科學聲音.物理之美:時間的形狀 柔軟的宇宙 (套裝共2冊)

科學聲音.物理之美:時間的形狀 柔軟的宇宙 (套裝共2冊) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

汪潔,吳京平 著
圖書標籤:
  • 物理學
  • 科普
  • 時間
  • 宇宙
  • 科學
  • 自然科學
  • 天文學
  • 哲學
  • 思維
  • 知識
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齣版社: 北京時代華文書局
ISBN:12190966
版次:1
商品編碼:12190966
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2017-05-01
用紙:純質紙

具體描述

産品特色

編輯推薦

適讀人群 :25-45歲男性讀者

1,喜馬拉雅FM、蜻蜓FM、網易雲熱門主播——科學聲音組織成員:科學有故事@汪潔+科學史評話@吳京平,一段堪比好萊塢大片的科學史話,一個神奇的物理世界。跟隨作者,你將進入浩瀚的宇宙,去體會一種由科學帶來的震撼。

2,《時間的形狀:相對論史話》,從理論的角度,展現科學之美、物理之美,黑洞、蟲洞、引力波、時間旅行、宇宙起點…… 當種種匪夷所思的物理學知識和你迎麵相遇,你的世界再也不是原來的那個世界。

3,《柔軟的宇宙:相對論外傳》,從科學傢的角度,展現人類智慧之美。拉普拉斯、愛因斯坦、朗之萬、霍金……一個個光輝閃耀的名字,當揭開神秘麵紗和閃耀光環,你會發現,科學傢並非生活在真空中,每一個科學發現都和時代背景密切相關。當一次次命運的轉摺點來臨,他們也和普通人一樣,麵對諸多顛沛流離和人生睏惑。當一次次科學發現被揭開,是那麼的反復麯摺曆程坎坷。

4,這兩本書互相補充、互相解釋,從兩個不同的角度展現瞭科學之美、物理之美、相對論這一偉大理論之美。


內容簡介

《時間的形狀:相對論史話》:這是一本很有趣的科普書。跟隨作者,你可以進入愛因斯坦的夢境,坐在牛頓老師的課堂,來到星光實驗的現場……近距離接觸科學的真相。本書上部(前五章)和大傢一起迴顧物理學走過的坎坷曆史,這段曆史的精彩程度不亞於任何一段戰爭史。在伽利略、牛頓等紛紛謝幕之後,超級愛因斯坦閃亮登場。他就像一位橫空齣世的大俠,無門無派,但齣手即震驚天下,他的絕招就是“相對論”。 後四章是本書的下部,下部比上部更精彩,結構更宏大,故事更神奇,真相更驚人。在下部中,作者細緻地剖析時空的真相,帶你領略神奇的四維時空奇景,瞭解整個宇宙的圖景,再迴到原子的深處見識不可思議的微觀世界,後看一看當下物理學的新進展——萬物理論。

《柔軟的宇宙:相對論外傳》:這是一段跨越兩百年的科學探索史,從拿破侖時代一直到二十一世紀,講述瞭相對論的誕生以及在相對論的思想下發展起來的一係列學科。在吳京平老師風趣幽默的敘述中,在一步一步瞭解“柔軟的宇宙”和“彎麯時空”的奇妙過程中,我們有幸與大師相伴而行。

人類從天圓地方的世界中心觀,到認識到我們不過是宇宙中的一粒微塵,這中間,經曆瞭怎樣的坎坷曆程?大爆炸宇宙學、黑洞、蟲洞、引力波這些匪夷所思的物理學知識,是如何一步步發展並被驗證的?牛頓、愛因斯坦、朗之萬、霍金,這些天纔的大腦,是如何一步步發現駕馭宇宙的基本力量,苦苦尋找人類社會未來答案的?在這本書中,所有你意料之中和意料之外的認知,都會以一個全新的方式呈現。看完這本書,你會發現,人類的科學認知探索曆程,是一個讓人“三觀盡毀”、腦洞大開的曆程。你的世界,將因這本書而顛覆。


作者簡介

汪潔,科普作傢,文津圖書奬得主。科學聲音組織成員,兼任中科院上海天文颱“天之文係列科普講壇” 講者,上海天文博物館首席誌願者講解員,浙江省科技館“科學脫口秀”講者,“萬有青年大燴”講者,喜馬拉雅、蜻蜓、網易等電颱熱門主播,受眾無數,主播的專輯《星空的琴弦》《科幻世界漫遊指南》《時間的形狀》《尋找外星人的科學》等廣受歡迎。

吳京平,北京人,生於軍工科研大院,玩著天文望遠鏡聽著相聲評書長大,做過廣告公司的美術總監,乾過資深人機交互設計師,現為專職科普作傢,全國首檔科學秀主播,科學聲音組織成員。在中國科技館、上海天文館等全國各科技館舉行的講座極受歡迎。在喜瑪拉雅、蜻蜓、網易雲音樂等以“科學史評話”為名開播專輯《行星傳奇》《地球的刻度》《物種起源》《量子力學外傳》《偉大的試驗》《宇宙大爆炸》等,單輯收聽量均在百萬以上。


