这段话讲述了约翰•惠勒，一位杰出的美国物理学家、物理学思想家和教育家。他因与玻尔合作揭示核裂变机制及参与曼哈顿工程而闻名，也是美国第一颗氢弹的主要设计者之一。惠勒创造了“黑洞”一词，并提出了“量子泡沫”和“虫洞”等概念。作为教育家，他培养了多代美国物理学家，指导过包括理查德•费因曼和基普•索恩在内的杰出学生。肯尼斯•福特是他的学生和一生的朋友，也是一位物理学家和作家。

3个你值得拥有《约翰·惠勒自传》的理由：
作为一本传记，首先是传主决定了这本书的价值：
第一，他是我们时代极具创新思想的物理学家
与玻尔合作，在1942年共同揭示了核裂变机制。他首创“黑洞”一词，提出了“量子泡沫”、“虫洞”等概念，开创了相对论天体物理学这一全新的研究领域。
第二，他始终认为帮助国家发展最先进的国防力量是他的责任。
战时参加了研制原子弹的曼哈顿工程，美国第一个氢弹装置的主要设计者之一。
第三，他还是一位杰出物理学教育家
培养出了几代美国物理学家，他指导过的博士达50位之多——包括理查德·费因曼、基普·索恩等美国宇宙学或物理学的一线人物。

约翰·惠勒（John Archibald Wheeler）是美国著名的物理学家、物理学思想家和物理学教育家。惠勒最重要的工作是与玻尔合作，在1942年共同揭示了核裂变机制，并参加了研制原子弹的曼哈顿工程。他还是美国第一个氢弹装置的主要设计者之一。他首创“黑洞”一词，提出了“量子泡沫”、多联通的“虫洞”等概念。作为物理学教育家，惠勒培养出了几代美国物理学家，他指导过的博士达50位之多——包括理查德·费因曼、基普·索恩等美国宇宙学或物理学的一线人物。
肯尼斯·福特（Kenneth W. Ford）物理学家和作家，惠勒的学生和终生的朋友。

1939年，当物理学家尼尔斯·玻尔抵达美国时，物理学界正对量子力学和核裂变现象的理解产生分歧。玻尔与爱因斯坦在量子力学的解释上存在争议，而新发现的核裂变成为他们共同关注的热点话题。得知核裂变后，玻尔将主要精力投入到这一现象的研究中，并与同行深入探讨。尽管他克制自己不抢先发布消息，但在一次期刊俱乐部活动中，核裂变的消息还是迅速传播开来，激发了物理学家们对链式反应和巨大能量潜力的兴趣，开启了裂变物理学研究的新篇章，间接影响了二战后期原子弹的开发。

随着战争爆发，包括玻尔在内的许多科学家离开学术机构投身于军事科研工作。作者也参与到了华盛顿州汉福德的反应堆建设中。文中提到作者的弟弟乔，一名拥有史学博士学位的一等兵，在意大利战场不幸牺牲，这使作者更加渴望战争能早日结束，他反思如果原子弹计划能提前开始，或许可以挽救更多生命，包括他弟弟的生命。回忆起与玻尔在1939年合作研究核裂变的往事，他们当时主要出于好奇心，并未过多考虑武器化应用。

核裂变现象的发现揭示了其能量释放原理和中子在裂变过程中的关键作用。铀235和铀238在吸收慢中子后产生裂变的方式不同，这与核电荷数对总质量的比例以及原子核偏好偶数个核子数有关。这些差异使得铀235的裂变更易发生，然而由于铀235的稀有性，在二战期间从铀238中分离出铀235变得极其困难和昂贵。随着技术进步，特别是大功率离心机的应用，使得生产核材料的成本降低，更多国家得以拥有核武器。

在1930年代末期，科学家们对量子力学的理解尚不完善，而新发现的核裂变现象为他们提供了新的研究方向。玻尔和爱因斯坦等人的讨论与探索，不仅推动了基础科学的发展，也间接影响了战争的进程和技术革新。随着对核裂变机理的深入研究，人们开始意识到其潜在的能量威力，并在战后将其应用于和平领域，如核电站发电，同时也带来了核武器扩散的问题，对全球安全产生了深远影响。

第1章 “抓紧！”

