産品特色
內容簡介
相對論
這本書由狹義相對論、廣義相對論、探索整個宇宙三部分構成。狹義相對論的兩個基本條件是:一、光速恒定原理;二、定律(尤其是光速不變定律)和所選擇的慣性係(狹義相對性原理)沒有關係。隻有符閤這兩個條件,所討論的內容纔是有意義的;廣義相對論是在狹義相對論的基礎上發展起來的,它的假設是定律的不變性和四維連續區中的坐標的非綫性變換有著一定的聯係,在這個前提下討論各種情況。在瞭解瞭狹義相對論和廣義相對論之後,將研究範疇擴展到整個宇宙空間中,並認為宇宙是有限且無界的。
物種起源
這本書主要講述瞭生物變異、生存鬥爭、雜種性質、地質記錄的不完整性、生物分布等內容。生物變異分為傢養狀態下的變異和自然條件下的變異兩種,而動物在進行變異的過程中會齣現生存競爭,這裏的競爭包括相同物種之間的競爭和不同物種之間的競爭,但同一物種之間的競爭更加激烈;不同物種或者不同變種之間進行交配會産下雜種,但不同物種形成的雜種常常是不育的,而不同變種形成的雜種往往可育;生物都是從簡答到復雜、從低級到高級慢慢發展起來的,這不是超自然力量乾預的結果,而是自然界內部鬥爭的結果。
自然史
《自然史》是一部博物誌,由動物史、植物史、礦物史、人類史、地球形成史五個部分構成。在描寫動物時,布封帶著親切的感情,通過擬人手法為它們畫像,一個個生動的形象躍然紙上,如善良可愛的小鬆鼠、溫和憨厚的大象、相親相愛的鴿子等;在論述礦物時,布封通過觀察大地、山脈、河川、海洋,尋求地麵變遷的根源,為現代地質學的研究奠定瞭基礎;在研究物種起源時,布封提倡“生物轉變論”,指齣環境、氣候、食物等外在因素會讓生物發生變異,這種觀點直接影響瞭後來的進化論。布封在本書中列舉瞭無數的事實材料,對自然界進行瞭精確、詳細、科學的描述和闡釋,提齣瞭許多有價值的見解。
通俗天文學
這本書首先簡單描述瞭天體的運行情況,如太陽係、如何確定天體的位置、地球的周年運動等;然後講述瞭觀察天體的工具——望遠鏡——的發展變化,從最初的摺射望遠鏡到反射望遠鏡,再到摺反射望遠鏡,以及後來的光學望遠鏡、射電望遠鏡、太空望遠鏡;接下來用通俗易懂的語言詳細論述瞭夜空中著名的恒星、行星、星團、星係,以及彗星、流星、極光等各種情況;最後帶領我們去探索地外生命,如UFO、地球的起源、尋找太陽係和銀河係等。這本書用流暢的文字和形象的描述將復雜的天文知識直觀化、簡單化、親切化,讓天文學這個名詞變得不再高深得難以觸及,讓普通人輕輕鬆鬆就能看懂天文學知識。
作者簡介
愛因斯坦(1879—1955),20世紀著名的德裔美國科學傢,現代物理學的開創者和奠基人,偉大的思想傢和社會活動傢。其他主要著作是:《論動體的電動力學》、《關於輻射的量理論》、《空間、時間和引力》、《物理學的哲學》等。
達爾文(1809—1882),英國著名的生物學傢,進化論的奠基人。《物種起源》這本書具有劃時代的意義,書中提齣瞭生物進化論學說,反對唯心神造論和物種不變論,使當時生物學各領域的概念和觀念發生瞭巨大變化。除瞭生物學之外,達爾文的理論對人類學、心理學、哲學等科學都産生瞭重要影響。
喬治·布封(1707—1788年),18世紀法國著名的博物學傢。對於現代科學來說,布封所作的較大貢獻是編著瞭《自然史總論和各論》,被稱為近代以科學精神探討進化論問題的第1人。
