沃尔特·卢因，在荷兰出生并长大。1965年，他获得了代尔夫特技术大学的物理学博士学位。1966年，他以博士后研究员身份来到麻省理工学院。同年，他成为这里的助理教授，并在1974年成为教授。他是成就卓著的天体物理学家，是X射线天文学的先驱，发表过450余篇科学论文。卢因在麻省理工学院执教三个物理学核心课程已超过30年。这些讲座非常受欢迎，已经被录像，成为麻省理工学院的“开放式课程网页”、YouTube、iTunes U和“学术地球”（Academic Earth）上的最受欢迎的视频。每年，有超过一百万来自世界各地的人观看这些讲座视频。许多媒体，包括《纽约时报》、《波士顿环球报》、《国际先驱论坛报》、《卫报》、《华盛顿邮报》、《新闻周刊》、《美国新闻与世界报道》等，都曾刊文介绍他的讲座。他所获的荣誉和奖项，包括美国宇航局的杰出科学成就荣誉奖章（1978年）、亚历山大·冯·洪堡奖、古根海姆研究员（1984年）、麻省理工学院的本科教学优秀奖（1984年）、麻省理工学院物理系的W．Buechner奖（1988年）、美国宇航局X射线暴脉冲星的发现奖（1997年），以及埃弗雷特·摩尔·贝克卓越本科教学工作纪念奖（2003年）等。1993年，他成为荷兰皇家艺术与科学学院通讯会员，以及美国物理协会的院士。沃伦·哥德斯坦是哈特福德大学的历史学教授，同时也是该校历史系的主任，曾获得詹姆斯·E·和弗朗斯·W·本特学术创新奖（2006年）。他一直对物理学怀有浓厚的兴趣。此前，他曾出版有《早期棒球史》（Playing for Keeps：A History of Early Baseball）、《美国体育简史》（A Brief History of Ameriican Sports），以及广受好评的传记作品《威廉·斯隆·科芬传》（Willam Sloane Coffin： A Holy Impatience）等。他在历史、教育、宗教、政治和体育等方面的作品，曾发表在《纽约时报》、《华盛顿邮报》、《高等教育纪事》、《波士顿环球报》、《新闻日报》、《芝加哥论坛报》、《费城问询报》、《民族》、《基督教世纪》、《耶鲁大学校友杂志》、《泰晤士报文学副刊》和《赫芬顿邮报》等上面。

　　连续30多年来，卢因都是麻省理工学院最受学生喜爱的教授。他把物理学变得通俗易懂，更使之充满乐趣。他把自己的身体当成实验器材，而上课，则经常像魔术表演或玩命的特技，他有时把自己的头置于摆动的球的轨迹之间，有时用30万伏的高压通过身体，有时教你在自家做出一道彩虹并把它握在手上，有时则给学生演示天空为什么是蓝色的，云为什么是白色的。正如卡尔·萨根之于天文学，布赖恩·格林之于宇宙学，卢因是物理学方面的超级专家。在《爱上物理：我在MIT教物理》这本趣味读物中，他让我们睁开眼睛，以前所未有的角度，观察物理学所揭示的隐藏在周围世界中的美和力量。“我要把人们领进自己的世界，”他说，“那是一个他们所居住、所熟悉的世界，只是暂时他们还不像物理学家那样认识它。”

　　第1章 从原子核到深空
　　这事儿很惊人，真的。我的外祖父是个文盲，职业是看门人。两代人以后，我成了麻省理工学院的全职教授。我从荷兰的教育系统得益颇多。我是在荷兰代尔夫特大学读的研究生，在此期间，我一石三鸟，同时完成了三件人生大事。
　　我刚开始读研，就同时开始教物理学课程。为了付学费，我必须从荷兰政府那里贷款，而如果我全职任教，每周上课至少20小时，那么每年政府会减免我贷款的五分之一。另外，上课的另一个优点是，我还无须服兵役。对我来说，参军绝对是最最糟糕的选择，绝对会变成一场灾难。我对所有形式的权威都过敏——这完全出自我的本性——我知道，一旦我参军，后果只能是缄口不言，天天擦洗地板。所以我在鹿特丹里巴嫩（Libanon）学院，全职教授数学和物理课程，每周足足上22小时的课。学生都在十五六岁左右。我躲过了兵役，得到了贷款减免，还同时获得了博士学位。
　　我还学会了教学。对于我来说，教高中学生，而且能以积极的方式改变青少年的心灵，想到这里我就很激动。虽然学校本身相当严格，我总是试图让学生对课程感兴趣，也尽量给他们带来乐趣。教室门的顶端有个气窗，校长有时会站到椅子上，像间谍一样通过气窗观察教师的举止。难以置信是不是？