在二战期间，美国的核研究工作主要由阿瑟·康普顿领导的芝加哥大学“冶金实验室”负责。我被邀请加入，并承担了反应堆设计的工作，而费米则负责小型低功率反应堆的建造。起初，实验活动在哥伦比亚大学进行，但后来转移到了芝加哥，形成了一个高效协作的团队。这段时间，由于战争，我的家庭不得不多次搬迁，生活充满困难。

关于重水，法国军情二局的阿利耶中尉从挪威获取了大部分世界上的重水，并通过巧妙的方式将其安全转移至盟军手中，这对盟军在核能领域的优势至关重要。德国由于对石墨的误解，导致其核武器研制计划滞后。我曾对德国抱有和平幻想，但随着战争进程和事实真相的揭露，我的观念逐渐转变。

海森伯，这位战时德国铀研究项目的领导者，在战争结束后与我重逢。我们的交谈避免了关于核武器的话题。早期的研究主要聚焦于稀有铀235，但后来人们发现钚作为裂变材料的可能性，使得反应堆的设计和建造变得至关重要。冷却反应堆的技术挑战尤为突出，最终选择了水作为冷却剂。

在汉福德的反应堆运行过程中，我们遇到了功率难以维持的问题，怀疑是冷却水管漏水或裂变碎片产生的同位素导致的中毒现象。通过研究发现，氙135是主要问题，其高吸收截面影响了反应堆运行。随着对氙135半衰期和中子截面的理解，以及增加燃料棒和改进控制系统，我们成功解决了这一挑战。设计时预留额外燃料棒的空间成为解决问题的关键。

在战争期间，对于德国和日本的核武器计划存在误解。美国对日本的气球炸弹攻击反应迅速，尽管面临巨大压力，我仍持续关注基础物理学的研究，并与费米、费曼等科学家展开讨论和合作。

我的学术生涯可以分为三个阶段：追求“万物皆粒子”、“万物皆场”，再到现在的“万物皆信息”。我对量子世界和理解世界的逻辑与信息关系的兴趣始终如一。

第2章 曼哈顿计划

约瑟夫·路易斯·惠勒和玛贝尔·阿奇博尔德这对恋人有着不同的家庭背景。约瑟夫的父亲是一位致力于公共服务的图书馆推广者，母亲则是一个热爱阅读、希望子女在学术上有所成就的女性。这种对教育的重视深深影响了约瑟夫的成长，特别是他对数学的兴趣。尽管家境并不富裕，父母的爱为他营造了一个充满爱的成长环境。

他们的婚姻幸福美满，尽管面临困难，如父亲曾失业，但凭借他的努力和创新精神最终重新站起来。家庭成员间的亲情纽带深厚，作者对外公外婆的记忆尤为深刻，他们传递的教育和价值观对约瑟夫的成长有着深远的影响。

母亲虽然未能上大学，但她通过自学和图书馆工作积累了知识，并且对子女产生了积极影响。家庭曾两次搬回本森附近的农场居住，这段经历对约瑟夫来说非常愉快。农场的经营包括养牛、种植干草，还将牛奶销往纽约市。在邦普学校接受教育的过程中，尽管学习进度快于同龄人，但约瑟夫并未觉得自己特殊。

父母的图书馆工作让约瑟夫得以接触大量书籍，这激发了他对科学的热爱。他的早期学习经历包括在高中时学习法语和德语，并在大学继续深造。面对经济压力，约瑟夫决心通过奖学金来完成学业。搬家后，他选择了约翰霍普金斯大学，那里为他提供了进一步发展学术兴趣的机会。

约瑟夫强调自信和勇气对于创造性工作的重要性。他的成长过程中充满了对知识的渴望、家庭的支持以及对科学探索的热情。这些经历塑造了他对理工科的热爱，并激励他在学术道路上不断前进。

第3章 家学渊源

作者的早期生活与物理学结缘的经过：他出身的家庭背景、青少年时期的兼职工作和奖学金申请过程。在约翰霍普金斯大学求学期间，他对物理学产生兴趣，特别是通过阅读《物理学杂志》及化学老师的启发。尽管起先主修工程学，接触量子力学后，他转专业并立志成为物理学家。在校期间的课程、导师影响以及个人兴趣的发展塑造了他的职业选择。

20世纪物理学的革新与重大发现，如相对论、原子结构理论、量子力学和宇宙膨胀等概念，挑战了传统物理学观念，引入不确定性原理和波粒二象性，促进了粒子物理学和核物理学的进步。作者的学习经历反映了当时物理学教学与研究的前沿动态。中子的发现对原子核科学和技术应用具有深远意义。

