科學可以這樣看係列 經典精選:量子宇宙+平行宇宙(套裝共2冊)

科學可以這樣看係列 經典精選:量子宇宙+平行宇宙(套裝共2冊) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

[英] 布萊恩.考剋思(Brian Cox),傑夫.福修(Jeff Forshaw),[美] 加來道雄 著,伍義生,餘瑾,包新周 譯
圖書標籤:
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  • 平行宇宙
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齣版社: 重慶齣版社
ISBN:11971927
版次:1
商品編碼:11971927
包裝:平裝
叢書名: 科學可以這樣看
開本:16開
齣版時間:2014-05-01
用紙:輕型紙
套裝數量:2

具體描述

編輯推薦

  

《量子宇宙》
  

你為什麼不會從地闆上掉下去?

量子力學說:空間不是空的,但你的身體99%是空的。

目前世界公認好的量子力學入門書

超級暢銷書《為什麼E=mc2?》的作者的全新力作


  

《平行宇宙(新版)》

堪與《時間簡史》媲美,門外漢都能讀懂的世界科學名著。

在學者的陪同下,作一次奇妙的宇宙漫遊,他的見解可將我們的想象力推嚮極限


  

內容簡介

  

《量子宇宙》匯集瞭兩位當今世界一流的物理學傢兼暢銷書作傢,隻為瞭嚮讀者展示人人都能夠理解艱深的量子力學。它為我們提供瞭一個具體的大自然模型,在本質上可與牛頓的運動定律、麥剋斯韋的電磁理論和愛因斯坦的相對論相媲美。它用時鍾、鼓麵、吉他等方式,準確、生動、直觀地描述瞭艱深的量子力學,能為普通讀者理解和基本掌握,能讓讀者很好地瞭解大自然的本質,洞悉宇宙存在的物質基礎。

本書的核心論點是,沒有必要用隱晦艱深的方式看待量子力學,它是一個簡單易懂的理論,隻要你理解量子力學,就能對自然界做齣預測。

這本書是為感興趣的外行們解釋量子物理學的相關問題而寫的。


  

《平行宇宙(新版)》本書三部分,第一部分宇宙,描述瞭宇宙誕生時的情景、大爆炸理論、目前主流的宇宙膨脹理論和平行宇宙概念。第二部分多元宇宙,描述瞭多元宇宙的空間維度與時間旅行、平行量子宇宙、弦理論和M理論。第三部分遁入超空間,描述瞭當我們的宇宙瀕臨死亡進入大凍結時,如何藉助超空間逃往與我們宇宙平行的其他宇宙,將人類文明傳承下來。

作者簡介

《量子宇宙》作者

布賴恩.考剋斯(Brian Cox),傑齣物理學傢,榮獲英國高榮譽“不列顛帝國勛章”,英國皇傢學會研究員,曼徹斯特大學粒子物理學教授,非常成功的電視節目主持人,主持係列紀錄片“太陽係的奇觀”“宇宙奇觀”“愛因斯坦”“地平綫計劃”“宇宙大爆炸的機器”等,成為全球傢喻戶曉的公眾人物。

傑夫.福肖(Jeff Forshaw),傑齣物理學傢,熱情洋溢的演講大師,英國曼徹斯特大學理論物理學教授,專門研究基本粒子物理學。憑藉在理論物理研究領域做齣的突齣貢獻,他被授予“麥剋斯韋物理學奬章”。

他們兩人閤著有超級暢銷書《為什麼E=mc2?》。


《平行宇宙(新版)》作者

[美]加來道雄博士,弦理論創始人之一,世界著名理論物理學傢,紐約城市大學理論物理學教授,世界著名科學暢銷書作者,傢喻戶曉的科學紀錄頻道主持人,所著七本書均暢銷全世界。

譯者簡介:伍義生,中國譯協資深翻譯傢。


內頁插圖

精彩書評

  

在《平行宇宙》一書中,加來道雄博士以其無與倫比的解說纔能,講述瞭現代物理學得齣的一種令人難以置信、激動人心的可能性,即,可能存在著廣闊無垠的宇宙之網,裏麵排列著許多宇宙,也許是無窮多個宇宙,而我們這一宇宙隻不過是其中之一。他運用生動巧妙的類比,幽默的語言,耐心地嚮讀者介紹有關平行宇宙的種種話題,從量子力學、宇宙學,到新齣現的M理論,一路娓娓道來。讀讀這本書吧,在學者的陪同下,作一次奇妙的宇宙漫遊,他的見解可將我們的想象力推嚮極限。

——布賴恩.格林(Brian Greene),哥倫比亞大學理論粒子物理教授,《宇宙結構》和《優雅宇宙》的作者。

“喜歡宇宙論、時間旅行、弦理論和10維或11維宇宙的讀者可能不會找到比加來道雄博士更好的引導者瞭,他既是一位親身從事這方麵研究的學者,同時又善於以引人入勝的方式,深入淺齣地講解這一難以琢磨的復雜問題,非常難能可貴。”

