探索系列丛书·探求宇宙的秘密：从哥白尼到爱因斯坦 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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赵峥 著

图书标签:

• 宇宙学
• 天文学
• 科学史
• 哥白尼
• 爱因斯坦
• 物理学
• 科学普及
• 探索
• 宇宙
• 知识

出版社： 北京师范大学出版集团 ，

ISBN：9787303154173

版次：1

商品编码：11189913

包装：平装

丛书名： 探索系列丛书

开本：16开

出版时间：2013-01-01

用纸：胶版纸

页数：206

正文语种：中文

编辑推荐

　　《探索系列丛书·探求宇宙的秘密：从哥白尼到爱因斯坦》概览古今、纵横中西。阐述了宇宙是如何起源的、如何发展的、将向何处去，时间有无开始、有无终结，黑洞、暗物质是否存在、会对宇宙产生什么样的影响，等等问题。语言生动、幽默，通俗易懂，图文并茂，是难得的科学普及佳作。

内容简介

　　为了使读者看清人类在自然界中的位置，看清今天的科学在人类历史上的地位，《探索系列丛书·探求宇宙的秘密：从哥白尼到爱因斯坦》特别介绍了地球上文明的起源和进步，介绍了自然科学的诞生和发展。本书以哥白尼、伽利略、牛顿和爱因斯坦的贡献为主线，来描述自然科学的重大成就和重要思想；以霍金和彭罗斯的贡献为核心，来阐述当代的时空理论，介绍相对论研究的最新成果。

作者简介

　　赵峥，1943年出生于四川成都，1967年毕业于中国科技大学物理系，1981年于北京师范大学天文系获硕士学位（导师刘辽教授），1987年于布鲁塞尔自由大学获博士学位（导师普利高津教授）。曾任北京师范大学物理系主任，中国引力与相对论天体物理学会理事长。现为北京师范大学物理系教授，理论物理博士生导师、教育学博士生导师。

目录

一、文明的起源和脚步
1．地球上文明的出现
2．海洋文明
3．大河文明
4．美洲文明
5．文明的繁荣

二、自然科学的诞生
1．哥白尼与日心说
2．偷看上帝的秘密
3．伽利略的天才发现
4．不得已的认罪声明
5．开普勒的悲壮人生

三、牛顿与经典物理学
1．上帝说：“让牛顿去吧！”
2．经典物理学的“圣经”
3．万有引力
4．这片空间会荒废吗
5．走下神坛的牛顿

四、爱因斯坦与相对论
1．两朵乌云
2．魔鬼说：“让爱因斯坦去吧！”
3．别了，以太和绝对空间
4．狭义相对论的成就
5．双生子佯谬
6．狭义相对论的困难

五、弯曲的时空
1．平行线只有一条吗
2．惯性力等效于引力
3．万有引力是时空的弯曲
4．神秘的引力波
5．伟人和凡人

六、人造的太阳
1．哥本哈根学派
2．三次获得诺贝尔奖的家庭
3．蘑菇云中的太阳
4．中国的原子弹
5．探索无穷小

七、白矮星、中子星与黑洞
1．历史上的黑洞
2．白矮星和它的研究者
3．“小绿人”，脉冲星和中子星
4．黑洞的形成、构造与特点
5．转动的黑洞

八、霍金与黑洞的热性质
1．激发的黑洞
2．黑洞热吗
3．沸腾的黑洞
4．信息疑难
5．坚强的天才

九、膨胀的宇宙
1．均匀的宇宙
2．有限而无边的宇宙
3．膨胀或脉动的宇宙
4．α，β，γ建立的火球模型
5．宇宙有限还是无限
6．暗物质与暗能量
7．连接宇宙的虫洞
8．撑开虫洞的异常物质