　　我不喜欢校园文化活动，读研究生的时候，我充满了热情。我的目标是把这种热情传授给我的学生，帮助他们以一种新的方式看到周围世界之美；改变他们，使他们看到物理世界是多么美丽，认识到物理学无处不在，渗透到我们生活的方方面面。我发现，最重要的不是你讲什么，而是你揭示什么。讲课的时候只关注讲哪些内容，会让教学变得很枯燥，学生也能感受到这一点。反过来，揭示物理规律，就能把物理发现产生的过程给学生演示出来，同时展示给他们其中所有的新奇和令人兴奋之处，而且我发现学生也乐于融入其中。
　　我还必须以不同的方式来实现这一点，这远远超出了课堂教学的内容。那时，学校每年举行为期一周的休假，教师可以带孩子到一个相当遥远和原始的营地去宿营。我和妻子去了一次之后，就喜欢上了这种远足。我们跟孩子们一起煮饭，晚上睡在帐篷里。另外，由于宿营地远离城市灯光，我们会在半夜叫醒所有的孩子，让他们先喝下一杯热巧克力，然后出来看看星星。我们指给他们看天上都有哪些星座和行星。他们还能看到银河。
　　我学的不是天体物理学，也不教这门课——其实，我做的工作以及设计的实验不是观察宏观的宇宙，而是检测宇宙中的最小粒子。不过，我一直对天文学很着迷。事实是，地球上几乎所有的物理学家都热爱天文学。据我所知，许多物理学家在高中时就自己制作望远镜观察星空。我的老朋友，也是麻省理工学院的同事乔治·克拉克（George Clark），在上高中的时候就曾打磨过一个6英寸的镜面来做望远镜。为什么物理学家这么热爱天文学？一方面，物理学的许多进展——例如，有关轨道运动的理论，就是通过天文学方面的问题、观测和理论作出的。但同时，天文学本身就是物理学，许多物理现象都挂在夜空：月食、彗星、流星、球状星团、中子星、伽马射线暴、喷射流、超新星．、行星星云、星系、黑洞，等等。
　　仰望天空，问自己一些摆在眼前的问题：天空为什么是蓝色的，落日为什么是红色的，云朵为什么是白色的？物理学能够提供所有的答案！太阳光中包含彩虹中的所有颜色。但是，在太阳光穿越大气层时，光线会被空气分子和非常微小的尘埃颗粒向四面八方散射。这些尘埃颗粒直径远小于1微米（1微米是一英寸的2．5万分之一）。在所有的颜色中，蓝色光散射得最多，比红光多7倍左右。这就是所谓的瑞利散射（Rayleigh scattering）。因此，大白天仰望天空，朝任何方向看（小心，千万不要直视太阳），到处都是蓝色。然而，如果你站在月球表面看天空（大家可能早就看到过这样的图片），天空不是蓝色的，而是黑色的，就像我们在地球上看到的夜空一样。为什么呢？因为月球上没有大气。
　　落日为什么是红色的？其实这跟天空是蓝色的是出于同样的原因。当太阳落到地平线的高度时，它的光线要到达地面，穿过的大气层更厚，这时，绿色、蓝色、紫色的光散射得最多，基本上被过滤殆尽。当太阳光到达我们的眼睛，或是照射到头顶上的云彩的时候，主要的颜色就剩下了黄色、橙色，尤其还有红色。这样一来，有的时候在日落时，我们能看到天上出现火烧云的景象。
　　云为什么是白色的？云彩里的水滴比那些让天空呈现出蓝色的空气中悬浮的微小颗粒要大得多，它们会均匀散射所有颜色的光。这样，云就是白色的了。但如果云很厚，富含水分，或者如果它处于另一个云的影子中，没有太多的光线得以通过，云将转暗。
　　我在课堂上喜欢做的一个演示，就是在班上制造出一片“蓝天”。我关上所有的灯，并且在靠近黑板的地方将一束白光照在教室天花板上。我把射灯仔细遮住，不让学生看到它。然后，我会点燃几根香烟，把它们放在光束之中。烟雾颗粒足够小，能够产生瑞利散射，而且因为蓝色光散射最多，同学们会看到蓝色的烟雾。接下来，我会继续往下进行。我深吸一口烟，让它进入我的肺里，在里面待一两分钟——这并不是很容易，但是为了科学，偶尔需要作出这种牺牲。接着，我会朝光束呼出烟雾。这一次，学生们看到的是白烟——我制造出了白色的云！这是因为微小的烟雾粒子在我的肺里待了一会儿，与肺中的水汽充分混合。
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