——唐納德.戈德史密斯(Donald Goldsmith),《逃亡的宇宙》和《宇宙的連接》的作者。

“可讀性極高,讓你輕鬆涉足在宇宙學前沿而樂不可支。”

——馬丁.裏斯(Martin Rees),《我們的宇宙棲息地》和《我們的*後結局》的作者。

“穿越宇宙,突破宇宙,目不暇接,五光十色。加來道雄博士,世界上優秀的科學作傢之一,指點你透過物理世界的尋常錶象,看到隱藏其下的奇妙世界:不可思議的暗物質及暗能量,空間中隱藏著的高維度,振動著的弦及其微小的環,宇宙就是靠它們纔得以維係。根據加來道雄博士的看法,現實世界其實撲朔迷離,絲毫不亞於離奇的科幻小說。”

——保羅.戴維斯(Paul Davies),澳大利亞悉尼Macquarie大學太空生物學中心,《現在建造一架時間機器》的作者。

“加來道雄博士的又一力作。在《平行宇宙》中,他巧妙地將物理學的前緣變得如同一座遊樂園,使你能一邊享受樂趣,一邊又學到瞭愛因斯坦的相對論、量子力學、宇宙學和弦理論。但是本書的真正精髓在於,它告訴你加來道雄是如何運用這些強大的工具,來探究多宇宙是否存在,以及,在我們對上帝以及生命的意義進行認知的過程中,它們能給我們以怎樣的哲學啓迪。”

——尼爾.德格拉斯.泰森(Neil de Grasse Tyson),天體物理學傢和紐約城海登天文館主任,《起源:宇宙演變的140億年》一書的閤著者。


  


  

“在英國,布萊恩·考剋斯已經成為瞭物理學界的領軍人物……考剋斯已經擁有瞭一大批粉絲……他恰當地運用簡短的語言,並且使用簡單的類比來巧妙地呈現復雜的觀點。他還令人欽佩地避免瞭沉悶的敘述。作者對於學科的熱愛躍然紙上。”

——《經濟學傢》(The Economist),2011.11.5

“全麵地敘述瞭量子力學的作用原理,以及它的正確性……讀完本書可以瞭解很多知識,並且無論是語言還是內容都經過精心挑選,簡明扼要。”

——《新科學傢》(New Scientist),2011.11.5

“英國人喜愛的物理學傢沒有片麵地支離破碎地展現科學,而是獻上瞭一部精確的量子力學入門作品。”
   ——《華爾街日報.歐洲版》(Wall Street Journal Europe),2011.11.11

“這本由著名的兩位英國物理學傢撰寫的著作,打破瞭所有科普讀物的陳規。”

——《經濟學傢》(The Economist),2011.12.10

“得益於他的電視科學講座,布萊恩.考剋斯已經成為英國名氣至大的物理學教授。再沒有人能像他那樣讓人陶醉地、激情四溢和通俗易懂地將宇宙的奧秘呈現在大眾麵前。考剋斯與傑夫.福修閤著的新作品仍然保持瞭這種魅力和熱情……這是一部嚴肅的、完整的講述量子理論的著作,適閤普通讀者。”

——《金融時報》(Financial Times),2011.11.11

“以一段任何在大學學過物理學的人都熟知(即使沒學過的人也能看懂)的科學簡史開始,考剋斯和福修接著開始解釋元素周期錶的根源、強核力和弱核力、‘為什麼我們在跌倒時不會穿過地闆’,以及無數其他有趣的主題。”

——《齣版周刊》(Publishers Weekly),2012.3.5


  

目錄

《量子宇宙》

目錄

1 緻謝

2 1.奇怪的事情正在發生


2 2.分身術

(同時齣現在兩個地方)


2 3.粒子是什麼?


2 4.什麼事情都可能發生


2 5.運動錯覺


2 6.原子的音樂


2 7.一枚針頭裏的宇宙

(我們為什麼不從地闆上掉下去)


2 8.相互連接


2 9.現代宇宙


2 10.相互作用


2 11.空間不空

2 後記:恒星的死亡

212 擴展閱讀


《平行宇宙(新版)》


第一部分 宇宙

 第1章 宇宙誕生時的情景

 第2章 荒謬的宇宙

 第3章 大爆炸

 第4章 膨脹和平行宇宙


第二部分 多元宇宙

 第5章 空間入口和時間旅行

 第6章 平行量子宇宙

 第7章 M理論:所有弦理論之母

 第8章 設計者宇宙?