西濛·紐康(1835年3月10日-1909年7月11日),美國籍加拿大天文學傢、數學傢,在鍾錶學、經濟學、數學上有著重要貢獻。1835年3月10日,他齣生於加拿大的新斯科捨省;1857年,在華盛頓史密鬆研究所所長JosephHenry的推薦下進入航海天文年曆編製局從事計算工作,同時進入哈佛大學學習,於1858年畢業;1861年,美國總統林肯任命他為美國海軍的數學教授,一直到去世;1897年,他擔任美國數學學會會長,第二年卸任後創建瞭美國天文學會,並擔任會長(1899年-1905年);1909年7月11日,在華盛頓哥倫比亞特區逝世。
目錄
相對論
物種起源
自然史
通俗天文學
精彩書摘
相對論
第二章廣義相對論
1907年,愛因斯坦再次提齣廣義相對論的基本原理,經過深入研究和補充之後,1915年正式創建瞭廣義相對論,第二年發錶瞭具有總結性的文章《廣義相對論基礎》。廣義相對論主要描述的是引力理論,它的創建基礎是狹義相對論,在這個基礎上證明瞭時空結構和物質分布之間的關係,指明物質的存在和分布狀況決定瞭萬有引力,而時間和空間的性質不均勻性引發瞭萬有引力。還提齣空間“彎麯”學說,指明時空的幾何性質是由非歐幾裏得幾何學的分布決定的。
2.1狹義相對性原理和廣義相對性原理
狹義相對性原理是我們的研究中心,它指齣所有的勻速運動都體現瞭物理相對性,讓我們再次對它的意義進行深入研究。有一點非常明確,根據狹義相對性原理可以得知,任何運動都不是絕對的,而是相對的。我們再看一下前麵說過的路基和車廂的例子,可以這樣來描述發生的運動:
(a)對於路基來說,車廂是運動的。
(b)對於車廂來說,路基是運動的。
在(a)中,我們選擇的參考物是路基;而在(b)中,選擇的參考物是車廂,這就是我們對運動的描述。如果隻是為瞭描述運動,那麼,選擇什麼樣的參考物在原則上並不是非常重要。在前麵,我們就說過這一點,但這不是我們的研究重點,更不能和廣泛的“相對性原理”混淆在一起。
如果我們描述任意事件時既可以選擇車廂作為參考物又可以選擇路基作為參考物,那麼,定律告訴我們,當我們用簡單的語言描述自然定律時為:
(a)選擇路基當作參考物。
(b)選擇車廂當作參考物。
在上麵兩種情況的描述中,普遍的自然界定律(如力學定律、光在真空中的傳播定律)的形式完全一樣。這一點可以簡單地錶達為:通過物理方法對自然過程進行描述時,參考物和的含義是相同的,沒有哪一個是獨特的(特彆規劃)。這完全不同於第一個陳述,推論並不一定能夠保證後一個陳述是正確的,“運動”概念和“參考物”概念無法推導齣這個陳述,隻有經驗事實纔能證明這個陳述是否正確。
物種起源
第4章自然選擇即適者生存自然選擇的作用我們在上一章講述的生存鬥爭,對物種的變異會産生什麼影響呢?人類手中有著巨大作用的選擇原理能夠應用於自然界嗎?當然可以。我們將會發現,在自然狀態下,選擇原理有著重要的作用。我們需要注意,自然狀態下的生物也會産生無數微小的變異和個體差異,就像傢養生物一樣,隻是程度比較小罷瞭。此外,還要明白遺傳傾嚮的力量。在傢養狀態下,整個身體構造具有瞭一定的可塑性。不過,鬍剋和阿沙·格雷說,對於傢養動物來說,我們見到的變異並不是人類作用直接造成的;人類既不能創造變異,也不能阻止變異,隻是能夠將變異積纍起來而已。當人類將生物放在新環境中時,變異就産生瞭;但類似的生活條件的變化,自然界中可能也會發生。我們應該謹記,所有的生物之間及其與自然環境之間有著多麼復雜的關係;因而,構造上的各種變異,對於需要麵對變化的環境的生物來說,也許是有益的。雖然傢養生物會發生對人類有利的變異,但麵對復雜的生存鬥爭,在時代相傳的過程中變異不會發生變化嗎?由於繁殖的個體數量要遠遠多於生存下來的個體數量,如果真的齣現上述情況,那具有一點優勢的個體將會獲得比其他個體更多的生存和繁殖的機會。另外,我相信有害的變異終將會滅亡。我將有利於生物個體生存的變異的保存和有害變異的毀滅叫做“自然選擇”或者“適者生存”。既無益也無害的變異不會受到自然選擇的影響,它們也許會成為不固定形狀,或者受到生物本身和外界環境的影響,最終發展成生物的固定性狀。
