龐加萊猜想追尋宇宙的形狀 pdf epub mobi txt 電子書下載 2025

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[日] 春日真人著

圖書標籤:

數學
拓撲學
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科學前沿
普林斯頓大學齣版社

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齣版社：人民郵電齣版社

ISBN：9787115407498

版次：1

商品編碼：11825642

包裝：平裝

開本：32開

齣版時間：2015-12-01

用紙：純質紙

具體描述

編輯推薦

　　第35屆“日本賞”奬

　　PARISCIENCE 2008奬

　　獲奬作品

　　日本NHK電視颱特彆紀錄

　　全景再現世紀難題“龐加萊猜想”的“百年魔咒”

　　揭秘龐加萊猜想百年挑戰曆程

　　記錄追尋宇宙的形狀與神秘數學傢

　　體驗數學“妖物”般的魅力與神秘

內容簡介

　　1904年，法國數學傢亨利?龐加萊提齣瞭關於探尋宇宙形狀的“龐加萊猜想”，自此後的100年間，不斷有數學傢嚮這個韆禧難題發起挑戰，龐加萊猜想被俄羅斯數學傢格裏戈裏·佩雷爾曼以令人驚嘆的絕妙方法證明。然而這位神秘的天纔數學傢卻拒絕瞭2006年菲爾茲奬……

　　龐加萊猜想是什麼？宇宙的形狀又如何？佩雷爾曼是如何證明龐加萊猜想的？

　　本書為日本NHK特彆節目製作組關於“龐加萊猜想”的專題紀錄，全景記錄追蹤宇宙的形狀與神秘數學傢的綫索、謎題與真相。

作者簡介

　　春日真人，生於1968年，日本東京大學力學係研究科理化學畢業。1993年加入日本NHK電視颱，曾任職於長野放送局、節目製作部教養節目組、節目開發部等，現擔任經濟、社會情報節目導演、製作人。作品有《生命再臨：生命科學傢柳澤桂子》《認識父母》《流産嬰兒去嚮的衝擊》《論文捏造：夢幻醫療為何崩潰》等，主要製作前言醫療與生命倫理類節目。

精彩書評

　　★這個問題（龐加萊猜想）必將引領我們到達那遙遠的世界。

　　——亨利·龐加萊

　　★與龐加萊猜想的戰鬥，一著不慎就會“走火入魔”。

　　——沃爾夫岡·哈肯（Wolfgang Haken，四色定理證明者）

　　★我也曾嘗試過一些三維空間的龐加萊猜想研究，但很快就放棄瞭。我認為我的研究方法應該沒什麼用。要解決這個難題，顯然需要一些新的創想。

　　——史蒂文·斯梅爾（Steven Smale，1966年菲爾茲奬獲得者，高維度龐加萊猜想證明者）

　　★龐加萊猜想中，如果宇宙不是球形的，那麼可能會是什麼形狀呢？……不論宇宙是什麼形狀，都必定可以分解為至多8種各自不同的幾何結構。

　　——威廉·瑟斯頓（William Thurston，1983年菲爾茲奬獲得者）

精彩書摘

　　《龐加萊猜想追尋宇宙的形狀》：
　　當時，受到帕帕證明“德恩引理”成就的激勵，不少年輕學者來到普林斯頓，嘗試以此為起點，挑戰龐加萊猜想的證明。來自德國的沃爾夫岡·哈肯博士也是其中之一。
　　說到哈肯博士，相信應該有很多人都知道他。哈肯博士曾經完成瞭世界級的難題“四色定理”的證明。1852年弗朗西斯·古斯裏（Francis Guthrie）提齣瞭這個命題：世界上所有的地圖，應當都可以隻用四種顔色著色。但是在那之後的很長時間裏，這個現象的數學證明都沒有得以解決。直到1976年，哈肯博士和凱尼斯·阿佩爾（Kenneth Appel）博士利用當時還比較少見的電子計算機，宣告最終證明瞭四色定理。不過在當時，人們也懷疑使用叫作“計算機”的這個黑匣子得齣的證明結果，就一點也沒有錯誤嗎？像這樣龐大的證明，其過程完全不受人工控製，世人是否應該承認？這個證明在當時受到瞭很多人的質疑，在數學界引發瞭大量的討論。
　　不管怎樣，奔赴普林斯頓高等研究院的哈肯博士，當時還隻不過是一名研究拓撲學的年輕學者。一方是被稱為最接近龐加萊猜想的帕帕，一方是在他後麵不斷追趕的哈肯博士，不久兩人之間就爆發瞭激烈的爭論。
　　2007年7月，一個星期天的早上，我們一行來到瞭美國芝加哥市的郊區，拜訪瞭沃爾夫岡·哈肯博士。
　　……

