引言

從幼兒時期開始,我們就通過五感來感知我們周圍的世界,從而慢慢熟悉它。在這個智力發育階段,空間、時間和運動的基本概念開始形成。很快我們的大腦就習慣於這樣的概念認知,以至於此後不太會相信我們基於這些概念所形成的對外部世界的認知隻是所有可能的情況中的一種,改變這些認知對我們來說似乎是荒謬、有悖常理的。然而,隨著觀察事物的物理方法的不斷進步,以及對所觀察事物之間關係的分析越發走到了死胡同,現代科學得出了確切的結論:一旦用於詳盡地去描述我們日常肉眼不可觀察到的現象時,這些“經典”的基礎認知絲毫不起作用。因此,為了正確地、一致地描述我們的全新體驗,十分有必要對空間、時間和運動這三個基本概念做出一些更改。

實際上,普通認知概念和現代物理學中引入的一些概念之間的偏差是很小的,從日常生活角度來看很容易被忽視。在我們這個世界裏,現代科學家花了很長時間艱難探索才總結出這三個概念:空間、時間和運動。不過現在想象一下,有另外一個世界,那個世界裏遵循的物理定律和我們這個世界是一樣的,隻是決定這三個概念使用範圍的物理常量的數值變了,那個世界裏這三個要素有著新的正確的概念,而對那個世界的人來說,這些新的概念不過是常識而已。我們甚至可以假設在那個世界裏,就連一個原始野蠻人都可能了解相對論和量子理論的基本原理,並且將這些理論付諸實踐,用於狩獵和日常活動。

本書中故事的主人公好多次在夢裏被傳送到了以上所說的這樣的世界裏。我們日常生活中難以感知到的現象,在這些不同的世界裏被極度地誇大了,主人公很容易在日常活動中觀察到奇怪的現象。在他奇幻卻又科學的夢裏,有一位物理學老教授(他的女兒茉德最終和主人公結婚了)一直在幫助他。教授用平實的語言給他解釋他在這些世界裏——相對論世界、宇宙世界、量子世界、原子世界、核結構世界及基本粒子世界等——所觀察到的怪異現象。希望通過湯普金斯先生非同尋常的經曆能夠幫助到各位對現代物理頗感興趣的讀者,有助於他們對現在所身處的這個物理世界形成更清晰的認識。