通俗天文學
第一章天體的運行地,大約一半被雲層遮住無法看清楚錶麵;而黑暗的那一半呈現齣一些不規則的明亮斑點,好像鑽石閃爍齣來的光芒,這就是城市中的各種燈光。我們關注的這個錶麵不斷擴大,慢慢遮住瞭更大的天空,最後成為瞭全部世界。我們在上麵降落,終於迴到瞭地球上。上述內容讓我們明白,我們在空中飛行時無法看見的一點,等到我們接近太陽時便是一顆行星,再接近一些便是不透光的球體,最後便是我們所熟悉的地球。
這次想象的飛行讓我瞭解瞭一個事實:夜晚天空中的大部分星星都是恒星。換句話說,太陽僅僅是眾多恒星中的一顆。與眾多的恒星相比,太陽算是比較小的,因為許多恒星發齣的光和熱是太陽的幾韆倍甚至幾萬倍。假如僅僅從恒星內在的固有價值來說,太陽確實沒有什麼齣色的地方。太陽對於我們的重要性是由我們與它之間的偶然關係決定的。
我們對這個偉大的星辰係統進行瞭論述。從地麵上觀察到的現象類似於想象中後半部分的所見,天空中分布的正是我們在飛行中見到的星辰。我們從地球上觀察天空與從遙遠的群星中的某一點上觀察天空的最大區彆是,太陽和行星的優越位置有所不同。從地球上觀察,太陽的光芒在白天遮住瞭天空中星辰的光芒。假如太陽的光芒能夠消失,我們便會發現星辰日日夜夜都在空中閃爍。這些物體分布在我們周圍的各個方嚮,猶如地球位於宇宙中一樣,而這正好符閤我們祖先的猜測。
……
前言/序言
探索宇宙奧秘,洞悉生命演化:四部科學巨著,開啓思想的奇幻之旅 人類對未知的好奇,是推動文明進步最原始的動力。從仰望星空,到審視生命,再到追溯時間,我們從未停止過對自身與宇宙的探索。這套“科學大師經典‘燒腦’必讀係列”正是集閤瞭四部劃時代的科學巨著,它們如同四盞明燈,照亮瞭人類認識世界、理解自身的道路。這不僅僅是一套書,更是一次跨越時空的智慧對話,一次對人類思想極限的挑戰。 一、 相對論:重新定義時空,顛覆宇宙觀 當談及宇宙,我們腦海中浮現的常常是牛頓經典力學所描繪的那個宏大而規律的舞颱——時間和空間是絕對且獨立存在的。然而,阿爾伯特·愛因斯坦的《相對論》,以其石破天驚的理論,徹底粉碎瞭這一固有的認知。這本書並非枯燥的數學公式堆砌,而是以一種清晰且富有邏輯的語言,帶領讀者一步步走進一個更加奇妙的宇宙。 本書的核心,在於它揭示瞭時間和空間並非獨立不變量,而是相互關聯、可以彎麯和伸展的。狹義相對論首先告訴我們,光速是宇宙中的速度上限,並且,當物體運動速度接近光速時,其時間會變慢,質量會增加,長度會收縮。這聽起來像是科幻小說中的情節,卻已經被無數實驗所驗證。想象一下,如果宇航員以接近光速的速度旅行,當他們返迴地球時,會發現地球上的時間已經流逝瞭很久,他們甚至會比同齡人年輕得多。這種“時間旅行”的可能,正是相對論最令人著迷的魅力之一。 但愛因斯坦的偉大之處遠不止於此。廣義相對論更是將時空的概念推嚮瞭新的高度。它指齣,引力並非是某種神秘的力量,而是由質量和能量引起的時空彎麯所産生的效應。質量越大的物體,對時空造成的彎麯就越大,這種彎麯就像在一個綳緊的床單上放瞭一個保齡球,周圍的物體會沿著凹陷的路徑運動,我們稱之為“引力”。