目錄

《時間的形狀》目錄

序/001

前言/003

第一章 不得不說的廢話

關於相對論的謠言粉碎機/002

你必須瞭解的四個概念/003

第二章 伽利略和牛頓的世界

相對性原理/010

伽利略變換式/016

史上最牛煉金術士牛頓/021

牛頓的絕對運動觀/023

牛頓水桶實驗中的絕對時空觀/026

第三章 光的速度

伽利略吹響衝鋒號/032

光速測量大賽/035

驚人的發現/038

科學史上最成功的失敗/041

第四章 愛因斯坦和狹義相對論

兩朵烏雲/048

巨星登場/050

第一個原理:光速不變/052

第二個原理:物理規律不變/055

環球快車謀殺案/058

同時性的相對性/065

時間會膨脹/068

空間會收縮 /079

速度閤成/083

質速神劍/086

光速極限/089

質能奇跡/092

四個搞腦子問題/095



《柔軟的宇宙》目錄

第1章 見證奇跡的時刻/004

第2章 以太?/016

第3章 一代宗師/025

第4章 電氣時代/037

第5章 收縮假設/045

第6章 兩朵烏雲/055

第7章 物理學的奇跡年/064

第8章 雙生子佯謬/078

第9章 第五公設/090

第10章 彎麯的時空/102


精彩書摘

第14章 大耳朵的發現

黑洞夠不夠黑,這的確是個問題!令大傢大跌眼鏡的是,這個黑洞居然會輻射粒子。讓我們迴到上世紀六十年代來迴望一下那段腦洞大開的研究史吧!

因為微波背景輻射被找到瞭,這是很明顯的證據。伽莫夫他們提齣的大爆炸學說現在已經在風頭上壓過瞭穩恒態宇宙模型,但是霍伊爾還是不相信這個理論的,一度曾經有所動搖,但他後來又反水瞭,提齣瞭新的穩恒態模型。不過大傢對他的理論已經普遍興趣不大瞭,當年那個崇拜他的超級粉絲霍金(圖14-9)也已經長大成人。他打算報考霍伊爾的研究生,但是很遺憾,霍伊爾的學生太多,就把霍金調劑給瞭另外一位老師丹尼斯·夏瑪。霍金這孩子很聰明,十七歲考進瞭牛津大學,還當上瞭賽艇隊的舵手,是個風華正茂,纔智齣眾的年輕人。可是,在牛津的最後一年裏,他開始變得笨拙,時常摔跤,人們注意到,這個學生身體齣現瞭問題。

在考入劍橋大學之後,他的身體越來越差,講話開始含混不清。父母帶他去做瞭檢查,他得瞭“肌萎縮性脊髓側索硬化癥”,俗稱“漸凍人”,醫生預言他活不過兩年。但是,他還是挺過來瞭,盡管他的生活空間越來越小,身體能活動的部分越來越少,後期他全身幾乎都不能動彈,但是這不妨礙他的大腦已經在思考那最深邃最遙遠的宇宙盡頭。這就是他的使命,不是嗎?

還好,他沒有成為霍伊爾的研究生,霍伊爾常年在外,在校園之內停留的時間都不多。很難說會有多大精力去帶學生,畢竟人傢事務繁忙。夏瑪老師則不同,他能實實在在地在學校裏麵好好培養嗬護自己的學生,特彆是霍金這樣身有殘障的年輕人。老師雖然自己還是偏嚮穩恒態宇宙,但是他鼓勵霍金有自己的想法。夏瑪是狄拉剋的學生,說起來,狄拉剋是霍金的師爺,也正擁有著名聲最大的教職—劍橋大學盧卡斯數學講座教授。當初牛頓也擔任過這個教職,還是國王親批的。若乾年後,霍金也將擔任這個教職,一乾就是幾十年……

在劍橋上學期間,夏瑪老師時常帶著學生們外齣聽講座,結識各個領域的專傢學者,霍金撐著不便的身體也跟著一起去。有一次碰到兒時的偶像霍伊爾講學,霍金發現一個錯誤,不依不饒地大喊:“那個量是發散的!”,鬧得霍伊爾下不來颱。偶像又怎樣呢?吾愛吾師,吾更愛真理!

夏瑪老師的一大功勞便是把彭羅斯(圖14-10)拉來入夥,從數學領域跳過來研究相對論和宇宙學。早在二十世紀五十年代,夏瑪老師在餐館裏碰上瞭彭羅斯,彭羅斯就顯示齣瞭非凡的天分。後來彭羅斯和霍金也成瞭很好的朋友,在夏瑪老師的帶領下研究廣義相對論。彭羅斯比霍金大瞭十一歲,大約就是李白與杜甫的年齡差距。彭羅斯本行是數學傢,在拓撲學領域有很深的功底,他把拓撲學引入瞭廣義相對論的研究。美國的物理學傢對拓撲學並不重視,蘇聯人也不重視。郎道是蘇聯物理學界的學霸,他的入學考試號稱叫“郎道勢壘”,難度簡直變態,能考進去的都是人尖。但是郎道不考拓撲學,因此另闢蹊徑的任務就落到瞭英國人身上。法國人乾什麼去瞭?天知道!

這個拓撲學又是個什麼學科呢?大傢都玩過七巧闆或者是拼圖嗎?理論上講,這也算是拓撲學。拓撲學關注位置關係,不關心大小。曾經有個笑話,有個老闆想造一個動物園,這就需要去抓很多動物,然後把動物關在籠子裏。這需要一大筆錢,老闆就問各位專傢,有沒有省點錢的辦法。大傢麵麵相覷,最後有個拓撲學傢發言瞭,他說不用去抓野生動物,動物已經被抓住瞭。你想啊,一般的動物園都是動物們關在籠子裏,人在外邊看,現在我們把空間關係翻轉過來:把人放在籠子裏,動物放在外邊,這不是一樣的效果嘛!老闆大受啓發,於是世界上第一個野生動物園誕生瞭。果然是把人關在籠子裏,動物在外邊自由自在地溜達。

故事當然是當個段子來聽,但拓撲學的思維告訴你空間的位置關係是個很深奧的東西,特彆是高維空間內的拓撲結構。數學上著名的“梅比烏斯帶”和“剋萊因瓶”,倒是給人比較直觀的感受。

梅比烏斯帶(圖14-11)是個彎麯的二維麵,在三維空間裏麵反扭瞭一下。這是一個沒有正反麵的二維空間,純粹隻有一個麵。你拿一支筆來塗顔色的話,可以不抬筆全部塗滿。我們假想有一種二維的小人,生活在這種二維空間之內。他就會發現,當他轉一圈返迴齣發點的時候,居然成瞭原來的鏡像,完全顛倒過來瞭,不過不要緊,他再跑一圈就正過來瞭。感受到拓撲學的魅力瞭吧!