在约翰霍普金斯大学，作者对核物理学产生兴趣，并与持有悲观观点的朋友莫奇森形成对比。他与赫兹菲尔德的合作以及社交活动，如筹办研究生舞会和遇见未来的妻子珍妮特，都对他的学术和个人生活产生了重要影响。早期研究工作包括对氦的散射和吸收理论的精确计算，以及与赫兹菲尔德共同探讨的问题，这些涉及物理学中的核心概念。

作者的学术生涯始于他对知识的渴望、对新领域的探索，以及在学术交流和人际关系中不断成长的过程。他的经历展示了科学探索和个人生活相互交织的独特旅程。

第4章 我成为物理学家

在职业生涯的早期阶段，作者对物理学抱有极大的热情，尤其向往理论物理的研究。他期望能在国际知名理论物理学家的指导下深化学习。通过赫兹菲尔德的指引，作者获得了国家研究委员会的资助，并决定在美国寻找合适的合作导师。经过对比考虑奥本海默、范·弗莱克和威格纳等科学家后，作者选择了布赖特作为博士后的合作伙伴，因为布赖特的研究方向与作者的兴趣相契合，且他们的性格也颇为相似。

作者成功联系到布赖特并得到其同意，随后顺利申请到资助金，开始了在纽约大学的核物理学研究工作。布赖特是一位个性鲜明的导师，他在工作和休闲中都表现出固执的一面，经常组织团队外出散步讨论物理问题。他的兴趣广泛，不仅限于理论物理，还涉足实验领域，并与其他科学家合作建造加速器。

尽管布赖特有着吸烟的习惯和偶尔咆哮的特点，但他与同事们保持着良好的关系，通过学术交流保持对最新研究的敏感度。作者在与布赖特的合作中，共同完成了多篇论文，包括关注光子相互作用产生粒子对的可能性的研究。尽管初期实验条件有限，但后续的技术进步验证了他们的理论。

在巴尔的摩的一个夏天，作者遇到了珍妮特并与其坠入爱河。他们一起享受着散步和看电影的时光，并迅速订婚。然而，由于资助问题，他们的婚礼不得不推迟到1935年夏天。在此期间，他们通过书信保持联系，尽管等待回信的时间漫长。最终，在1935年6月，作者回到美国与珍妮特喜结良缘。

这段经历充满了对物理学的热爱、学术合作的挑战、以及与珍妮特浪漫爱情的发展。作者在追求科学真理的同时，也在生活中找到了属于自己的幸福。

第5章 锋芒初露

主人公计划将研究重心从莱比锡转移至哥本哈根，并在布赖特的引荐下期望能与量子力学大师玻尔合作。玻尔的理论如互补性思想和不确定性原理对物理学界影响深远，尽管有人质疑，但主人公深信玻尔的指导能助他探索量子世界之谜。玻尔本人虽经历个人悲剧，仍积极投入工作，通过对话推动物理学家间的交流。与玻尔互动中，主人公感受到他的深思熟虑与启发式教诲，这对物理学的发展至关重要。玻尔对他人工作的尊重也让主人公深受感染。

在从德国科隆到丹麦哥本哈根的旅程中，作者途经鲁尔区，沿途观察到战争带来的破坏。抵达哥本哈根后，他开始专注研究光子穿过铅核时产生的现象，并与普拉瑟合作发现高能光子可产生电子、正电子和低能光子的效应。他们还探讨了玻尔提出的“复合核模型”和“液滴模型”，以及这些理论在核物理学的应用。

这段期间，作者结识了许多杰出物理学家，如海森堡、泡利等，并与他们交流科学见解，包括对当时政治局势的看法。通过这些讨论，他不仅丰富了学术知识，也拓宽了国际视野。同时，作者还注意到科学家们在战争背景下的担忧和对和平的渴望。

此外，作者还关注到普朗克关于量子理论的演讲，以及海森堡提出的测不准原理，这些都为现代物理学的发展奠定了基础。尽管身处动荡时代，但科学精神与合作交流的力量仍在科学家间传递，激发了新的发现和思考。

在哥本哈根的生活并非全然学术，作者也体验到当地的文化氛围，如参观博物馆、欣赏艺术作品，以及与丹麦人的日常交往。这些经历丰富了他的生活，也为他的研究提供了灵感。尽管面临战争的威胁，但科学的进步并未因此停滞，反而激发了人们对于知识和真理的追求。