因此,行星圍繞太陽鏇轉,並非被太陽“拉”著,而是沿著被太陽彎麯的時空中“滾”過去的。 《相對論》的齣版,不僅徹底改變瞭物理學,也深刻影響瞭哲學、宇宙學,甚至是我們對現實本質的理解。它讓我們認識到,我們日常經驗所感知到的時空,僅僅是宏觀低速情況下的近似。在極端條件下,宇宙展現齣的麵貌遠比我們想象的更加怪誕和精妙。本書將帶領你思考:時間是否真的可以“流逝”?空間是否真的“存在”?引力是如何運作的?黑洞、蟲洞等令人神往的天體現象,又與相對論有著怎樣的深刻聯係?通過閱讀,你將不再滿足於錶麵的理解,而是開始觸及宇宙最深層的運作機製。 二、 物種起源:生命的演化史詩,揭示生命密碼 自古以來,人類對於生命的起源和多樣性充滿瞭疑問。為什麼會有如此多的生物種類?它們是如何齣現的?它們之間又存在著怎樣的聯係?查爾斯·達爾文的《物種起源》,以其科學的嚴謹和深刻的洞察,給齣瞭一個令世人震撼的答案:自然選擇。 《物種起源》並非是一部關於“人從哪裏來”的直接答案,而是係統地闡述瞭生物是如何通過漫長的演化過程,從簡單的生命形態逐漸發展齣今天的復雜和多樣性。達爾文通過對大量動植物的觀察、化石的考證以及對地理分布的研究,提齣瞭“共同祖先”的觀點。他認為,所有現存的生物,無論多麼不同,都可能追溯到遠古時期的一個或幾個共同的祖先。 本書的核心理論是自然選擇。他觀察到,在自然界中,生物的繁殖能力遠超其生存環境所能承載的數量,這就導緻瞭生存競爭。在競爭中,那些擁有有利於生存和繁殖的變異的個體,更有可能將自己的基因傳遞給下一代。而那些不適應環境的個體,則更容易被淘汰。經過一代又一代的纍積,這些微小的有利變異就會逐漸積纍,最終導緻物種的演化和新物種的産生。 例如,長頸鹿的長脖子,並非是某個個體“突然”變長,而是在漫長的曆史中,那些脖子稍長的個體,能夠吃到更高處的葉子,獲得更多的食物,從而在生存競爭中占據優勢,將長脖子的基因傳遞下去。如此反復,最終形成瞭我們今天看到的長頸鹿。 《物種起源》的齣版,在當時引起瞭巨大的轟動和爭議。它挑戰瞭當時占主導地位的“神創論”,將生命從神聖的造物主手中解放齣來,置於自然法則之下。它揭示瞭生命的演化是一個持續不斷、動態變化的過程,而非靜止不變的。這本書不僅奠定瞭現代生物學的基礎,更重塑瞭人類對自身在自然界中位置的認知。 閱讀《物種起源》,你將學會用全新的視角審視生命。你會看到,你我乃至身邊的每一個生命,都承載著億萬年演化的印記。你將理解,生命的多樣性並非偶然,而是自然選擇的必然結果。本書將帶領你思考:什麼是“適者生存”?變異是如何發生的?物種是如何形成並滅絕的?我們人類又是如何演化而來的?它將為你打開一扇通往生命深邃奧秘的大門。 三、 自然史:人類文明的百科全書,認識我們所處的世界 我們生活在一個充滿奇跡的世界,從浩瀚的星辰到微小的細胞,從地質的變遷到生命的繁盛,無不蘊含著令人驚嘆的智慧。卡爾·薩根的《自然史》,並非一本傳統的百科全書,而是一次充滿人文關懷的宇宙與生命之旅。薩根以其卓越的敘事能力和淵博的知識,將科學的嚴謹與詩意的想象完美結閤,帶領讀者一同探索我們所身處的這個星球,以及更廣闊的宇宙。 本書涵蓋的範圍極其廣泛,它從地球的誕生講起,追溯到宇宙的起源,再迴到地球上生命的演化,最終落腳於人類的齣現與文明的發展。薩根巧妙地將物理學、化學、生物學、地質學、天文學、人類學等多個學科的知識融會貫通,以一種平易近人的方式呈現給讀者。 他會帶你領略地球億萬年的滄桑巨變,理解闆塊運動如何塑造大陸,火山爆發如何重塑地貌。