十、我们了解“时间”吗
1．令人怀疑的奇点
2．长沟流月去无声
3．“同时”这个概念存在吗
4．时间没有开始和结束
5．热与引力，热与时间

结束语
主要参考文献

精彩书摘

　　大约100亿～200亿年前，在虚无缥缈中发生了一次大爆炸。爆炸产生的高温原始火球，急剧地膨胀，在膨胀过程中形成了构成今天的物质的基本单元（光子、电子、夸克等）。然后，膨胀速度减慢，温度逐渐降低，原子核和原子相继出现，在距今约数十亿年的时候，恒星与星系开始形成。这些星系一直演化至今，并留下大爆炸的余热（大约为绝对温度2．7K）。这就是我们的宇宙，它从“无”中诞生，是真正的“无中生有”。中国古代的思想家老子就曾经说过，“万物生于有，有生于无”。
　　古人说，“天地四方日宇，古往今来日宙”，宇宙就是空间、时间和物质的总称。牛顿认为，空间就像一无所有的空箱子，时间则是像河流一样永远均匀流逝的东西。我们中国的孔子，对时间也有类似的看法，“子在川上日，逝者如斯夫，不舍昼夜”。物质就在这无限的空间和无穷的时间中永恒地游动。爱因斯坦的相对论认为，时间和空间是一个不可分割的整体，称为四维时空。物质的存在会造成时空弯曲。没有物质的时空是平直的，有物质的时空是弯曲的。如果物质消失，弯曲的时空会变得平直，但依然存在。晚年的爱因斯坦则进一步认为，时间和空间不过是物质伸张性和广延性的表现。按照牛顿经典物理学和爱因斯坦相对论的看法，如果没有物质，时间与空间依然存在。按照爱因斯坦晚年的看法，则不存在一无所有的时间和空间，如果没有物质，也就没有了时间和空间。
　　我们的地球诞生于大约46亿年前。随着温度的下降，地球表面的熔岩逐渐凝固，形成陆地和山脉，空中的水汽化为倾盆大雨，在地球上渐渐形成了海洋。大约35亿年前，原始生命诞生于风雨雷电之中，它们最先生活于海洋，然后逐渐登上陆地。在距今1亿～2亿年前，我们的地球成了恐龙的世界。
　　随着一些巨大灾变的产生（例如小行星对地球的撞击、大规模火山爆发等），物种的进化也在渐变中产生突变。大约5000万年前，哺乳动物已经取代爬行动物成为地球的主宰。距今l000万年前，一批猿猴从树上来到了地面，成为能够直立行走的类人猿。在长达1000万年的漫长岁月中，它们从简单地使用树枝、石块，发展到制造简单的工具，学会了用火，形成了语言。在距今约200万年的时候，成长为史前的人类。
　　人类的最大特点之一是具有思维和意识。原始人的思维是简单而模糊的，有点像今天的儿童，他们还分不清梦幻与现实，分不清想象与真实。他们与自然界抗争的力量还不够大，他们在生活劳动中摸索各种各样的规律，逐渐产生了原始的宗教和崇拜。他们崇拜山川雷电，崇拜日月星辰，崇拜各种动物与植物，崇拜岩石，崇拜烈火，崇拜祖先，崇拜生育。他们由氏族联合成部落，从母系社会过渡到父系社会。在大约6000多年前，终于形成了古代的文明。他们以自己崇拜的东西，作为氏族和部落的象征，这就是“图腾”。今天，作为中华民族象征的龙，就是原始图腾的化身。“华”字在古代与“花”字不分，中华民族是由无数的氏族与部落在漫长的岁月中逐渐融合而成的，就像一座绚丽的百花园。龙身上潜藏着各个部落的原始图腾。龙首先可以看成蛇与鳄鱼的综合化身。6000年前的黄河、长江流域，温暖而湿润，植物繁茂，动物昌盛。不但存在大量的蛇，而且存在许多凶猛的鳄鱼。鳄鱼在下雨前常发出类似于打鼓的声音。在原始人类看来，鳄鱼不仅凶猛强大，而且还似乎能呼风唤雨，自然引起他们的恐惧与崇拜。龙的角像鹿角，尾巴像马尾，鳞像鱼鳞……它暗示我们，中华民族的血管里流淌着蛇图腾、鳄图腾、鱼图腾、马图腾、鹿图腾等众多部族的血液，中华民族是众多伟大部族融合的结晶。
　　在遍布没有开化的野蛮部族的世界上，偶然诞生的最初文明，会影响和压迫周围的蛮族，反过来也会受到蛮族的不断冲击，甚至有可能被蛮族所消灭。那种认为文明会按部就班地诞生，一旦产生就不会消失，一旦进步就永远不会倒退的观点是缺乏根据的。例如，最早转入农耕的部族创立太阳巨石文化，并有了一定的数学、天文知识和较为先进的生产技术，当然会对周围蛮族产生好的影响。但是，他们崇拜太阳和巨石，用俘虏的活人去作祭品（所谓血的牺牲），驱赶和奴役周围的蛮族，这必然遭到蛮族的抗拒和反击。
　　美洲玛雅文明的神秘失踪，很可能与蛮族的攻击有关。文明的诞生，很像溶液中晶体的诞生。在溶液中偶然凝聚而成的晶种，会不断被重新溶解，只有当溶液饱和之后，才会有个别凝聚晶种成长起来。人类的文明也是这样，在蛮族的海洋中，文明不断地产生着、消亡着，整个蛮族的素质在文明的生灭中不断提高，最后终于有几个文明生存、延续，并成长起来。
　　……