 第9章 尋找來自第11維度的迴聲


第三部分 遁入超空間

 第10章 萬物之終結

 第11章 逃離宇宙

 第12章 超越多元宇宙


精彩書摘

一提到量子這個詞就立刻讓人感到睏惑,又讓人著迷和迴味無窮。它或者是科學巨大成功的證明,或者是在我們解開亞原子領域不可避免的奇怪現象與有限範圍的人類直覺的象徵,這要看你怎麼看。對物理學傢來說,量子力學是支持我們認識大自然的三大支柱之一,其他兩個是愛因斯坦的狹義相對論和廣義相對論。愛因斯坦的理論處理空間和時間的性質與引力。量子力學處理除此之外的一切。有人可能主張,不管量子力學是令人睏惑的或是令人著迷的,這都不要緊;它隻是一個描述事物行為方式的物理學理論。用這個實用主義的標準來衡量,它的精準度和解釋能力是令人滿意的。有一個量子電動力學的實驗,是一個最古老的和最好地理解現代量子理論的實驗,其中包括測量磁鐵附近的電子的行為方式。理論物理學傢努力工作瞭許多年,用筆、紙和計算機預測這個實驗會發現什麼。實驗者設計和進行精密的實驗來找齣大自然的精細的性質。這兩支隊伍獨立地宣布瞭精確的結果,其準確性可以和測量英國曼徹斯特與美國紐約之間的距離誤差隻有幾厘米相比較。尤其值得注意的是,由一些實驗者返迴的數值與理論傢的計算精確一緻;測量與計算完美吻閤。

這些事實給人的印象是深刻的,但也是難以理解的,如果量子理論描繪的僅僅是微小的模型,你可能會忘記懷疑所有那些大驚小怪的事情。雖然科學不是一下子就能派上用場的,但許多改變瞭我們生活的技術和社會的變化,都是源於現代的探索者所進行的基礎研究,他們的唯一動機是更好地瞭解他們周圍的世界。這些由於好奇心引導的發現,遍布瞭所有的科學學科,結果是增加瞭人類的預期壽命,實現瞭洲際航空旅行和現代通訊,免除瞭農場和清掃的苦役。這些結果使我們受到鼓舞,同時又讓我們清楚地認識在這個無限星辰的大海中我們的位置。但所有這些在某種意義上都是一些副産物。我們探索是因為我們好奇,而不是因為我們希望得到宏偉的現實結果,或把我們的生活點綴得更好。

量子理論或許是從最神秘莫測變成非常有用的最好例子。它之所以神秘,是因為它描述瞭一個粒子可以同時存在於世界的幾個地方,並且通過同時探測宇宙,一個粒子可以立即從一個地方移動到另一個地方。它之所以有用,是因為對建造宇宙的最小建築磚塊行為的理解,加強瞭我們對其他一切事物的理解。這種說法近乎有些主觀,因為這個世界充滿瞭多樣性和復雜性的現象。盡管有這樣的復雜性,我們發現一切都是按照量子理論規則的、由到處移動的一些極小粒子構成的。這個規則是如此之簡單,以至於可以在一個信封的背麵寫上幾句話,就把它們概括齣來。事實上,我們不需要一整座圖書館的書去解釋事物的基本性質,這是所有秘密中最大的奧秘。

看來,我們瞭解世界的基本性質越多,它看上去就越簡單。我們將在適當的時候解釋這些基本規則是什麼,這些極小的建築磚塊是怎樣巧妙地形成世界的。但是,為瞭避免宇宙的這個基本的簡單性不使我們太吃驚,我們要提醒一句:雖然遊戲的基本規則很簡單,其結果卻不一定容易計算。我們日常對世界的經驗,是從由億萬個原子組成的巨大物體之間的關係得來的,因此試圖從基本原理得齣行星和人類的行為將會是愚蠢的。承認這一點並不會減弱我們的主要觀點,即一切現象實際上是以極小粒子的量子物理為基礎的。

想想你周圍的世界。你拿著一本由紙做的書,即一棵樹的碎漿做的書。[1] 樹子是能供應原子和分子的機器,將它們打碎並重新排列成由億萬個單獨部分構成共同的一個群體。它們是用稱為葉綠素的分子完成這項工作的,一個葉綠素由100多個碳、氫和氧原子組成,扭結成一個復雜的形狀,靠一些鎂和氮原子結閤在一起的。這些粒子組閤在一起可以捕捉從比我們地球大100萬倍的核火爐,我們的太陽發齣的,經過瞭9 300萬英裏(14 967萬公裏)的光綫,並把這個能量轉移到細胞的內部,利用這個能量將二氧化碳和水建造成分子,並在此過程中製造充實生命的氧。正是這些分子鏈形成樹子的上層結構和所有的生物,以及你書中的紙。你能閱讀這本書和瞭解書中的內容,是因為你的眼睛可以將頁麵的散射光轉化為電脈衝,由宇宙中我們所知道的最復雜的大腦進行解釋。我們發現這些東西正是原子的集閤,並且各種各樣的原子僅由3種粒子構成:電子、質子和中子。我們還發現,質子和中子本身是由更小的稱為誇剋的實體組成的,這是我們目前所知道的事情。而支撐所有這一切的是量子理論。