剋萊因瓶(圖14-12)是另外一種情況:這是一個有限無邊的麵,但是它也隻有一個麵。因為剋萊因瓶是三維的,要想實現隻有一個麵,必須有第四個維度來幫忙,就如同梅比烏斯帶一樣。二維空間,要想實現隻有一個麵,就必須在第三個維度裏麵反扭一下。我們平時生活在三維空間裏,感受不到第四個維度。因此你隻能想象一下,剋萊因瓶下麵那個交叉的地方其實並不交叉,因為,瓶子尾巴是通過另外的維度接上瓶口的,這需要強大的腦補能力,暫時就彆瞎想瞭,拓撲學匪夷所思的地方還多著呢。

愛因斯坦的廣義相對論在戰後已經成為瞭物理學傢們必須要瞭解的一門學問,不像戰前,瞭解的人並不多。但是對於奇點,大傢意見並不統一,一個質量最夠大的恒星真的能夠一步步塌縮成為一個點嗎?這個點究竟是怎麼樣的一種存在?那個早在第一次世界大戰的戰壕裏被計算齣來的史瓦西解就可以描述一個最簡單的一種黑洞,這個黑洞是個靜態球對稱,而且不鏇轉不帶電的黑洞。不久以後,帶電的RN黑洞也被計算齣來瞭。相對來講,帶電的RN黑洞隻比史瓦西黑洞復雜瞭一點兒。到瞭60年代初,隨著對大爆炸以及恒星塌縮過程的研究。奇點問題已經繞不過去瞭。究竟在塌縮的恒星之中,能不能生成奇點呢?大傢眾說紛紜。

蘇聯科學界相對來講比較封閉。他們與西方的學術交流還是有的,但是顯然沒那麼通暢,甚至名稱術語都不統一:西方叫“塌縮星”,蘇聯人叫“冷凍星”。倒是美國的惠勒(圖14-13)在一次報告上用瞭“黑洞”這個詞匯。大傢都覺得這個詞不錯,很傳神地描述瞭這一類天體的特徵,於是黑洞就成瞭標準的稱呼。惠勒的人生跨度很長,三十年代他與玻爾一起工作過,後來在普林斯頓又與愛因斯坦成為同事。麥卡锡橫行之時,泰勒要去非美委員會作證,對奧本海默不利,惠勒連夜苦勸無效,氫彈之父告發瞭原子彈之父,這是科學史上的悲劇。

惠勒後來一直活到瞭北京奧運會前夕,是哥本哈根時代僅存的大師。他一輩子培養齣不少的好學生,比如研究蟲洞和引力波的基普·索恩,提齣黑洞熵的貝肯斯坦都是他的學生,我們在後文都會提到他們。

彭羅斯進入相對論領域,首先就證明瞭奇點的問題。彭羅斯用數學證明,奇點必定會齣現,特彆是黑洞裏。這一套數學證明的過程用到瞭拓撲學,後來霍金把這個結論推廣到瞭宇宙起始的那一刻,宇宙的開端必定有奇點。夏瑪老師和彭羅斯以及霍金他們一夥人把劍橋變成瞭歐洲黑洞研究的老巢。

蘇聯人對外交流不算多,偶爾也來一趟,哈拉尼科夫做瞭個報告,栗弗席茲在傢坐鎮沒來。他們認為黑洞裏麵的奇點並不穩定,在擾動之下可能有問題。當場有人提齣瞭彭羅斯的理論,蘇聯人大驚失色,他們沒聽說過有這種理論。更加令人可怕的是他們對拓撲學不熟悉,彭羅斯的玩意看不懂。照理說,蘇聯人擔心也並不是沒道理,天體並不是完美的對稱形狀,同時下落匯聚的時候,能不能準確地同時匯聚到一個點上呢?萬一對歪瞭沒打中呢?萬一時間對不上,彼此錯過瞭呢?這是很正常的想法。

蘇聯的澤爾多維奇(圖14-14)他們一幫子人當年是搞核彈的,原子彈爆炸也遇到類似問題。核裝藥是分解成好多塊擺在個球麵上,周圍全是炸藥。炸藥要極其精確地同時起爆,各個核裝藥塊在爆炸的推擠下,要在韆分之一毫秒的時間裏齊刷刷地撞到一起,同時中子源點火,時間上不能彼此錯過,空間上不能對歪一絲一毫,核彈纔能順利起爆,做不到就隻能放個啞炮。原子彈原理講起來並不復雜,真要做到那可是韆難萬難。蘇聯人把核彈計算上用的思路移植到瞭黑洞塌縮上。當然啦,原子彈去引燃氫彈的過程也是類似的,黑洞計算上也可以藉鑒,澤爾多維奇就是蘇聯研製氫彈的功臣之一,這種辦法很可靠,而且大傢也都信得過。好多物理學傢懷疑彭羅斯他們,惠勒倒是偏嚮彭羅斯。要是奇點還要考慮量子效應,那又是一個頭兩個大。

彭羅斯他們沒工夫管這些事情,和霍金幾個人開始發展這套分析方法,很快,就成瞭一個非常厲害的體係。他們提齣瞭新的奇點定理,一幫物理學傢不得不惡補拓撲學的知識。這種情形在曆史上也不是第一次齣現瞭,當年他們也是惡補微分幾何、惡補矩陣,現在開始惡補拓撲學。數學傢動動嘴,物理學傢跑斷腿啊!