前言/序言

星河的低語：探尋宇宙深處的奧秘一本關於宇宙學、弦理論與暗物質的史詩級著作，帶你穿越時空的邊界，直抵萬物起源的奧秘。本書並非聚焦於單一的數學猜想，而是以一場宏大而深邃的宇宙探索之旅為藍圖，試圖勾勒齣我們所棲居的實在界的全貌。它深入剖析瞭二十世紀末至二十一世紀初，理論物理學領域最激動人心、也最令人睏惑的幾大核心議題，將復雜的數學模型轉化為可感知的哲學思辨。第一部分：時間之河的湍流——相對論的遺産與時空結構的瓦解我們將從愛因斯坦的廣義相對論開始，但很快就會轉嚮其局限性——當引力與量子世界發生衝突時，時空結構如何坍塌成一團混沌。本章詳述瞭黑洞物理學的最新進展，特彆是信息悖論如何挑戰瞭我們對信息守恒的基本認知。我們不再僅僅關注黑洞的事件視界，而是深入探討瞭“火牆”假說、量子泡沫以及引力如何可能在普朗剋尺度下“湧現”齣我們所感知的平滑時空。本部分著重探討瞭“量子引力”這一世紀難題的幾種主要候選路徑：圈量子引力（LQG）如何試圖將時空原子化，以及弦理論如何在更高維度中尋找統一的描述。這不是一本介紹基礎公式的教材，而是對當前最前沿、最具爭議性的理論框架的哲學性審視。我們追問：時間，究竟是宇宙的基本屬性，還是一種錯覺？第二部分：維度之外的交響——弦的振動與多重宇宙的低語宇宙的“形狀”遠比我們想象的復雜。本書的第二篇章將帶領讀者進入一個充滿奇特幾何形狀的領域：卡拉比-丘流形（Calabi-Yau Manifolds）。雖然我們生活在四維時空（三維空間加一維時間），但弦理論預言瞭額外的、緊湊化的維度。本章將詳細解釋這些“捲麯”的維度如何決定瞭基本粒子的性質和力的強度。我們將探討M理論——那個試圖統一所有五種超弦理論的“母理論”——它所暗示的十一維結構。通過對對偶性的深入分析，讀者將瞭解到，看似不同的物理理論，可能僅僅是同一個更宏大理論在不同“視窗”下的投影。這部分內容將挑戰讀者對“實在”的直觀理解，展示物理定律的根源可能存在於一個我們無法直接感知的、高度對稱的超空間之中。多重宇宙理論（Multiverse Hypothesis）在此處得到詳盡的探討，特彆是永恒暴脹（Eternal Inflation）模型如何自然地催生齣無數個具有不同物理常數的平行宇宙。第三部分：暗影中的構建師——暗物質與暗能量的身份危機宇宙的絕大部分（約95%）由我們看不見、摸不著、也無法直接探測的“暗”成分構成。本書用大量篇幅聚焦於解釋現代宇宙學麵臨的“身份危機”。關於暗物質，我們不再停留在“WIMPs”或“軸子”的簡單羅列。本章詳細考察瞭諸如MOND（修正牛頓動力學）等非標準模型的復興跡象，並深入討論瞭最新的直接探測實驗（如LZ實驗）的局限性。我們探討瞭暗物質如何塑造瞭星係的形成與演化，以及它在宇宙網結構中的“骨架”作用。更具顛覆性的是對暗能量的討論。宇宙的加速膨脹——這一發現震撼瞭整個物理學界——其背後的驅動力至今仍是最大的謎團。本書將對“真空能”與“精質場”（Quintessence）進行細緻的對比分析，並討論如何利用詹姆斯·韋伯空間望遠鏡（JWST）的數據來檢驗宇宙學常數（Λ）是否真的恒定不變。我們試圖迴答：是時空本身的彈性在增強，還是存在一種尚未被發現的、彌漫在整個宇宙中的動態能量場？第四部分：信息、熵與宇宙的終局在旅程的終點，我們將把目光投嚮宇宙的最終命運。熱力學第二定律——熵增原理——在宏大尺度上意味著什麼？如果宇宙最終走嚮“熱寂”（Heat Death），那麼信息是如何在這一過程中被保存或銷毀的？本章將討論“宇宙學中的信息論”，探討黑洞蒸發是否意味著信息被永久抹去，以及全息原理（Holographic Principle）如何暗示瞭我們三維世界的全部信息可能被編碼在一個二維的邊界之上。我們審視瞭“大撕裂”（Big Rip）、“大坍縮”（Big Crunch）以及“永恒膨脹”這三種主要的宇宙終結場景，並試圖評估哪種可能性在當前的觀測數據麵前更具說服力。結語：對未知的謙卑緻敬本書旨在提供一個全麵的、不迴避睏難的視角，展示人類理性在麵對宇宙最深層奧秘時所展現齣的不懈追求。它不是提供確定的答案，而是清晰地描繪齣我們目前所站立的知識邊界，以及通往下一座高峰的崎嶇路徑。這是一次獻給所有對“我們從何而來，將往何處去”抱有永恒好奇心的人的邀請函。

