谈谈《相对论（少年版）》| 儿童节特别奉献

秉承学正经学问的理念，曹则贤老师为自家少年写了两本书——《量子力学：少年版》和姊妹篇《相对论：少年版》，曾经的那个少年已成仪表堂堂的青年，这两部作品终于问世了。复杂的世界环境下，我们脑海中不禁会回响起“少年智则国智；少年强则国强”的声音，想必仍有不少有识之少年有需要，也有能力去读此书。今天恰逢国际儿童节，让我们做回曾经那个少年，面对知识，希望大家永葆少年的热情。

撰文 | 姬扬 （中科院半导体研究所研究员）

《相对论：少年版》曹则贤著，科学出版社2020.4

曹则贤老师又双叒叕出版了一本新书——《相对论（少年版）》。作为他的忠实粉丝，我读了他好些书，还写过几篇书评。但是啊但是，我现在完全跟不上他这个速度，真的写不动了，只能随便说几句。

相对论和量子力学是20世纪物理学革命的两大支柱。我们人类对客观世界的认识，主要来自于对宏观低速世界的切身体会，所以对于特别小、特别快以及特别重的世界里发生的事情，就没有什么经验了，更谈不上理解。直到19世纪末漂浮在物理学天空上的那两朵乌云，最终演变为20世纪初物理学革命的暴风骤雨，相对论和量子力学相继诞生，才为我们树立了新的世界观。

简单地说，量子力学研究的是特别小的世界，相对论关心的是特别快和特别重的世界。曹老师以前写过一本《量子力学（少年版）》，今年的这本书专门讲相对论。

《量子力学：少年版》 曹则贤著，中国科学技术大学出版社2017.7

书评《推荐〈量子力学（少年版）〉》
http://blog.sciencenet.cn/blog-1319915-1068026.html

这是一本真正的教科书。以相对性思想的历史演化过程为主线，从古代的朴素相对论（至少追溯到了东汉的《尚书纬•考灵曜》，“地恒动不止而人不知，譬如人在大舟中，闭牖而坐，舟行而不觉也”），到众所周知的伽利略相对论（“在大船甲板下的主舱里，……无法判断出船到底是走是停”），再到爱因斯坦的狭义相对论（特别快的世界，光速真快）和广义相对论（特别重的世界，太阳还有点分量），最后结束于“整体相对论”（不要问我这是什么意思）。我觉得这是一本标准的相对论入门书，介绍了与相对论有关的所有基本问题（可以在一两页纸里讲明白的问题），可以用于大学物理系的教学。

这本书的一个功能是，可以检验你将来是否适合做理论物理学的研究。如果你很轻松就能看懂这本书，理解其中的思想，补足省略的推导，更重要的是，体会到相对论的美，那么你可能就是一位天生的理论物理学家。就像苏联伟大的物理学家朗道那样，他少年时惊讶于广义相对论的不可思议之美，以至于后来宣称，“初识这个理论时的这种狂喜，应该是任何天生的理论物理学家的特征”。这个功能我实测过了：我不是。这件事我早就知道了，不用曹老师专门告诉我，谢谢。

朗道（左）童年 图片来源：Physics Today

这本书也可以当作科普书，可以让任何读者（好吧，高中以上的读者）了解爱因斯坦为什么这么牛，了解相对论到底讲了些什么东西——但是要满足一定的条件。这个条件并不难，起码对于大多数人来说不难：当你遇到任何公式的时候，都不要理它，自动跳过去不看就行了。只要你能做到这一点，就会发现相对论很简单：不管你站在哪个地方，待在哪个时代，也不管小车是不是开得飞快，大地是不是特别沉重，这个物理世界的规律都是一样的。所谓“无去来处” 、“动静等观”，当爱因斯坦好不容易爬到物理学的山顶，释迦牟尼已经坐在那里等他好久了，嘴里不停地念叨着王二最喜欢说的那句话：“古今无不同”。

这就是此书的第二个功能，可以检验你现在是不是适合搞科普，或者是读科普。这个功能我也实测过了：做不到。因为我自己碰巧有点数理背景，看到个公式就想搞明白它说的是什么，但是又搞不懂。所以这本书再次对我很不友善，谢谢。

总结前面说的两个功能和实测效果，可以预计这本书的第三个功能，也就是作为教科书用于大学授课的功能，恐怕也不会太友善。这个我碰巧也有些经验。我是中科大物理系毕业的，当年我们系就没有专门讲相对论的课程，在课堂上零零散散地学到的内容，最多也就只有这本书一半的样子——而且还可以保证，根本就没有学明白。

当然，曹老师也考虑到了这个问题，所以他专门写了一篇《如何读这本书》，提出了非常具体的措施，一二三四五六七，一共七条，而且是循环往复的。但是吧但是，根据我这几天的揣摩，他的意思似乎是这样的：爱学学，不学滚。因为“高峰就是高峰，它既不迎合攀登者的热情，也不体谅攀登者的羸弱”。他还生怕别人不懂他这个意思，专门在《附录一》里列出了“相对论物理数学预备知识”。根据我这几天的研读，好吧，其实也没有什么研读，因为每个字都认得，但是意思搞不懂。

最后还有一点时间，我要吐槽一下这本书里表现出来的三观：数字观、公式观和少年观。以前我还不太清楚，现在总算是明白了：曹老师的这个三观太奇葩了。

首先是数字的问题。我发现一个很大的问题，曹老师好像不会数数啊。每本书都会有寄语、序言或者后记，有的书甚至全都有，这些都可以理解，毕竟写本书不容易。可是《相对论（少年版）》有10个寄语、3个序言和1个后记，前后的时间跨度是10年。我估计这本书写起来真的是很难，必须时不时的给自己打打气。

你也许说这只是个人爱好，不能算不识数，那我再给你两个实锤的证据：为了帮助大家读这本书，曹老师专门写了两个相对论的小结，分别是《一页纸相对论》和《两页纸相对论》，可是你翻到那里就会发现，《一页纸相对论》其实是2页，而《两页纸相对论》其实是3页。

然后是公式的问题。这本书有无穷多个数学公式。霍金说过，每增加一个公式，书的读者就会减少一半。曹老师反其道而用之，号召大家迎难而上，“你每读懂一个公式，这个世界上比你有学问的人就减少一半”。我算了一下，全世界现在有70亿人，33个公式以后，就没有人比你更强了：那个《一页纸相对论》和《两页纸相对论》里就不止这个数了。把条件放宽一些，只算正文里的公式，你也就需要读到第66页。

最后是少年观的问题。这个挺明显的，但是不好阐述，大家去读读那个序言《少年能学会相对论吗？当然！》，自己体会一下吧。曹老师为了说服我，采用了唯一正确的方式，“用实例说话”。可他举的例子都是谁呢？泡利！狄拉克！！好吧，我输了。正如坊间传闻的那样，这本书有严重的印刷问题，而且就出现在封面上：《相对论（少年版）》应该是《相对论（少年班）》。我觉得曹老师的意思可能是：你们就一直呆在幼儿园里算了。

1901年， 20个月大的泡利和母亲的合影 图片来源：天才与良知——那个尖锐的物理学家泡利

1907年 5岁的狄拉克 图片来源：americanscientist.org

好的，不聊了。时间不早了——妈妈要送我上幼儿园了。

今天是我们的节日，祝大家六一儿童节快乐！时刻准备着，为早日成为少年而奋斗！

本文题图背景为名画云端行者（Wanderer above the Sea of Fog，1818）