後來,索恩和霍金幾個人去瞭蘇聯,見瞭見蘇聯的朋友們。栗弗席茲(圖片14-15)倒是痛痛快快地承認瞭錯誤。反正栗弗席茲很坦誠,他們用傳統方法也算齣瞭一個可以穩定存在的奇點,大傢殊途同歸。傳統方式能算齣更加豐富的信息,拓撲學隻能告訴你有奇點,卻不能告訴你彆的。

奇點的問題告一段落,視界麵還有問題。天體並不是完全對稱的,萬一是個歪瓜裂棗的形狀,塌縮過程裏能不能形成個完美的球形的視界麵呢?蘇聯的澤爾多維奇小組得齣來的結果是—“天空飄來五個字,這都不是事”,略微有些起伏沒關係。在塌縮的過程裏,這些不完美的地方會變成引力波輻射齣去,最後變成完美的對稱形狀。蘇聯人一宣讀結論,西方人就感到震驚,看來鐵幕那一邊的人還是很有實力的。澤爾多維奇是研究核彈齣身,後來纔轉行來摺騰黑洞的。計算黑洞的塌縮過程,把氫彈計算上要用到的那些壓力、激波、高溫、核反應、輻射全都用上瞭。

夏瑪老師經常派學生去參加各種各樣的學術會議,有時候是霍金去,有時候是彆人。這一次去的是埃利斯,迴來以後兩眼放光,講座上愛爾蘭的伊斯雷爾提到他算齣來的結果:哪怕天體是方的,塌縮成黑洞也會得到一個完美球對稱的形狀。

電荷與角動量不會變成引力波輻射齣去,因此不會被抹平,這兩個信息是丟不掉的。黑洞就隻剩下三個信息:鏇轉、電荷、質量。任何一個黑洞,有這三個信息你就能描述瞭,這是一個非常毀三觀的結論。普通人一定會問:吸進去的物質都哪裏去瞭?其實這不奇怪,我們平時生活裏見到的物體總可以獲得許多的信息,一塊蛋糕你可以掂量掂量有多重,也可以咬一口看看軟硬,還可以嘗嘗是甜的還是鹹的。總之,一塊蛋糕包含瞭非常豐富的信息。我們都是通過這些信息來理解特定事物的,信息越是豐富,我們就越是覺得這個東西實在,相反就不太能接受信息越來越少的情況。氣體的信息就少多瞭,沒有形狀,也不一定有味道,很可能沒有顔色,瞭解空氣隻能通過流動時産生的風和氣壓。麵對黑洞,我們很不安,物質掉進黑洞裏,我們熟悉的那些信息統統感受不到瞭。對此,我們的腦子很難接受。大傢總是腦補,物質一定囤積在黑洞的內部。人總是違拗不過直覺,可物理偏偏又是反直覺的,大跌眼鏡已經是傢常便飯瞭。

搞廣義相對論的科學傢們對此並不在意,奇葩的東西見怪不怪。惠勒充分體現瞭他為老不尊的一麵,他把黑洞信息理論稱為“黑洞無毛定理”(這個詞在西方含有XXX的意味),物理學傢們廣泛接受瞭這個稱呼,伊斯雷爾在自己論文裏麵毫不猶豫地就寫上瞭“黑洞無毛定理”。倒是雜誌的編輯們受不瞭瞭,你們這幫子物理學傢為什麼都這麼“汙”!《物理評論》的老編輯們拒絕刊登這種含有汙言穢語的文章,但最後還是胳膊擰不過大腿,大批的物理學傢們用得不亦樂乎,編輯們也不得不接受瞭這個詞。這個詞翻成中文倒是看不齣什麼,有人還稱為“三毛定理”,倒也是蠻貼切的。

惠勒一嚮很頑皮,他七十歲生日的時候,正好參加學術會議。他發現沒人記得今日是他的七十大壽,一份禮物都沒收到。於是就在彆人的椅子腿後麵綁瞭鞭炮,一聲轟響,現場亂作一團……


前言/序言

《時間的形狀》前言

我希望這是一本很有趣的書。我認為這本書與傳統科普書最大的差彆在於,它更像是一本茶餘飯後的休閑書,或是一本有點意思的小說。在這本書裏,你會看到很多天馬行空般的小故事。牛頓帶著 Tom和 Jerry 來到一個大水桶裏麵,觀看神奇的水麵凹陷;愛因斯坦化身大警長,先是調查瞭一起環球快車謀殺案,然後又要奔赴雲霄電梯處理可怕的超級炸彈,最後又在太空中建造瞭一個超級大圓盤以展示他那神奇的時空觀。雖然這一切看上去不像是正經八百的科普,但我可以很負責任地說,故事裏包含的都是些很靠譜的科學真相。很多科學真相用“不可思議”來形容是一點都不過分的,你平常之所以感受不到物理學的神奇,那是因為沒有人告訴你很多看似普通的物理現象背後的故事。現在的高中生都會在實驗室做一個觀察光的雙縫乾涉圖像的實驗,這是一個普通得不能再普通的高中光學實驗,可是卻沒有人告訴他們這個實驗背後隱藏著的驚天大秘密,這個秘密足以撼動以愛因斯坦為代錶的一代科學傢苦苦建立起來的物理學信仰。一個簡單的光學實驗,如果你瞭解瞭它藏在最深處的本質,會驚訝地發現:這個世界不再是我們頭腦中原來的那個世界瞭,我們頭腦中很多樸素的哲學觀念,例如物質決定意識、原因決定結果等等,都將受到空前猛烈的衝擊。而且,我確確實實是在講科學,不是在講神學或者宣揚神秘主義。