前言/序言

　　本书是一本适应面较宽的科普读物，中学生、大学生和研究生都可以从中获取有益的知识。书中主要介绍了物理学和天文学发展的不平凡历程和一些最新成果，特别是有关相对论、黑洞和宇宙演化的知识。本书收集了许多科学家的珍闻趣事，介绍了一些重大科学发现的曲折过程。希望广大读者能在轻松、愉快的情况下读完本书，并有所收益。也希望有志于科学研究的年轻人能从书中得到一些启发，增强自己的科学研究能力。
　　为了使读者看清人类在自然界中的位置，看清今天的科学在人类历史上的地位，本书特别介绍了地球上文明的起源和进步，介绍了自然科学的诞生和发展。本书以哥白尼、伽利略、牛顿和爱因斯坦的贡献为主线，来描述自然科学的重大成就和重要思想；以霍金和彭罗斯的贡献为核心，来阐述当代的时空理论，介绍相对论研究的最新成果。书中还包含了作者本人的一些研究心得。
　　作者在本书中列举了许多事例以期说明：历史上，青年是科学发现的主力军。
　　在物理学的长期教学与研究中，作者深感需要一本通俗介绍物理思想并带有趣味性的辅助读物，同时把科学史融入其中，使学生能在避开繁杂的数学计算、较为轻松的情况下，掌握深奥理论的主要思想，了解科学发现的曲折历程，学到科学研究的方法。
　　欧美、日本的教授对中国学生的考试能力普遍感到钦佩，但觉得中国学生的科研能力远不如考试能力那样出色。这反映了中国学校教学成功的一面和失败的一面。一般说来，中国学校普遍强调刻苦学习、强调基本功、强调做练习，中国学生投入的精力和时间远非欧美学生可比。但由于经济条件的限制，中国学生动手做实验的机会远比欧美学生少。而且，在教学过程中，中国教师往往不注意突出物理思想，不注意让学生了解科学发现的艰难过程，不注意培养学生科学研究的方法和兴趣，这就造成了中国学生“考试见长、科研见短”的奇特局面。
　　在目前我国的经济实力已得到较大发展的情况下，应该给学生提供更多的动手机会，去做更多的实验。同时，改进我们的教学方法，丰富学生的物理思想，增进学生对科学发展史的了解，也会有助于我国学生科研能力的提高。
　　作者希望本书能起到科普读物和辅助教材的双重作用，使一般青年读者和物理专业的学生都能从中获益。本书是一次新的尝试，错误之处在所难免，欢迎广大读者批评指正。

