这是继《小楼与大师：科学殿堂的人和事》和《因为星星在那里：科学殿堂的砖与瓦》之后的第三本同系列科普书，

泡利一生中犯过哪些重要的错误？尚无定论的诸如宇宙常数、追寻引力的量子理论等前沿探索，相对于主线这些可能是波折，是花絮。但也许会成为未来主线的源头。科学史也证明了这一点。所以本书看似花絮的内容，却蕴含着科学上更多的可能性，对于读者的知识架构的补充大有裨益。

在科学思维上，读完此书，你也许对这段话理解更深“科学一直是犯着错误，不断纠正着错误才走到今天的，永远正确绝不是科学的特征——相反，假如有什么东西标榜自己永远正确，那倒是最鲜明不过的指标，表明它绝不是科学。”质疑和批评的科学精神也是科学发展的源动力。

这本书照说是不必有单独序言的，因为跟《小楼与大师：科学殿堂的人和事》

和《因为星星在那里：科学殿堂的砖与瓦》属同一系列的文章合集，从而该像后

两者那样共用序言。

可惜在这个本质上是非线性的世界里，长期预测是不容易的——比如在撰写

那篇序言时，我就只预计写两本书：一本为科学史，一本为科普——并且还明确

写到了文字里。

我的理科类的散篇不外乎科学史和科普，照说那样一瓜分也就一网打尽了。

然而我却低估了多年码字积存的文章数量，而且也忘了自己还在继续写……

因此只得为这本书另撰序言。

仔细说来，昔日的序言除开口闭口只谈“两本书”外，还有一处没为这本书

留余地，那就是替当时预计的两本书所拟的副标题一为“科学殿堂的人和事”，一

为“科学殿堂的砖与瓦”。“人和事”为“软件”，“砖与瓦”系“硬件”，软、硬件

都有了，科学殿堂还缺什么？

思来想去，也就只能添些花草了，于是这本书的副标题就取为“科学殿堂的

花和草”。

这副标题跟内容倒也相称，因为这本书所收录的文章中，几篇主要的都是介

绍科学中的波折而非主线，从而具有花絮色彩。比如最“切题”的《泡利的错误》

介绍了著名物理学家泡利所犯的错误，是已成历史的花絮；篇幅最长的《μ 子反

IV 泡利的错误：科学殿堂的花和草

常磁矩之谜》是“现在进行时”的波折，因为背后的几种主要可能——理论计算

存在错误、实验测量存在错误或标准模型存在局限——皆属波折；其他几篇长文

诸如《追寻引力的量子理论》和《宇宙学常数、超对称及膜宇宙论》由于是介绍

尚无定论的前沿探索，则有很大可能会被未来判定为花絮。

当然，所有波折都是相对于主线而言的，对所有波折的介绍也都离不开作为

背景的主线，因此读者在这本书里读到的也有对主线的介绍，而非仅仅是波折。

另外，当然也不排除某些波折会成为未来主线的源头。

科学殿堂离不开花和草，就像真实的殿堂不能只有砖与瓦。相对于“砖与瓦”