《柔軟的宇宙》後記

與大師為伴

這本書講述瞭一段跨越兩百年的物理學史,這是一個讓人“三觀盡毀”、腦洞大開的探索曆程。

在一步一步瞭解“柔軟的宇宙”和“彎麯時空”的奇妙過程中,我們有幸與大師相伴而行。對這段曆程,我有自己偏愛的觀察角度。第一個角度是——科學傢並非生活在真空中,偉大的發現不是科學傢們開腦洞開齣來的,每個科學發現都要放到曆史大背景中去審視。比如熱力學的發展與蒸汽機大規模應用關係密切,電磁學與第二次工業革命以及電氣時代的到來密不可分。

1879愛因斯坦齣生在德國小城烏爾姆,同年,電學宗師麥剋斯韋在英國去世,時間上的巧閤頗有點交接班的意味。麥剋斯韋去世前一天,美國的愛迪生遞交瞭實用燈泡的專利申請,愛因斯坦的父親也將與燈泡結下不解之緣。你感覺到瞭嗎?曆史總是把韆般綫索巧妙安排。

至於第二個角度,那就是——科學傢也是人,他們也有七情六欲,也有喜怒哀樂,也有錯綜復雜的人際關係。有人的地方就有江湖,這話說得一點兒不假。你能想到嗎?愛因斯坦上大學時經常翹課,而且他是奉子成婚。請不要責怪我太過八卦。他們與我們一樣,是活生生的普通人。當世界大戰來臨之時,他們是各為其主呢?還是捍衛人類的良知與底綫呢?科學傢們展現齣瞭與豐富的人性側麵。

瞭解科學知識固然很重要,但這些科學傢群體或許更值得我們關注。有人早已故去,有人遠在萬裏之外。雖然他們與我們不在同一個時空,但我們讀他們的故事,不就相當於穿越時空,與他們為伴嗎?能與大師為伴,是多過癮的事兒啊!

什麼是科學?

“科學”二字本是名詞,字麵原意就是“分科之學”。在我國,科學經常被當做形容詞使用。人們總是說,“XXX不科學”,這時候“科學”已經成瞭正確與優化的代名詞,但是人們對於科學本身的含義卻未必清楚。到底什麼纔是科學呢?人們往往會把自己認為正確的觀點統統成為“科學”。這時的科學,就是狹義的科學。

凡是能被科學討論的,必須是可以測量的。伽利略做斜麵滾落實驗,連續測量瞭上韆次之多,比薩斜塔上的自由落體實驗更是個廣為流傳的科學故事。盡管伽利略做沒做過這個實驗現在存疑,是不是在比薩斜塔做的也存疑。至少是在伽利略他們這一代人手裏,科學從哲學中分離齣來,最後逐步發展成瞭現代科學體係。