《宇宙的壮丽回响：科学革命与现代物理学的里程碑》 内容简介： 人类仰望星空，自古以来便充满了好奇与敬畏。那璀璨的星河，神秘的月轮，还有那难以捉摸的行星运行轨迹，无不激发着我们对宇宙深层奥秘的探索欲望。本书《宇宙的壮丽回响：科学革命与现代物理学的里程碑》正是沿着这条人类智慧的光辉轨迹，带领读者穿越时空，深入理解我们所栖居的宇宙在科学理解上的每一次飞跃，特别是那些奠定了现代物理学基石的伟大思想革命。 本书并非一本简单的天文学史料汇编，也不是一部枯燥的物理定律陈述。相反，它旨在描绘一幅波澜壮阔的知识演进画卷，聚焦于那些改变了人类宇宙观、从而深刻影响了我们自身定位的思想巨匠和他们划时代的科学发现。我们将一同回顾，在漫长的历史长河中，人类是如何一步步从对宇宙的朴素感知，走向对宏大宇宙体系的精确数学描述，再到揭示隐藏在时间和空间深处，以及微观粒子世界的奇异规律。 第一部分：颠覆旧章，开启新篇——日心说的黎明 故事的开端，我们将时间拨回到文艺复兴后期，一个古老而稳固的宇宙模型——地心说，正以其持久的影响力统治着人们的认知。在那个时代，普托莱密的理论被奉为圭臬，地球被置于宇宙的中心，太阳、月亮、行星以及所有恒星都围绕着它旋转。然而，随着观测技术的悄然进步和对天体运行异常现象的日益关注，这个看似完美的体系开始显露出裂痕。 本书将重点呈现尼古拉·哥白尼——这位波兰天文学家的划时代贡献。他并非第一个质疑地心说的人，但他通过严谨的数学计算和对现有观测数据的重新审视，提出了一个大胆而革命性的设想：太阳才是宇宙的中心，地球和其他行星都围绕着太阳运转。我们将深入探讨哥白尼的《天体运行论》，分析其提出的模型如何巧妙地解释了行星逆行的现象，以及它在当时所面临的巨大阻力——来自教会的权威、根深蒂固的哲学观念以及普通人的直观感受。我们会看到，哥白尼的思想并非一夜之间被接受，而是一个漫长而充满斗争的转变过程的开端。 紧接着，我们将聚焦于约翰内斯·开普勒，这位伟大的德国天文学家，他继承了哥白尼的日心说，并在此基础上进行了更为精密的数学推演。开普勒最令人瞩目的成就是发现了行星运动的三大定律。本书将详细阐释这三大定律的意义：第一定律揭示了行星轨道是椭圆形的，而非完美的圆形；第二定律描述了行星在轨道上运行的速度并非恒定，而是与太阳的距离成反比；第三定律则建立了不同行星绕太阳公转周期与其轨道半长轴之间的数学关系。这些定律不仅大大提高了天体运行预测的精度，更重要的是，它们为牛顿万有引力定律的诞生奠定了关键的数学基础。我们会看到，开普勒的研究是如何从“描述”行星运动，开始走向“解释”行星运动的内在规律。 第二部分：力学的统一，宇宙的秩序——牛顿的划时代贡献 在哥白尼和开普勒奠定的基础上，科学的巨轮继续向前。本书将引出艾萨克·牛顿，这位十七世纪的英国物理学家和数学家，他以其无可匹敌的智慧，将天上和地下的运动统一在一个普遍的框架之下。牛顿的《自然哲学的数学原理》是科学史上的一座丰碑，它不仅引入了微积分这一强大的数学工具，更重要的是，它提出了万有引力定律。 我们将深入剖析万有引力定律的核心思想：宇宙中的任何两个物体之间都存在一种吸引力，这种吸引力的大小与它们的质量成正比，与它们之间距离的平方成反比。这个简单的定律，却以一种令人惊叹的方式，解释了从苹果落地到月球绕地球旋转，再到行星围绕太阳运行的所有宏观现象。