总的来说，这段时期是主人公学术生涯中的重要阶段，他在玻尔的指导下深化了对量子物理学的理解，并与众多杰出科学家交流思想，共同推动着科学的发展。同时，他也见证了历史的动荡与变迁，这些经历无疑塑造了他作为物理学家的独特视角和深刻见解。

第6章 国际大家庭

在1934年的伦敦物理学国际大会上，主人公为妻子购买了一只青花瓷瓶，并支付了高额关税，这体现了他在生活琐事上的不善处理。尽管当时经济大萧条，他却对找到工作充满信心，最终接受北卡罗莱纳大学助理教授的职位。1935年，他与珍妮特结婚，在查珀尔山定居，他们的第一个家位于匹兹泊罗街428号。在那里，他们培养了阅读和物理学研究的习惯，夏天则在佛蒙特州本森度过。

主人公在北卡大学的教学生涯中，教授经典力学、量子力学和核物理学，并与学生凯瑟琳·魏和赫尔蒙·帕克合作。教学过程对他的个人学习有所促进。他访问普林斯顿高等研究院，那里汇聚众多杰出学者。短暂的研究假期里，他专注于研究，与顶级科学家交流，并有机会在普林斯顿物理系演讲。最终，他选择去教堂建立信仰，并重视不同思考方式。

移居普林斯顿后，主人公的学术生活包括与其他物理学家的合作，本科课程的教学，以及对高能电子穿越物质的研究。他回忆起与迪克·费曼初次相遇的趣事，以及自己从核物理转向电子、光子和宇宙辐射中新粒子研究的兴趣转变。他反思早期过度依赖数学计算的研究方法，认识到需要深入探究基本原理，提出新的理论猜想。

第7章 成家立业

在核裂变研究领域，我因缘际会地投身其中，并在战争期间专注于反应堆物理的研究。那时，我与许多杰出的科学家交流，发现实际应用工作对理论研究有着显著的推动作用。战后，随着科学地位的提升，我的研究得到了更多支持，我也积极投入公众演讲、写作和政府咨询等活动，但始终未放下教学与科研工作。尽管学术职责让我日程繁忙，家庭生活始终占据着核心位置。

我和理查德·费曼共同探索超距作用，展示了数学在物理学中的强大应用。我们接受了一个看似违反直觉的现象：信号可能同时朝正向和反向传播，但在现实中，这种效应被大量物质的相互作用所抵消，保持了时间的单向性。我们的发现超越了传统场论的框架，揭示了宇宙中远距离物质对本地事件的影响。尽管爱因斯坦并未直接参与我们的计算，但他的观点与我们的结论相呼应，他认为电动力学在时间上应该是完全对称的，现实中的单一流向是大量粒子统计效应的结果。

早期宇宙线研究的历史和发现，如μ子和π介子的研究，也是我工作的一部分。在普林斯顿大学建立实验室的过程中，我们获得了联邦政府和私人赞助的支持。我们研究了这些基本粒子的性质、衰变过程以及它们如何相互作用，并对汤川秀树关于核力交换理论的论文产生了浓厚兴趣，随之而来的是“π介子产业”的兴起。我对此感到震惊，并持续寻求更深层次的解释。在与热姆·蒂奥姆诺的合作中，我们取得了关于μ子衰变和捕获的重要研究成果，并提出了蒂奥姆诺三角形这一概念，用于描述粒子间的弱相互作用关系。

宇宙线虽然能量强大但稀少且难以控制，它们为早期粒子物理学提供了研究平台。尽管后来加速器因其高能和可操控性成为主要工具，但宇宙线的独特能量范围在某些实验中仍具有不可替代的价值。我在1949年与尼尔斯·玻尔合作时，我们讨论了核物理的前沿问题，并对苏联核武器的发展表达了担忧。福克斯作为苏联间谍的角色在此期间浮出水面，我后来在东柏林偶遇他。史密斯邀请我参与氢弹计划，这让我在个人生活和国家责任之间挣扎，最终我决定回应欧洲可能被苏联控制的风险。

回顾这段历程，我意识到每一次合作、每项发现都是对科学知识的积累，它们共同塑造了我对物理学的理解，并对我在核结构研究领域的贡献产生了深远影响。尽管有些成果后来被他人独立提出，但我的工作为核物理领域的发展奠定了基石。