用戶評價

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名給我一種既抽象又宏大的感覺，“龐加萊猜想”代錶瞭數學的深度，“追尋宇宙的形狀”則指嚮瞭物理世界的廣闊。我一直在思考，數學的抽象理論，是如何能夠真實地反映和預測宇宙的運行規律的。這本書會不會試圖解釋這種聯係？我期待書中能夠深入淺齣地介紹拓撲學的一些基本概念，並說明這些概念如何與我們對空間、形狀的直觀理解相契閤。同時，我希望能夠瞭解龐加萊猜想本身的意義，它在數學領域的重要性，以及它解決之後，對我們理解宇宙的形狀可能帶來的啓示。這本書會不會探討不同宇宙模型，比如球形宇宙、平坦宇宙等，並將龐加萊猜想的證明與這些模型聯係起來？我希望在閱讀過程中，能夠獲得一種全新的視角，去審視我們所生活的宇宙，並對它的形狀和結構有更深刻的認識，感受到數學作為一門“宇宙的語言”的魅力。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，第一感覺是它的分量感，不僅是厚度，更是內容所承載的智慧重量。我聽說龐加萊猜想是數學界一個非常著名且睏難的問題，它的解決耗費瞭幾代數學傢的心血。這本書的敘事方式，我猜想可能不會是枯燥的公式堆砌，而是更側重於講述這個猜想背後的故事。比如，它可能會描繪龐加萊提齣猜想時的曆史背景，當時的數學界是什麼樣子？然後，隨著時間的推移，不同的數學傢們是如何嘗試去解決它，他們遇到瞭哪些睏難，又是如何剋服的？那些在解決過程中齣現的輔助定理和新方法，它們本身是否也有著獨立的魅力？我尤其期待書中能夠展現數學傢們的個人經曆和思想碰撞，那種在寂寞的學術殿堂裏，為瞭一個共同目標而奮鬥的精神。這不僅僅是關於一個數學問題的解決，更是關於人類智慧的傳承和科學精神的體現，這讓我感到非常敬佩。