本书将详细展示牛顿如何运用他的运动定律和万有引力定律，构建了一个经典力学的宏伟体系，为理解宇宙的运行提供了一个强大而统一的语言。我们会探讨牛顿力学在当时所带来的深远影响，它不仅为后来的许多科学发现提供了理论基础，也塑造了人们对宇宙的一种“机械”而“决定论”的理解。 第三部分：时空的弯曲，引力的本质——爱因斯坦的革命性洞见 然而，经典力学的宏伟图景并非宇宙的全部真相。随着十九世纪末和二十世纪初物理学新发现的不断涌现，例如光电效应、原子结构的探索，以及对极端速度和极端引力环境的思考，牛顿的理论开始显露出其局限性。正是怀揣着对这些未解之谜的求索，阿尔伯特·爱因斯坦——这位二十世纪的德国犹太裔物理学家，以前所未有的方式，彻底颠覆了我们对时间和空间的认知。 本书将重点介绍爱因斯坦的两大革命性理论：狭义相对论和广义相对论。我们将从狭义相对论开始，它揭示了时间和空间并非独立且绝对的概念，而是相互关联，并且会受到观察者运动状态的影响。我们会探讨“光速不变原理”如何挑战了我们日常的直觉，以及“时间膨胀”和“长度收缩”等奇特现象。更重要的是，我们将深入理解质能方程E=mc²的深刻含义，它揭示了质量和能量之间的等价关系，为核能的利用打开了大门，也深刻影响了我们对宇宙能量来源的理解。 随后，我们将进入更为宏大和颠覆性的广义相对论。它并非简单地修改了牛顿的引力理论，而是从根本上重塑了我们对引力的理解。爱因斯坦提出，引力并非一种“力”，而是由物质和能量造成的时空弯曲的表现。本书将以通俗易懂的方式，解释“时空几何”的概念，以及质量如何“告诉”时空如何弯曲，而时空的弯曲又“告诉”物质如何运动。我们将探讨广义相对论的几个重要预言，例如光线在引力场中的弯曲（已被观测证实）、水星近日点的进动异常的精确解释，以及引力波的存在。我们会看到，广义相对论不仅为我们理解黑洞、中子星等极端天体现象提供了理论框架，也为现代宇宙学的发展奠定了坚实的基础，开启了我们对宇宙起源、演化和最终命运的全新探索。 《宇宙的壮丽回响：科学革命与现代物理学的里程碑》 是一次关于人类智识的伟大旅程。它不仅仅是讲述了几个伟大的科学家和他们的理论，更是展现了科学精神的传承与发展——如何从观察与质疑开始，如何通过严谨的数学与逻辑构建理论，又如何不断地挑战旧有的认知，以更深刻、更普适的视角去理解我们所处的浩瀚宇宙。本书希望通过对这些科学里程碑的深入解读，点燃读者对科学的兴趣，激发对宇宙的好奇，并深刻体会人类智慧在探索未知中所展现出的无穷力量和壮丽回响。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计简直是艺术品！硬壳封面带着淡淡的米色纹理，触摸起来有一种沉甸甸的质感，仿佛捧着一部跨越时空的古籍。最引人注目的是封面上那幅抽象的星空图景，用深邃的靛蓝和点点闪烁的金箔勾勒出螺旋状的星系结构，既有古典的神秘感，又不失现代的科技美学。内页纸张选用了略带象牙白的道林纸，触感柔滑，油墨的印刷清晰锐利，即便是细小的天文数字和复杂的公式也能看得一清二楚，长时间阅读眼睛也不会感到疲劳。装帧的用心程度，让我觉得这不仅仅是一本书，更像是一件值得收藏的艺术品。每一页的边角都经过精细打磨，翻阅时发出的沙沙声，都像是宇宙低语的序曲，让人忍不住想要立刻沉浸其中，去探寻那深不可测的奥秘。这本书的物理形态本身，就完成了对“探索”主题的第一重致敬。