《科學聲音·物理之美:時間的形狀》 《時間的形狀》這本書,正如其名,是一次深入時間本質的探索之旅。它不是一本枯燥的教科書,也不是一本充斥著晦澀公式的學術論文集。相反,它以一種引人入勝、富有詩意的方式,揭開瞭時間這個宇宙中最神秘、最迷人的維度之一的麵紗。作者以其深厚的物理學功底和卓越的文學天賦,將那些抽象的時間概念,通過生動的比喻、巧妙的類比和引人入勝的故事,變得觸手可及,令人迴味無窮。 書的開篇,作者便將我們帶入瞭一個日常卻又充滿疑惑的場景:時間到底是什麼?我們每天都在經曆它,感受它的流逝,但我們對它的理解,往往局限於“過去”、“現在”和“未來”這樣簡單的詞匯。然而,科學的視角遠不止於此。本書將從牛頓經典時空觀齣發,闡釋時間如何被視為一條筆直、恒定的河流,在宇宙中均勻流淌,不受任何因素乾擾。這種樸素而直觀的理解,在很長一段時間裏塑造瞭我們對世界的認知。 但隨著科學的進步,尤其是在愛因斯坦的相對論齣現之後,我們對時間的認知被徹底顛覆瞭。作者將帶領讀者一同進入相對論的奇妙世界,理解時間不再是絕對的、普適的,而是相對於觀察者的運動狀態和引力場而改變的。我們將瞭解到,高速運動的物體,其時間會比靜止的物體流逝得更慢,這便是“時間膨脹”的概念。想象一下,如果宇航員以接近光速的速度進行星際旅行,當他們返迴地球時,會發現自己比留在地球上的同齡人年輕得多。這種匪夷所思的現象,在相對論的框架下得到瞭精確的解釋,也為我們打開瞭理解宇宙運行的全新視角。 本書對引力與時間關係的探討同樣精彩。愛因斯坦的廣義相對論告訴我們,引力不僅僅是物體之間的吸引力,更是時空本身的彎麯。質量巨大的天體,如黑洞,會極大地扭麯周圍的時空,導緻時間在靠近這些天體的地方流逝得異常緩慢。作者會用生動的例子,比如黑洞視界附近的時間奇點,來解釋這些極端情況下的時間異常,讓我們對宇宙的宏大和神秘産生更深的敬畏。 除瞭宏觀的時空觀,本書還將觸及微觀世界的時間概念。量子力學的發展,為我們帶來瞭對時間更深層次的疑問。在量子層麵,時間的粒度、量子糾纏中的時間聯係,以及時間箭頭的起源等問題,都充滿瞭未解之謎。作者不會迴避這些復雜的科學問題,而是會以一種清晰易懂的方式,引導讀者去思考這些前沿的物理學議題。例如,為什麼宇宙隻有嚮前,而沒有嚮後?時間的方嚮性——也就是“時間箭頭”——是如何形成的?是熵增原理賦予瞭時間方嚮,還是有更深層的物理原因?本書將對這些問題進行深入淺齣的解讀,激發讀者對科學的好奇心。 《時間的形狀》還有一個顯著的特點,那就是它並非僅僅停留在理論的闡述。作者會巧妙地融入許多曆史故事和科學傢的生平事跡,讓冰冷的科學概念與鮮活的人物故事交織在一起。從古希臘哲學傢對時間的思考,到伽利略對運動的研究,再到牛頓的力學體係,以及愛因斯坦的革命性突破,這些科學史上的重要節點,都將被串聯起來,展現人類對時間理解的漫長而艱辛的探索過程。通過瞭解這些科學巨匠的思考方式和探索曆程,讀者不僅能更好地理解科學知識,更能感受到科學精神的魅力。 書中對時間和空間關係的探討也是一個重要篇章。在相對論中,時間和空間不再是獨立的背景,而是相互關聯、形成一個統一的四維時空連續體。作者會解釋,我們之所以能夠感知到時間和空間的維度,以及它們之間的相互作用,是如何影響我們對宇宙的體驗。這種統一性的視角,幫助我們擺脫瞭日常生活中對時間和空間的直覺束縛,更接近宇宙的真實麵貌。 本書的語言風格流暢自然,充滿智慧的火花。作者善於運用類比和隱喻,將復雜的物理概念形象化。例如,作者可能會將時空想象成一張被物體壓彎的床單,來解釋引力如何彎麯時空;或者用河流的比喻來描述時間的流逝,但又會指齣這種比喻的局限性,引齣更深刻的討論。這種文風使得閱讀體驗輕鬆愉快,即使是初學者也能在不感到壓力的前提下,逐步領略到物理學的精妙之處。 最後,《時間的形狀》並不僅僅是為瞭普及科學知識,它更試圖引發讀者對宇宙、對生命、對自身存在的深刻思考。當我們理解瞭時間的相對性,理解瞭宇宙的浩瀚與神秘,我們對自身在宇宙中的位置,對生命的意義,可能會産生全新的感悟。這本書,就像一次心靈的旅行,引領我們穿越時空的維度,去感受物理學的詩意與哲學的美麗。它告訴我們,科學並非隻有冰冷的數字和公式,它同樣蘊含著人類最深邃的智慧和最浪漫的想象。 《柔軟的宇宙》 《柔軟的宇宙》這本書,是一次對我們所處現實世界的深度解構與重塑。它挑戰瞭我們對“現實”的慣常認知,引導我們去審視那些隱藏在日常錶象之下,更為基本、更為奇妙的宇宙構成。本書並非從宏大的宇宙尺度齣發,而是將目光聚焦於構成我們物質世界的微觀粒子,以及它們之間微妙而深刻的相互作用。作者以一種既嚴謹又充滿想象力的方式,帶領讀者潛入原子、電子、光子等微觀粒子的世界,揭示一個與我們日常經驗截然不同的、充滿“柔軟”與“不確定性”的宇宙圖景。 書的開篇,作者便提齣瞭一個引人深思的問題:我們所見的、所觸碰的,究竟是什麼?那些看似堅固的桌椅、流動的溪水、甚至是組成我們身體的血肉,從根本上來說,是由什麼構成的?本書將帶領我們走進量子世界,認識到構成物質的最基本單元,並非我們想象中的微小、堅實的“粒子”,而是更為模糊、更為抽象的能量和場。電子不再是繞著原子核鏇轉的小球,光子也不再是單純的光的粒子。它們錶現齣的奇特行為,如波粒二象性,徹底顛覆瞭我們對“物體”的直觀理解。 作者將用通俗易懂的語言,解釋量子力學中的一些核心概念。例如,“量子疊加態”,它意味著一個粒子可以同時處於多種可能的狀態,直到被觀測的那一刻,它纔會“坍縮”成一個確定的狀態。這就像一個硬幣,在空中鏇轉時,它既可以是我們看到的正麵,也可以是反麵,隻有當它落地,我們纔能確定其最終的狀態。這種“不確定性”和“可能性”是量子世界的基石,也是本書“柔軟”一詞的深刻含義所在。 本書對“量子糾纏”的闡述尤為精彩。當兩個或多個粒子發生量子糾纏後,它們之間會形成一種神秘的聯係,無論它們相距多遠,一個粒子的狀態改變,會瞬間影響到另一個粒子的狀態。愛因斯坦曾將其稱為“幽靈般的超距作用”,因為這種聯係似乎違反瞭光速不可超越的限製。作者會深入探討量子糾纏的意義,它不僅是現代物理學研究的前沿,更可能成為未來量子通信、量子計算等顛覆性技術的基礎。理解量子糾纏,就是理解宇宙中一種前所未有的、超越空間限製的連接方式。 《柔軟的宇宙》還將探討“量子場論”這一更為深刻的理論。在量子場論中,粒子不再是獨立的實體,而是場的激發態。宇宙中的每一種基本粒子,都對應著一個遍布整個宇宙的量子場。例如,電子場、光子場、誇剋場等等。我們所見的“粒子”,僅僅是這些場在特定區域的能量集中錶現。這種“場”的視角,將我們從對“物質”的物質性認識中解放齣來,認識到宇宙的本質可能是更為基礎的能量與場的動態平衡。 本書的另一大亮點,是對“不確定性原理”的深入解讀。海森堡的不確定性原理告訴我們,我們不可能同時精確地測量一個粒子的位置和動量。對一個量測量得越精確,對另一個量的測量就會越模糊。這並非由於我們測量技術的不足,而是宇宙本身的固有屬性。這種原理,徹底打破瞭經典物理學中對確定性的追求,揭示瞭微觀世界固有的“模糊”與“概率”。作者將通過生動的例子,讓讀者理解這一原理的深遠意義,它不僅是微觀粒子的行為準則,也對我們理解宏觀世界的因果關係産生瞭哲學性的啓示。 《柔軟的宇宙》並非僅僅停留在理論的羅列,它更著重於展現這些抽象概念如何影響我們對世界的感知。例如,為什麼光是一種波,又可以被看作是粒子?為什麼原子核是如此微小,但卻占據瞭原子的大部分質量?這些看似簡單的現象,在量子力學的解釋下,都變得井然有序。作者會引導讀者去思考,這些微觀世界的規律,是如何最終決定瞭我們宏觀世界的各種現象,比如物質的形態、化學反應的發生、甚至生命的演化。 本書在語言上也力求通俗易懂,避免過多的專業術語。作者善於運用生動的類比和形象的比喻,將復雜的量子概念具象化。例如,將量子疊加態比作一個音樂盒,在打開前,我們不知道它會奏響哪首樂麯,但音樂盒本身是完整存在的。或者用“雲”來比喻量子場,我們看到的粒子,隻是雲層中的某個局部凝結。這種通俗的解釋,能夠幫助讀者跨越知識的門檻,輕鬆愉快地進入量子世界的奇妙旅程。 此外,作者還會介紹一些有趣的量子現象和實驗,比如雙縫乾涉實驗,它完美地展示瞭粒子為何同時具有波動性和粒子性。通過對這些經典實驗的解讀,讀者可以更直觀地理解量子世界的反直覺性,以及科學傢們是如何一步步揭開宇宙奧秘的。 《柔軟的宇宙》的意義,並不僅僅在於普及量子物理知識。它更在於拓寬我們的視野,挑戰我們固有的思維模式。當我們認識到現實世界並非我們錶麵所見的那般“堅固”和“確定”,而是充滿瞭“柔軟”與“可能性”時,我們對宇宙的理解會變得更加深刻。這本書,鼓勵我們以一種更加開放、更加包容的心態去麵對未知,去擁抱那些看似難以理解的自然規律。它讓我們意識到,我們所生活的宇宙,遠比我們想象的要更加奇妙、更加富有詩意。它是一次對物質本質的深刻洞察,也是一次對人類認識邊界的勇敢拓展。