評分☆☆☆☆☆

讀到這本書的書名，我腦海中立刻浮現齣那些偉大的科學發現史，那些改變人類世界觀的時刻。龐加萊猜想，雖然名字聽起來有些學術化，但“追尋宇宙的形狀”這個副標題，瞬間點燃瞭我對探索未知的熱情。我猜想，作者在書中會通過生動的故事和形象的比喻，將那些復雜的數學概念，比如“同胚”、“單連通”等等，轉化為易於理解的語言。我希望這本書能夠像一位優秀的嚮導，帶領我穿越數學的迷宮，去欣賞隱藏在其中的幾何美學和邏輯的嚴謹。我特彆想知道，究竟是什麼樣的觀察和思考，讓龐加萊提齣瞭這樣一個關於三維空間形狀的猜想？而格裏戈裏·佩雷爾曼又是如何憑藉他獨特的證明方法，最終攻剋瞭這個睏擾數學界百年的難題？這本書或許會像一本偵探小說，一步步揭示真相，讓我體驗到解開謎題的樂趣，同時也讓我感受到數學的強大力量，它能夠精確地描述和理解我們身處的這個宇宙。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名“追尋宇宙的形狀”讓我聯想到很多科幻電影裏的場景，那些關於宇宙尺度、多維空間、甚至是蟲洞的設想。雖然我知道“猜想”這個詞意味著這是數學領域的研究，但我更感興趣的是，數學上的嚴謹推導，是如何能夠觸及到我們對宏觀宇宙的理解。是不是那些抽象的數學模型，纔是揭示宇宙真實形態的鑰匙？作者似乎在這本書裏，將龐加萊猜想作為一個切入點，去探討更廣泛的數學與物理學之間的聯係，以及它們如何共同描繪我們所處的現實。我設想著，書中可能會穿插一些關於早期宇宙學、黑洞理論，甚至是一些關於暗物質、暗能量的討論，將這些宏大的科學議題，與一個看似小小的數學猜想巧妙地聯係起來。這種跨學科的融閤，對於我這樣非專業讀者來說，無疑是一種巨大的吸引力，它能讓我看到科學的共通性，以及不同領域思想的火花碰撞。我希望這本書能像一本精心製作的紀錄片，用通俗易懂的語言，帶領我進行一次關於宇宙本質的深度遊覽。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就充滿瞭神秘感，銀河係的星雲與復雜的數學圖形交織在一起，仿佛在預示著一場智識的探險。我一直對宇宙的奧秘和那些試圖理解宇宙本質的偉大思想傢們充滿好奇。龐加萊猜想，這個名字本身就帶著一種深邃的魅力，它關聯著拓撲學，一個我並不完全熟悉的領域，但作者的介紹讓我覺得，即使是沒有深厚的數學背景，也能跟著文字的脈絡，去感受那些抽象概念背後的幾何直覺和邏輯之美。故事似乎不僅僅局限於一個猜想的證明過程，更像是一段跨越時代的思想對話，連接著龐加萊本人對空間本質的思考，以及後來數學傢們為此付齣的努力。我期待在閱讀中，能夠窺見數學傢們是如何憑藉智慧與毅力，去解構和重塑我們對三維空間的認知，那種在看似無限可能中尋找確定性的過程，本身就足夠令人著迷。我相信，這本書會帶領我進入一個由數字、圖形和深刻洞見構成的迷人世界，去感受人類對未知的不懈探索精神。

評分☆☆☆☆☆

還好吧

評分☆☆☆☆☆

很好的科普書

評分☆☆☆☆☆

非常不錯，值得購買。

評分☆☆☆☆☆

寫得很一般！

評分☆☆☆☆☆

11111111111

評分☆☆☆☆☆

講解清晰，內容專業，引人入勝。