为他提出的克莱因平面，后来以讹传讹变成了克莱因瓶。
哈伯还发明了毒气战，能斯特也参与了这个计划。实验室出了事故，爆炸了，有个出色的物理化学家撒库尔被当场炸死。哈伯的妻子因为反对他搞化学武器，开枪自杀了。哈伯第二天仍然是头也不回地上了战场，亲自指导使用氯气。他也不会想到，二十几年后，有成千上万的犹太同胞死在了毒气之下。
古希腊尺规作图有三大难题，首先是化圆为方问题。也就是画一个正方形，面积与已知的圆相等。还有一个问题是把一个角三等分。两等分我们知道，尺规作图是分分钟的事，三等分那可就难了。第三个问题就是立方倍积，做一个立方体，体积是已知立方体的两倍。这就是尺规作图的三大难题。用圆规和没有刻度的直尺，那是根本就不可能完成这三个问题的。尺规作图问题都是比较古老的问题。立方倍积问题是公元前三世纪提出来的。角三等分问题更加古老。这两个问题最终是用伽罗华的理论来解决的。伽罗华和阿贝尔可以说是现代群论的创始人。
周率π是超越数。所谓超越数，就是无法用有限长度的代数公式来表达的数。正因为圆周率π是超越数，你就没办法用整数加减乘除乘方开方来得到。不能用代数方法来表示，也就说明用尺规作图是没法搞定的。林德曼的成果彻底解决了化圆为方问题。
至此，大家已经搞懂了，电子的排列是有规律的，一个原子中没有任何两个电子可以拥有完全相同的量子态，这就是泡利不相容原理。泡利不相容原理可以推广到一大类粒子，那就是费米子。费米子的自旋都是半整数，比如1/2、3/2，自旋数是整数的叫作玻色子，玻色子不适用泡利不相容原理，电子属于费米子。
电子在绕着原子核转圈圈，但是轨道半径不是任意的，轨道半径符合某种整数规律，轨道才能稳定存在，这就是轨道的量子化规则。假如电子从高能轨道跳到另一个低能轨道，就会发射出光子。正因为能级差是固定的，因此发射出的光谱也仅仅是有限的几个频率。我们就看到了光谱上那一道道发射线。
薛定谔并不是犹太人，可他走了。泡利是犹太人，尽管他父母是天主教徒，但是犹太人的血统改不了。好在他在瑞士，暂时没事。他1935年跑到美国去了。爱因斯坦是犹太人，去年还发表声明痛骂纳粹，号召人们保卫《魏玛宪法》，纳粹当然不会放过他。1933年，他在柏林的家被抄了，财产全部充公，所有的书籍手稿被付之一炬，纳粹还悬赏10万马克要他的人头。当时爱因斯坦正在普林斯顿，他一听说这事，立马加入了美国国籍。
薛定谔是这么描述的，把一只猫放进一个封闭的盒子里，然后把这个盒子连接一个装置，其中包含一个原子核和毒气设施。设想这个原子核有50%的可能性发生衰变，衰变时发射出一个粒子，这个粒子将会触发毒气设施，从而杀死这只猫。根据量子力学的原理，未进行观察时，这个原子核处于已衰变和未衰变的叠加态，因此，那只可怜的猫就应该相应地处于“死”和“活”的叠加态。非死非活，又死又活，状态不确定，直到有人打开盒子观测它。
总之，薛定谔的意思就是恶心一下哥本哈根学派的那几位。看吧，如果你们将波函数解释成粒子的概率波的话，就会导致一只既死又活的猫的荒谬结论。后来霍金听说这个思想实验的时候十分气愤，他说：“当我听说薛定谔的猫的时候，我就想跑去拿枪，一枪把猫打死！”猫招谁惹谁了？
为朗道奔走的科学家还不止卡皮查一个，玻尔也给斯大林写了信，内外双重压力之下，斯大林不得不有所考量。最后，朗道被关了一年，放出来的时候已经没人形了，被折磨得很惨。他特别感激卡皮查，要不是人家拿阖家性命担保，他恐怕小命不保。朗道果真是天才，尽管在监狱里关押不得自由，但是没人能阻碍他的思想纵横驰骋，脑子里已经存好了几篇论文，复制出来就可以发表，连公式计算都已经在脑子里搞定了。
所谓超流现象就是极低温度下的液氦表现出来的反常流动性。比如可以沿着0.1微米的毛细管流动，完全没有黏性，阻力非常小。你拿个圆盘放到液氦里面转动，也是几乎没有任何阻力，这种现象是普通的流体完全没有的。液氦还具有极好的导热性，热导率为室温下铜的800倍。这些现象虽然是宏观现象，但是归根到底需要到量子水平上找原因，背后的根子就是前文讲到过的“自旋”。由于玻色-爱因斯坦凝聚，氦原子形成一个“抱团很紧”的集体，超流正是这种抱团现象的具体表现。这门学科叫作凝聚态物理，朗道是这方面的泰山北斗。
国库真是给力，咬牙发狠，先后拿出了1.4万吨白银。那些巨型的电磁线圈，都是白花花的银子绕出来的。曼哈顿工程结束以后，这些银子还要还给国库的，天长日久，消耗掉了十几吨白花花的银子，美国人真是下足了本。
麦卡锡主义的泛滥，背后有非常深刻的社会原因。只要人们对某种东西恐惧，就一定会有人靠渲染这种恐惧来趁机扩大自己的权力。