用戶評價

評分

這本書的封麵設計簡直太抓人瞭,那種深邃的藍和神秘的紫交織在一起,就好像真的能從封麵上看到宇宙的脈動。拿到手裏沉甸甸的,紙質感非常好,印刷的油墨散發著一種淡淡的墨香,讓人立刻就能感受到這是一本用心製作的精品。我本來對物理這個學科抱有一種敬畏甚至有點畏懼的心態,覺得它離我們的日常生活太遙遠瞭。但是這本書的切入點非常巧妙,它沒有直接拋齣復雜的公式和理論,而是從我們最能感知的“聲音”和“時間”入手。比如,書中關於聲波如何在真空中傳播的討論,雖然是探討一個看似基礎的問題,但作者的闡述方式充滿瞭詩意,將物理的嚴謹性包裹在瞭一種哲學思辨的外衣之下。我特彆喜歡它探討的那些關於“慢動作宇宙”的想象,它成功地把我從日常的瑣碎中抽離齣來,帶到瞭一個由基本粒子和能量場構築的宏大劇場裏。讀完第一部分,我感覺自己對世界的底層邏輯有瞭一絲絲更清晰的認識,不再僅僅停留在錶麵的現象觀察,而是開始嘗試理解“為什麼是這樣”。這本書的排版也很舒服,字與字之間的間距,行與行之間的留白,都經過瞭精心的考量,長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞,這對於一本需要集中精神去理解的科普讀物來說,是非常重要的細節體驗。

評分

讀完這套書,最顯著的感受是,我對自己所處的時間和空間的概念發生瞭根本性的重構。過去我總是覺得時間是綫性、均勻流淌的河流,一旦過去就永遠消失瞭。但書中對時間維度復雜性的探討,特彆是與引力、速度以及熵增的關聯分析,讓我開始領悟到“時間之箭”的真正含義。它不再是一個簡單的箭頭,而更像是一個被宇宙整體結構所決定的、具有方嚮性的場。而且,這本書在處理那些高深的數學概念時,采取瞭一種非常高明的策略——它不迴避數學,但會用極其優雅的文字去描述數學背後的物理直覺,仿佛在說:“看,這些數字和符號隻是我們描述這種美妙現象的工具,現象本身纔是核心。”這套書的裝幀設計也體現瞭這種哲學思想,內頁的材質偏啞光,減少瞭光綫的反射,使得閱讀的專注度極高。對於任何一個對宇宙的終極問題抱有深沉好奇心的人來說,這套書都是一份無價的禮物,它不僅提供瞭知識,更重要的是,它提供瞭一種看待世界的全新視角,一種充滿敬畏和理性的視角。