第8章 后裂变物理学

科学家在面临苏联威胁的判断分歧时，决定投身热核武器计划，尽管这与一些同行的看法不同。他在欧洲进行了安排，包括度假和与洛斯阿拉莫斯实验室代表会面讨论工作。面对反对，他坚信自己的选择，并尊重学生是否随他去洛斯阿拉莫斯的决定。爱德华·特勒直接邀请其他科学家加入项目。在火车旅行中，他深化了对原子核结构的理解，并与玻尔分享发现。抵达洛斯阿拉莫斯后，他遵循新实验室的规定报到，了解到选址和工作环境。尽管工作紧张，他积极投入研究。

战争期间，他在没有合约和报酬的情况下工作，与奥本海默、乌拉姆等人交往。描述了实验室的生活和社会氛围，以及与特勒一家的友谊。他还提到了个人生活片段，如汽车处理和个人对氢弹研制的看法。在核武器研究领域，理论物理学家、数学家与工程师合作推进氢弹设计。他们面临困难，如热核反应温度维持和能量保存问题，但通过计算和尝试，团队最终在1952年秋成功试爆氢弹。

在研发过程中，团队遇到实验数据缺乏和计算能力不足的挑战。他们参与“温室”试验计划，并准备会议方案。电子计算机的发展对氢弹设计起到关键作用。乌拉姆提出“盒装炸弹”设想和“两级核爆概念”，推动了研究方向明确和后续试验实施。尽管面临问题，新概念的验证带来了突破。

在洛斯阿拉莫斯工作期间，他考虑过离开寻找学术职位，最终选择留在普林斯顿并计划建立武器研究团队。这个决定得到支持，他们认为大学有责任为国家做贡献。同时，校园因反共浪潮而紧张，但他基于保护学术公正理解玻姆事件。与莱曼·斯必泽合作，在弗莱斯特研究中心开始了马特峰项目和仿星器研究。

1951年4月，他回到普林斯顿准备新项目，涉及马特峰B（炸弹）和马特峰S（仿星器）。团队主要由年轻研究生组成，与洛斯阿拉莫斯保持紧密合作。随着项目的进展，工作重心转移至洛斯阿拉莫斯，普林斯顿团队规模缩减。

1952年，他参与太平洋上麦克核试验，乘坐飞机观察实验地点并在试爆当天乘船等待。试爆成功让他深感欣慰，并意识到其威力无法完全用公式或数据描述。他还提到了玻尔倡导的核武器国际监督理念，尽管保留意见，但仍努力促成与高层交流。他认为美国在热核武器领域的短暂领先有助于维持和平，氢弹的发展反映了多国独立创新的事实。

第9章 从约瑟夫一号到麦克计划

作者对引力作用和相对论有深入研究，1952年教授相关课程并计划著书。他深受爱因斯坦理论影响，特别是狭义相对论中时间和空间的融合及质量与能量等价性。广义相对论提出时空弯曲，实验证实如1919年日食观测，对科学界意义重大。作者认为相对论揭示新现象，通过理论推演找寻潜在缺陷，为物理学发展指明方向。他的研究成果体现在1973年的《引力论》中，与两位学生合作完成。

与埃德温·泰勒合著了关于狭义相对论的教科书，如《时空物理学》和《探索黑洞》。在教授广义相对论课程期间，作者与学生合作出版了《引力理论与引力坍缩》和《爱因斯坦的愿景》，这些合作对他的学术生涯影响深远，并为后来独立撰写科普书籍打下基础。

在量子理论领域，作者关注氢原子能级与狄拉克理论差异、介子性质以及量子涨落。1947年的谢尔特岛会议讨论了这些问题，马尔沙克提出两种介子解释异常现象，鲍威尔证实其假设，兰姆的新实验引发对量子涨落的思考，贝特在回家途中解决了计算问题。这次会议被认为是成功的，促进了科学研究的合作与交流。

作者的研究涵盖了相对论、引力理论和量子物理学等多个领域，他的工作不仅深化了人们对这些领域的理解，还推动了科学界的交流与合作。通过著书立说和学术讨论，他为物理学的发展做出了重要贡献。