评分☆☆☆☆☆

作为一位资深的天文爱好者，我最欣赏的是本书对“科学共同体”内部张力的描绘。很多科普书往往将科学家塑造成孤立的天才形象，但本书却细致地展现了那个时代知识分子之间错综复杂的关系网——从柏拉图学园的遗风到教会的制约，从学术争论的激烈交锋到私下友谊的支持。我特别喜欢其中关于早期物理学界对“以太”之争的详尽叙述，那种感觉就像是参与了一场跨越数百年的辩论赛，你能清晰地感受到每一个理论的提出、捍卫和最终被颠覆所带来的学术地震。作者没有简单地宣布谁对谁错，而是让我们看到了科学发展并非一条笔直向上的阶梯，而是充满了误解、嫉妒、坚持和偶然发现的曲折路径。这种对“人”在科学史中作用的深刻挖掘，极大地丰富了对科学史的理解，让人明白，那些伟大的定律背后，是无数个有血有肉、会犯错的灵魂在推动。

评分☆☆☆☆☆

我必须得说，作者在构建叙事逻辑上的功力令人叹为观止。他没有采用那种平铺直叙、时间线索清晰的传统传记式写法，反而像是编织了一张宏大的思维网络。开篇就抛出了几个颠覆性的哲学拷问，引人入胜，迫使读者立刻跳出日常的经验框架。接着，叙事线索如同多维度的光束，在不同历史时期和科学思想的交汇点上快速切换，比如伽利略在佛罗伦萨的牢狱之灾与牛顿在剑桥的苹果树下思考的对比，那种张力处理得极其微妙。尤其精彩的是，作者善于捕捉那些思想“奇点”时刻——不是简单地记录实验结果，而是深入剖析伟大的思想家们在面对现有认知崩塌时的内心挣扎与顿悟瞬间。这种跳跃式的叙事，虽然对读者的专注度要求较高，但一旦跟上节奏，那种思维被拉伸、被重塑的感觉，远比按部就班的讲解要来得震撼得多。它更像是一场关于人类心智如何挣脱地心引力束缚的史诗剧。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格呈现出一种奇妙的平衡感：它既保持了科学著作应有的严谨与精准，又巧妙地融入了文学散文般的诗意与想象力。阅读过程中，时常会遇到一些让人忍不住停下来反复品味的句子。例如，描述光速极限时，那种“时间在接近终点时被无限拉伸，空间则在绝对寂静中折叠”的表述，简直是教科书级别的优美。作者似乎深谙，要真正打动人心，光靠数据和公式是远远不够的，还需要注入对未知世界的敬畏与向往。他没有回避那些晦涩难懂的概念，但总能找到一个绝佳的比喻来搭建桥梁，让那些深奥的理论变得触手可及，却又不失其原有的深度。这种亦庄亦谐、既能让你进行严密逻辑思考，又能让你沉醉于宇宙浪漫想象的文风，在我读过的众多科普读物中，是极为罕见的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的配套插图和图表设计，简直是教科书级别的范例，显示出出版方在细节处理上的巨大投入。它们并非只是简单地装饰页面，而是作为理解复杂概念的“视觉语法”而存在的。我特别提一下关于非欧几何概念的解释部分，通常这部分内容枯燥乏味，但作者团队配上了一组经过精心简化的三维拓扑图示，通过色彩的渐变和线条的扭曲，直观地展示了空间弯曲的原理，让我这个曾经在大学课堂上囫囵吞枣的学生，瞬间茅塞顿开。而且，这些图示的风格高度统一，与全书的复古气质相得益彰，没有出现任何突兀的现代风格元素。这种高质量的视觉辅助，极大地降低了跨越时代理解科学概念的门槛，使得即便是初涉此领域的读者，也能在视觉的引导下，稳步迈向更深层次的理解。

评分☆☆☆☆☆

科普书，适合孩子和大人

评分☆☆☆☆☆

正版图书，孩子很喜欢！

评分☆☆☆☆☆

对着给个挺感兴趣的。就是有点看不懂

评分☆☆☆☆☆

我认为写的非常有意思

评分☆☆☆☆☆

知识就是力量，知识就是力量

评分☆☆☆☆☆

浅显易懂，很不错

评分☆☆☆☆☆

很好的书，了解我们所处的世界

评分☆☆☆☆☆

一本好书，值得拥有，包装严实，良师益友……

评分☆☆☆☆☆

很好，物流很快，也很实惠～