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這套書的第二冊,聚焦於“柔軟的宇宙”這個概念,真是妙極瞭。它似乎在暗示,我們所感知的那個堅硬、確定、不可更改的現實,其實充滿瞭彈性、流動性和尚未被完全定義的可能性。作者對量子世界的描述,尤其令人著迷。它沒有滿足於教科書式的“波粒二象性”的簡單陳述,而是深入挖掘瞭觀測行為對結果産生的影響,探討瞭意識在物理現實構建中所扮演的隱秘角色。我感覺這已經超齣瞭純粹物理學的範疇,它觸及到瞭形而上學的邊界,引人深思。在閱讀的過程中,我經常會停下來,望嚮窗外,試圖用書中描述的視角重新審視周圍的一切——那棵靜默的樹、流動的水、甚至空氣中漂浮的微塵,似乎都充滿瞭尚未被完全解開的物理謎題。這本書的論證邏輯非常紮實,它建立在成熟的物理理論之上,但又不拘泥於此,大膽地進行著前沿的猜想和推測。對於一個熱愛思考的讀者來說,這種既有根基又充滿想象力的文本,簡直是精神的盛宴。它讓“想象力是第一生産力”這句話在科學領域得到瞭最完美的詮釋。

評分

我通常對這種篇幅較長的套裝書會有點拖延癥,總覺得要一口氣讀完壓力很大。但是《科學聲音》係列給我的感覺完全不同,它更像是一係列精心策劃的講座係列,每一章都可以看作一個獨立的主題單元,但主題之間又有著韆絲萬縷的聯係,像是一張巨大的、精美的網。它的語言風格極其剋製,很少使用誇張的形容詞來煽動情緒,所有的震撼都來自於它揭示的自然法則本身的奇妙。比如,它在解釋引力波的探測難度時,那種對人類現有技術極限的冷靜剖析,比任何渲染都更有力量。我發現自己開始關注生活中的各種物理現象,比如水在不同溫度下沸騰時發齣的細微“劈啪”聲,不再僅僅是背景噪音,而是成為瞭一個關於能量轉換和分子運動的微型實驗場。這本書的價值不在於讓你立刻成為物理學傢,而在於它極大地拓寬瞭你感知世界的維度,讓你成為一個更具好奇心和批判性思維的觀察者。它成功地讓“科學”這個詞不再是考試的代名詞,而是通往宇宙深層奧秘的一把鑰匙。

評分

我一直以為,想要真正理解物理學,就必須啃下那些厚厚的教科書,那些密密麻麻的符號和推導過程是通往真理的必經之路。然而,這本書徹底顛覆瞭我的看法。它更像是一場由頂尖科學傢引導的、深入淺齣的對話,充滿瞭對未知的好奇和探索的激情。作者在描述那些極其抽象的概念時,總能找到絕妙的比喻。比如,它用織布機和抖動的桌布來解釋時空彎麯,一下子就讓那個原本隻存在於愛因斯坦公式裏的概念變得可視化、可觸摸。這本書的敘事節奏掌控得非常好,它不會讓你在某個知識點上停留過久而感到枯燥,總能在你即將産生“我有點跟不上瞭”的念頭時,適時地引入一個引人入勝的曆史故事或者一個顛覆性的實驗發現。我尤其欣賞它對科學史的梳理,它沒有把科學傢們塑造成神一樣的存在,而是展現瞭他們如何在一個充滿錯誤、爭議和靈感的迷霧中艱難前行。這種“人味兒”的敘述,讓科學不再是冰冷的代碼,而是一群充滿智慧和熱情的探索者的集體冒險。讀完後,我不再害怕去談論那些深奧的物理概念,因為我已經擁有瞭理解它們的“語言框架”。

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但是從我郵寄東西的經驗來看,書其實真不適閤用那種帶泡沫的防震袋寄,雖然很嚴實,但因為太緊,反而會摺到角,還不如一個袋子,當然紙箱是最把握的,書即便不裝滿也不會有什麼破損。

評分

瞭解宇宙運行體係的佳作。這是一段跨越兩百年的科學探索史,從拿破侖時代一直到二十一世紀,講述瞭相對論的誕生以及在相對論的思想下發展起來的一係列學科。

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東西不錯,書本質量好,一直在京東買書,和其它兩套書一起買的,加上這套一共6本,一個紙盒子包裝,書本保護的比較好。快遞小哥速度快,態度好,好評。會一直選擇京東圖書。

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作為plus用戶,傢裏大小用品全部京東搞定。 非常感謝京東商城給予的優質的服務,從倉儲管理、物流配送等各方麵都是做的非常好的。送貨及時,配送員也非常的熱情,有時候不方便收件的時候,也安排時間另行配送。同時京東商城在售後管理上也非常好的,以解客戶憂患,排除萬難。給予我們非常好的購物體驗。 Thank you very much for the excellent service provided by Jingdong mall, and it is very good to do in warehouse management, logistics, distribution and so on. Delivery in a timely manner, distribution staff is also very enthusiastic, and sometimes inconvenient to receive the time, but also arranged for time to be delivered. At the same time in the mall m

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不錯?????這個寶貝很棒不錯?????這個寶貝很棒不錯?????這個寶貝很棒

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好,老師建議買,是好書。

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還沒怎麼翻,感覺有點槽。

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用寫故事的風格寫物理史,像是物理演義,很容易讀。人物畫風也是"清奇"

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書的質量很好,而且很好看的一本書,兒子很喜歡。

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