第10章 引力作用

自1953年作者开始研究相对论以来，他一直对量子理论与相对论之间的关系抱有浓厚兴趣。他认为量子理论不仅适用于电场和磁场，还应能影响引力场，进而影响时空结构。这一观点在与学生查尔斯·米斯纳的讨论中逐渐成形，他们提出了量子引力的概念，描述为时空在极小尺度上呈现出多连通几何的不规则变化，即“量子泡沫”，该现象只能在普朗克长度尺度下观察到。1956年在荷兰莱顿大学教学期间，作者进一步明确了这些思想，并与同事们深入探讨，这段时间对他的学术生涯和个人生活产生了深远影响。

量子力学在日常生活中表现为微小效应，但在原子层面有显著作用，如通过光辐射观察单个原子行为。相对论则改变了我们对时空和引力的理解，虽然在太阳系内效果不明显，但宇宙中普遍存在其预测的弱引力场现象。作者鼓励学生涉足相对论领域，尽管起初担心这可能影响他们的就业前景，但在看到理论与实验结合的可能性后，他转变了态度。

在莱顿大学担任洛伦兹教授期间，作者对引力物理学进行了深入研究，探讨时空本质、宇宙膨胀、黑洞以及引力波的可能性。虽然当时尚未直接探测到引力波，但通过理论分析和先驱工作，为后续的发现奠定了基础。此外，他还与爱因斯坦遗产有所交集，包括收藏并转交珍贵的历史资料。

科学与哲学在作者的研究中紧密相连，尤其是在探索存在这一基本哲学问题时，他发现计算、实验与最本质的哲学思考之间没有明确界限。这激发了他对未知世界的好奇心，驱使他在物理学领域不断深入研究，对宇宙的基本问题保持持续的思考。

第11章 量子泡沫

在1955年的纽约州罗彻斯特会议上，作者与图里奥·雷吉相识，并共同研究了“施瓦西奇点”的稳定性。这个概念源自卡尔·施瓦西的广义相对论工作，他解决了质量集中于一点时的时空几何问题。起初，人们对这种奇点在自然界中的可能性和稳定性了解甚少。作者直觉认为施瓦西奇点是稳定的，但缺乏数学证明。雷吉的数学才华帮助他们合作研究并最终撰写了一篇论文，证明了施瓦西奇点的稳定性，这对黑洞理论的发展产生了重要影响。

此外，文中还提及了作者在经典引力和量子引力领域的其他研究成果，以及与同事的合作情况。对于量子力学的传统解释和艾弗瑞特的“多世界”解释，前者认为物体在没有外部观察者确定位置前可能处于多种状态之一；后者则主张物体同时存在于所有状态。尽管艾弗瑞特的研究未预测新实验事实，但其新颖视角对量子理论的发展有所启发。

作者也曾关注国防科技，参与导弹和核能项目分析。在北约组织中，他努力推动成立一所高等科学技术研究中心，尽管面临困难，但仍促成了一些实际举措，如研究生科学奖学金和北约暑期科学学校，促进了国际科学交流。他还倡导加强美国国内的科研投入，并提议建立新的国防研究实验室以应对苏联的导弹科技威胁。

作者与摩根斯特恩相识，后者是数理经济学家，与冯·诺伊曼合作撰写《博弈论与经济行为》。尽管英语流利，摩根斯特恩保留了使用德语的习惯。他曾希望作者领导新的国防研究实验室，但作者婉拒，导致计划未能实现。1960年，作者编写了《有限战争指导原则》报告，提出在特定情况下使用战术核武器的政策建议，但由于公司担忧负面影响，该报告未公开发布。

晚年，作者专注于深奥的物理问题，尽管有人质疑其价值，但他相信这些问题未来会得到科学解答。回顾过去，他意识到自己在服务大众和国家的过程中分散了精力，但这源自他的本性驱使。

第12章 自然与国家

丹麦物理学家尼尔斯·玻尔在1913年提出了一个革命性的概念——对应原理。这个原理揭示了量子世界与经典物理学之间的桥梁，指出当量子体系的粒子特性减弱时，其行为会逐渐接近遵循牛顿运动定律的经典世界。这一原理的重要性在于它阐明了两个看似截然不同的物理领域之间并非孤立，而是存在连续和相互关联的关系。

1958年，玻尔与肯·福特合作研究半经典散射现象，进一步探索量子力学与经典物理学之间的过渡区域。他们的工作虽然不是当时最前沿的研究，但因其在原子分子物理和核物理领域的广泛应用，被广泛引用，成为了科学史上不可或缺的一部分。对应原理不仅为科学家们理解微观世界提供了新的视角，也为后来的量子场论和弦理论的发展奠定了基础。