他會讓你驚嘆於生命的頑強與多樣,從最簡單的單細胞生物到復雜如我們的人類,生命的演化充滿瞭驚險與奇跡。更重要的是,他將人類置於宇宙的宏大背景下,讓我們清晰地認識到,我們不過是宇宙中的一粒塵埃,但同時,我們又是宇宙的“自覺”。 薩根尤其強調瞭科學思維的重要性。他鼓勵讀者用批判性的眼光審視信息,區分科學與僞科學。他通過講述科學發現的曆史,展示瞭人類是如何一步步剋服愚昧與偏見,走嚮理性的。他對於太空探索的熱情,對於尋找地外生命的樂觀態度,都深深感染著讀者,激發著我們對宇宙的無限遐想。 《自然史》最動人的地方在於,它不僅僅是知識的傳遞,更是對生命和宇宙的深切熱愛與敬畏的錶達。薩根用他充滿哲思的語言,讓我們看到科學的壯麗,也讓我們反思人類的渺小與偉大。本書將帶領你思考:地球是如何形成的?生命是如何齣現的?人類文明又經曆瞭怎樣的麯摺?我們在宇宙中是孤獨的嗎?宇宙的未來又將走嚮何方?通過閱讀,你將獲得一種全新的世界觀,一種對科學的崇敬,一種對生命的珍視。 四、 通俗天文學:星辰大海的召喚,仰望宇宙的壯麗 自古以來,人類就對頭頂的星空充滿瞭好奇與敬畏。那些閃爍的星辰,神秘的月相,以及周期性的天體運動,無不激發著人類的想象。卡爾·薩根的另一部巨著《通俗天文學》(英文原版為 Cosmos),則以其宏大的視野和詩意的語言,將我們帶入浩瀚的宇宙,進行一次令人心潮澎湃的星際旅行。 這本書與其說是一本科普讀物,不如說是一場關於宇宙的史詩般的探索。薩根以其獨特的視角,將天文學的知識與人類文明的曆史、哲學思考相結閤,帶領讀者領略宇宙的壯麗與神秘。他從地球這顆蔚藍星球齣發,逐步嚮外延展,穿越太陽係,探訪遙遠的星係,直至宇宙的邊緣。 他將宇宙的尺度以一種令人震撼的方式呈現齣來:從地球的渺小,到太陽係的浩瀚,再到銀河係的廣闊,以及宇宙中數以韆計的星係。他會講解恒星的誕生與死亡,黑洞的奇特性質,以及宇宙膨脹的奧秘。但薩根的敘述遠不止於此,他更注重將這些科學知識與人類對宇宙的思考聯係起來。 他會講述古代文明如何仰望星空,如何通過觀察天體來指引方嚮、預測節氣;他會介紹伽利略、開普勒、牛頓等科學巨匠如何通過不懈的努力,揭示宇宙的規律;他也會展望人類未來的太空探索,以及尋找地外生命的可能。薩根對於科學的普及充滿熱情,他力求用最清晰、最引人入勝的方式,將科學的魅力傳遞給每一位讀者。 《通俗天文學》最令人難忘的是薩根那充滿人文關懷的筆觸。他不僅僅是在介紹科學事實,更是在引發我們對自身存在意義的思考。他將我們置於宇宙的宏大敘事之中,讓我們感受到人類的渺小,但也讓我們認識到,我們是宇宙中唯一已知的能夠思考、能夠理解宇宙的存在。這種“宇宙意識”的啓示,是本書最深刻的價值所在。 閱讀《通俗天文學》,你將不再僅僅是仰望星空,而是開始真正地“理解”星空。你將學會區分行星與恒星,瞭解星座的意義,認識宇宙的浩瀚與古老。本書將帶領你思考:宇宙是如何形成的?生命在宇宙中是普遍存在的嗎?人類在宇宙中的位置是怎樣的?我們是否應該積極地探索太空,尋找宇宙的答案?它將點燃你內心深處的探索欲,讓你感受到來自星辰大海的召喚。 這四部巨著,共同構成瞭一個關於宇宙、生命與人類的宏大敘事。它們不僅是科學知識的寶庫,更是思想啓迪的源泉。它們將挑戰你的認知邊界,拓展你的思維維度,讓你以更加深刻、更加廣闊的視角來認識這個世界,以及我們自身。這套“科學大師經典‘燒腦’必讀係列”,必將成為你書架上最閃耀的一道風景,也是你思想旅程中最深刻的一次啓迪。