构筑的恢宏大厦，“花和草”虽象征着错误和波折，却也印证着我在《泡利的错误》

一文的结语中所说的话：

科学一直是犯着错误，不断纠正着错误才走到今天的，永远正确绝不是

科学的特征——相反，假如有什么东西标榜自己永远正确，那倒是最鲜明不

过的指标，表明它绝不是科学。

这是科学给我们的最大教益，也是我在许多科学史和科普作品中试图传达的

观念——然而也许都不如这本关于“花和草”的书传达得那么明确。

因此，希望读者们喜欢这本书① 1。

2017 年12 月24 日完稿

①　顺便说明一点，收录在本书中的文章以写作时间而论，时间跨度在10 年以上，细心的读者

也许能看出写作风格上的演变。此次收录成书前，我对文字做过修订，但对写作风格及主体内

容未做改动（特别是，文章中的数据乃是写作之时的数据，这一点需请读者注意）。

目 录

1 无穷集合可以比较吗？ 003

2 实数都是代数方程的根吗？ 006

3 最少要多少次转动才能让魔方复原？ 009

4 为什么说黎曼猜想是最重要的数学猜想？ 013

5 为什么巴西的蝴蝶有可能引发得克萨斯的飓风？ 017

6 泡利的错误 023

6.1 引言 023

6.2 泡利的第一次错误：电子自旋 025

6.3 第一次错误的幕后花絮 030

6.4 泡利的第二次错误：宇称守恒 038

6.5 第二次错误的幕后花絮 041

6.6 结语 044

参考文献 045

7 辐射单位简介 047

8 μ 子反常磁矩之谜 054

8.1 引言 054

8.2 有自旋带电粒子在电磁场中的自旋进动 055

8.3 自旋进动与反常磁矩 057

8.4 μ 子的产生衰变性质及实验思路 059

第一部分

数 学

第二部分

物 理

VI 泡利的错误：科学殿堂的花和草

8.5 实验技巧略谈 060

8.6 实验结果概述 062

8.7 理论计算——经典电动力学 069

8.8 理论计算——相对论量子力学 070

8.9 理论计算——量子电动力学 071

8.10 理论计算——电弱统一理论 076

8.11 理论计算——量子色动力学 081

8.12 并非尾声的尾声 087

参考文献 088

9 追寻引力的量子理论 090

9.1 量子时代的流浪儿 090

9.2 引力为什么要量子化？ 090

9.3 黑洞熵的启示 093

9.4 引力量子化的早期尝试 095

9.5 圈量子引力 097

9.6 超弦理论 099

9.7 结语 101

参考文献 103

10 从对称性破缺到物质的起源 105

10.1 从对称性自发破缺到质量的起源 105

10.2 从夸克混合到物质的起源 107

11 开普勒定律与嫦娥之旅 113

12 宇宙学常数、超对称及膜宇宙论 117

12.1 宇宙学项与宇宙学常数 117

12.2 暗物质 119

12.3 暗能量 122

12.4 零点能 124

12.5 超对称 128

12.6 膜宇宙论 131

第三部分

天 文

VII

15 关于牛顿的神学表白 153

16 从普朗克的一段话谈起 157

17 什么是哲学 160

术语索引 167

人名索引 176

第四部分

其 他

第五部分

索 引

12.7 宇宙七巧板 134

12.8 结语 138

参考文献 140

13 行星俱乐部的新章程 141

14 奥尔特云和太阳系的边界 145

14.1 为什么说奥尔特云是装满了彗星的“大仓库”？ 145

14.2 太阳系的边界在哪里？ 147

◆“中国好书”《小楼与大师：科学殿堂的人和事》的同系列新书

◆“吴大猷科普奖”金签奖获得者卢昌海的新作

◆“科学”并不等于“正确”，而是意味着可以质疑，这正是科学的精髓所在

◆卢昌海的文字的阅读快感一如既往……

卢昌海，出生于杭州，本科就读于复旦大学物理系，毕业后赴美留学，于2000年获美国哥伦比亚大学物理学博士学位，目前旅居纽约。

著有《那颗星星不在星图上：寻找太阳系的疆界》《上下百亿年：太阳的故事》《黎曼猜想漫谈》（获第七届吴大猷科学普及著作原创类金签奖）、《从奇点到虫洞：广义相对论专题选讲》《小楼与大师：科学殿堂的人和事》（入选“2014中国好书”）、《因为星星在那里：科学殿堂的砖与瓦》《霍金的派对：从科学天地到数码时代》《经典行星的故事》等，并曾在《南方周末》《科学画报》《现代物理知识》《数学文化》（任特约撰稿人）等报纸、杂志上发表一百多篇科普及专业科普作品。