同时，黑洞研究领域也取得了显著的进步。罗杰·彭罗斯、基普·索恩和斯蒂芬·霍金因对黑洞的研究而共享了2020年的诺贝尔物理学奖。他们的工作揭示了黑洞并非完全黑暗，而是可以通过霍金辐射释放能量，这一发现挑战了爱因斯坦的广义相对论，并为量子引力理论的发展提供了新的线索。

此外，关于旋转黑洞的能量抽取和黑洞碰撞的奇特现象也引起了科学家们的极大兴趣。这些研究不仅加深了我们对宇宙中最极端天体的理解，还揭示了物理学中几何与数学美之间的奇妙联系。例如，罗杰·彭罗斯提出的“彭罗斯三角形”就展示了黑洞质量与自旋之间关系的简洁几何表达，让人联想到古希腊数学的优雅。

在理论物理的另一前沿领域，克里坦·哈特尔和托马斯·怀特提出了宇宙创生的无边界假说。他们认为，宇宙并非诞生于大爆炸的一个奇点，而是从一个没有边缘、无始无终的状态演化而来。这一理论挑战了传统的宇宙起源观念，并为理解宇宙的整体结构提供了新的框架。

在粒子物理学中，希格斯玻色子的发现是近年来的重大突破。2012年，欧洲核子研究中心的大型强子对撞机确认了这种粒子的存在，它解释了其他基本粒子获得质量的原因，从而完成了标准模型的最后一块拼图。这一成就为科学家们理解物质的基本构成和宇宙的基本力提供了关键证据。

物理学的发展历程充满了惊奇与挑战，每一次重大发现都推动着人类对自然界的认知更进一步。无论是微观世界中的量子纠缠，还是宏观宇宙的黑洞奥秘，都是我们不断探索的目标。未来，随着技术的进步和理论的深化，我们期待更多关于宇宙本质的谜团被揭开，让人类对自身在宇宙中所处的位置有更深的理解。

第13章 黑洞

作为一位常与截止日期赛跑的作者，我通过演讲和写作推动自己不断前进。在1964年的达拉斯会议上，一篇与同事合作的文章因篇幅问题未能及时收入会议文集，但出版社决定以专著形式出版，这就是后来的《引力理论与引力坍缩》。这本书汇总了当时已知的坍缩星体知识，并对黑洞概念有所探讨。

1968年，我提议米斯纳和索恩合作撰写一本关于相对论的新书。经过讨论，我们制定了详尽的写作计划，最终在1973年出版了篇幅超出预期的《引力论》。这本书在市场上大获成功，并被翻译成多种语言，包括俄文和繁体中文。尽管出版社曾提出修订第二版，但我们决定让第一版自然退出市场。这段漫长且充满挑战的写作过程中，我和米斯纳、索恩的合作以及对知识的严谨态度使《引力论》成为了一部经典。

雅各布·贝肯斯坦提出了黑洞熵与其视界面积成正比的理论，这一发现揭示了即使是最简单的天体也可能蕴含复杂性。我担任研究中心主任时，努力提升研究生教育质量，与同事一起招聘杰出学者，如菲利普·坎得拉斯和克劳迪奥·泰特伯姆。斯蒂芬·温伯格的加入增强了我们的研究力量，尽管我们没有合作研究，但相互间的交流依然愉快。

粒子物理研究领导权可能因SSC计划取消而转移，这在得克萨斯州引发了一些趣事。一次，我和学生们违规放爆竹庆祝学术突破，虽然违反了规定，但得到了校方和消防部门的理解与宽容。这些经历丰富了我的生活，也让我更加珍视科学探索的乐趣。

第14章 得克萨斯州和我们这个宇宙

马赫原理是由物理学家恩斯特·马赫提出的假设，他认为宇宙中其他物质的惯性决定了我们观察到的物体的惯性。他通过水桶实验来解释这一概念：当水桶中的水旋转时，水面凹陷，这表明加速度是绝对的，并且这种现象是由宇宙中所有其他物质的影响造成的。马赫原理挑战了牛顿的以太理论，后者认为存在一种称为“以太”的实体作为空间的基础。尽管起初被一些科学家视为哲学上的思考，但爱因斯坦认真对待这一假说，并在广义相对论中找到了与之相容的解释。

