Preface

序言
撰写这本书是一大乐事。它使我们有机会深入思考物理学的所有主要分支，以及它们如何联合起来，构成一幅关于物理世界的连贯图景。最终呈现的，是一部既简明扼要又全面透彻的物理学全景观览。数学是描述我们周围世界诸多现象的自然语言，正如理查德·费曼(Richard Feynman)和吉姆·阿尔-哈利利(Jim Al Khalili)等众多评论者所强调的，数学对于真正理解物理学至关重要。因此，我们的叙述必然是数学化的。我们清晰阐释了支撑现代基础物理的数学推理，并毫不回避地给出了关键方程及其解。

人们对宇宙的科学解释，从未有过如此强烈的求知欲。我们的目标是为基础物理学提供一次启迪人心的巡礼，任何至少学过高中物理和数学的人都能理解。对于那些刚刚走出校门的读者，这本书可以让他们一窥大学物理课程中的大部分内容。本书也适合那些在大学修读过科学或工程数学课程，并希望了解基础物理学直至当前研究前沿的读者。它或许也会吸引那些希望更多了解物理的数学家和计算机科学家。

解释物理世界是许多代人共同努力的成果。今天最优秀的理论，是建立在过去伟大理论的基础之上的。因此，若对牛顿(Newton)、麦克斯韦(Maxwell)、爱因斯坦(Einstein)以及众多为人类理解宇宙作出贡献的科学家所建立的经典物理学没有良好的理解，几乎不可能真正欣赏现代物理学。出于这个原因，书中的许多内容可能看起来是历史性的。然而，这些材料是以现代的风格呈现的，可能与它们最初的表述形式大不相同。我们研究方法的一个关键特征，是一种贯穿《物理世界》全书、如同主旋律般的统一思想——这就是变分原理，其中最重要的例子便是最小作用量原理(principle of least action)。几乎所有成功的物理理论都可以用这一思想来表述，它正是现代物理学的核心。我们的旅程还将带我们领略近年来的科学亮点，包括WMAP和Planck卫星对宇宙微波背景辐射的巡天观测、大型强子对撞机上希格斯玻色子的发现，以及LIGO对引力波的发现。

在此，我们要感谢众多朋友、同事和亲属，是他们鼓励我们写这本书。我们尤其要感谢约翰·巴罗(John Barrow)和乔纳森·埃文斯(Jonathan Evans)的鼓励与建议。

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尼克·曼顿(Nick Manton)感谢安东尼·查尔斯沃思(Anthony Charlesworth)、海伦娜·艾塔(Helena Aitta)、罗杰·休曼(Roger Heumann)和艾伦·史密斯(Alan Smith)对本书的讨论和兴趣。他也感谢他的母校达利奇公学(Dulwich College)和查特豪斯公学(Charterhouse)的物理学会，为他提供了向高中毕业班(第六学级)学生讲解最小作用量原理(principle of least action)的机会。他特别感谢直到最近还在达利奇任教的阿拉斯代尔·肯尼迪(Alasdair Kennedy)。他还感谢安妮莉(Anneli)和本(Ben)的鼓励，以及他们在多轮写作和编辑过程中表现出的耐心。

尼克·米(Nick Mee)感谢父母长久以来的支持。他非常感谢约翰·伊斯特伍德(John Eastwood)在众多书籍签售活动中的协助，包括2013年10月在剑桥举行的公众天文学会（Society for Popular Astronomy）年会，那次活动促成了他与尼克·曼顿的一次偶然相遇，并最终促成了本书的撰写。同时，他也要感谢乔纳森·埃文斯(Jonathan Evans)在此次活动期间在冈维尔与凯斯学院(Gonville and Caius College)的热情款待。他还感谢马克·希基(Mark Sheeky)和黛布拉·南丁格尔(Debra Nightingale)的帮助和启发。他热忱感谢他通讯组的所有成员和博客读者给予的鼓励和热情。他特别感谢安吉(Angie)在又一个漫长项目中所表现出的耐心和坚韧。

我们感谢牛津大学出版社(Oxford University Press)的松克·阿德隆(Sonke Adlung)和阿尼娅·沃伦斯基(Ania Wronski)亲自参与将本书付梓，以及苏甘尼亚·卡伦巴耶拉姆(Suganiya Karumbayeeram)及其同事在本书制作过程中的贡献。我们也感谢姆海里·格雷(Mhairi Gray)编制了索引。我们要向在撰写本书过程中所参考其著作的众多作者表示感激。在每章末尾，我们都设有“扩展阅读”(Further Reading)部分，列出了一些关键的书籍和论文。

前言