量子力学是理解微观世界行为的关键理论，它对分子、原子等基本粒子的行为至关重要。然而，在宏观尺度上，如行星运动，量子力学的效果并不明显。量子力学引入了量子涨落和不确定性原理的概念，这些概念挑战了经典物理的平滑性和可预测性。量子理论中的测量问题引发了关于微观世界与我们感知的经典世界的界限的深刻讨论。

双狭缝实验展示了量子行为的随机性和概率性，以及测量如何将不确定性转化为确定性。即使大尺度物体如棒球也存在量子效应，但通常在可观察范围内不明显。量子力学中的延迟选择实验进一步揭示了光子在被测量之前可以同时存在于多个路径中，直到被观测时才坍缩为一个确定的状态。这挑战了传统的因果观念，提出了测量行为可能影响事件历史的理论。

作者探讨了宇宙是否是一个“自激回路”，其存在和历史由测量决定，即使测量选择了一个结果，潜在性变为现实。他提出“万物源自比特”的概念，认为信息可能是构成世界的基石，甚至比我们对世界的理解更为基础。光子的吸收和黑洞的熵都被视为信息的例子，显示了信息如何塑造现实。

文章还提到了20世纪60年代至70年代的社会变革与伪科学兴起的背景，作者对于量子力学被误用以支持超自然现象感到不满，并努力通过演讲和文章来澄清科学与伪科学的界限。

第15章 万物源自比特

时间，并非如牛顿所描绘的无情流逝河流，它的复杂性远超于此。爱因斯坦的狭义相对论揭示了时间的相对性：运动速度不同的物体感受到的时间流速也会有所不同，高速空间旅行中这一现象尤为显著，使得每个人的时间体验取决于自身的运动状态。时空观念在狭义相对论中被重新定义，四维时空的概念将时间和空间紧密相连，为宇宙的理解提供了新的视角。

然而，广义相对论更进一步，提出空间和时间不仅是事件发生的背景，它们自身也参与并影响着物质的运动与演化。这使得时间的方向性、不对称性和量子特性变得更加引人深思。过去伟大科学家如斯宾诺莎、黎曼、克利福德和马赫的思想对现代物理学的发展产生了深远的影响，他们的理论和探索精神至今仍激励着后世。

玻尔在量子力学领域的贡献同样不可忽视，他的工作不仅推动了量子力学的建立，也对未来物理学的发展提出了独到的见解。通过提出问题，激发学生探索未知领域，他强调与年轻心灵的互动所带来的启发和动力。

回顾历史，我们发现科学的进步往往源于对既有观念的挑战和突破，这正是玻尔、爱因斯坦等科学家留给我们的宝贵遗产。他们以敏锐的洞察力和无畏的好奇心，不断拓展人类知识的边界，让我们对时间这一基本概念有了更深的理解。而今天，我们站在他们的肩膀上，继续探索这个充满神秘与奇迹的宇宙，期待着新的发现和突破。

第16章 时间的终点

约翰·惠勒在物理学领域的卓越贡献，他提出了“黑洞”、“量子泡沫”和“虫洞”等概念，对核裂变模型、反应堆设计和氢弹研究有重要影响。尽管他的成就显著，但他的名声并未与其贡献相匹配。这可能是因为他的成果被其他科学家的光芒掩盖，以及他在研究兴趣的广泛性和积极参与国防研究导致纯理论工作多次中断。惠勒的多头并进的研究风格和不从众的个性也影响了他达到学术顶峰的可能性。然而，他对科学的热爱和对国家的责任感使他并不在意名誉，他的学术路径反映了科研工作者尤其是从事国防研究的人们的生活写照。



译后记

约翰·惠勒的生平和科学贡献。他出生于美国佛罗里达州的一个书香门第，从小就展现出数学天赋和动手能力。在约翰霍普金斯大学学习期间，他接触并投身于量子物理和原子科学的研究。他的职业生涯包括在国家标准局、纽约大学、哥本哈根玻尔研究所、北卡罗莱纳大学、普林斯顿大学等地的工作，期间提出了散射矩阵方法，并与尼尔斯·玻尔等科学家合作，对核裂变理论有重要贡献。惠勒还参与了二战时期的原子弹研发工作，并在战后继续他的学术研究，尤其是在引力坍缩和黑洞领域，提出了“京子”和“虫洞”的概念。他的一生致力于物理学的探索，对量子理论与广义相对论的结合产生了深远影响。



约翰·惠勒自传：京子、黑洞和量子泡沫