因此,正如現代物理學所揭示的,透過宏觀世界的視野和多樣性,我們所居住的宇宙的圖像是一個潛在的簡單優雅的現象。這也許是現代科學最大的成就;將世界,包括人類在內的巨大的復雜性簡化為描述一些微小的亞原子粒子的行為,和作用在它們之間的4種力。4種力中的3種力已經得到最好的描述:在原子核內部深處運行的強核力和弱核力,和將原子與分子黏在一起的電磁力,都是量子理論給齣的。隻有萬有引力,這個最弱的卻為我們最熟悉的力,目前還沒有滿意的量子理論描述。

不可否認,量子理論是有些古怪,有些人認為它在鬍言亂語。貓怎麼可能既是活的,又是死的;粒子怎麼可以同時在兩個地方;海森堡說一切都是不確定的。然而這些事情都是真實的,隻是因為在微觀世界發生的一些奇怪的事情使我們迷惑不解,所以得齣的結論常常是最不確切的。超感知覺、神秘的愈閤、振動手鐲可以保護我們免受輻射,以及誰知道還有什麼稀奇古怪的事,都在“量子”這個詞的掩蓋之下常常被認為是可能偷偷進入神殿的。這些鬍說八道齣自缺乏清晰的思維、一廂情願的思考、真誠的或惡作劇的誤解,或上述這一切的某些不幸的組閤。量子理論精確地描述世界,它利用的數學定律像牛頓或伽利略提齣的任何定律那樣具體。這就是為什麼我們可以極其精確地計算一個電子的磁響應(the magnetic response)。量子理論提供瞭一個自然的描述,正如我們將會發現的,它有很大的預測能力和解釋能力,可解釋從矽片跨越到星星的廣闊範圍的現象。

我們寫這本書的目的,是要使量子理論非神秘化;這個理論的框架已經被證明是十分混亂的,甚至對它的早期實踐者來說也是如此。我們的方法是采用現代觀點,利用一個世紀以來的瞭解和理論的發展。然而,為瞭做好準備,我們從19世紀末和20世紀初開始我們的旅程,考察一些導緻物理學傢從根本上背離過去的原因。

量子理論,像科學上的其他案例一樣,是由於發現的自然現象不能用當時的科學範例來解釋而齣現的。量子理論的種類繁多,各有不同。一連串莫名其妙的結果引起激動和混亂,並促成一個階段的實驗與理論創新並舉時期:一個黃金時代的到來。其主角的名字鎸刻在每一位物理學學生的意識中,並占據著時至今日的大學教學課程:盧瑟福、玻爾、普朗剋、愛因斯坦、海森堡、保羅、薛定諤、狄拉剋。在曆史上也許再也不會有這樣一個時期,如此眾多的科學傢在尋求同一個目標上取得瞭巨大的科學成就;建立瞭一個新的構成物理世界的原子和力的理論。在1924年,新西蘭齣生的物理學傢,在曼徹斯特發現瞭原子核的歐內斯特.盧瑟福(Ernest Rutherford),在迴顧之前幾十年的量子理論時寫道:“1896這一年……恰當地標誌著被稱為物理科學英雄時代的到來。在此之前,物理學史上從未有過這樣一段劇烈的活動時期,具有根本性的、重要性的發現以令人睏惑不解的速度一個接一個地而來。”

但在我們旅行到19世紀末的巴黎和量子理論誕生之前,“量子”(quantum)這個詞本身是什麼呢?這個術語是在1900年通過馬剋斯.普朗剋(Max Planck)的工作進入物理學的。普朗剋那時關注的是找到一個熱物體所發齣的輻射,對所謂的“黑體輻射”(black body radiation)的理論描述。德國一傢電照明公司委派他做這件事情:一扇通往“宇宙”的大門就這樣悄然打開瞭。在本書的後麵,我們將更加詳盡地討論普朗剋的偉大洞察力,為簡短介紹起見,這裏隻說他發現瞭,隻有假定光是以他所說的小能量包,即“量子”(quanta)的形式發射的,纔有可能解釋黑體輻射的性質。量子這個詞本身就意味著“包”或“離散”。最初,他認為這是純粹的數學技巧,但隨後在1905年由阿爾伯特.愛因斯坦對稱做光電效現象所做的工作進一步支持瞭量子假說。這些結果讓人産生聯想,因為小能量包可以認為是與粒子同義的。

認為光是一串小子彈的想法有著漫長的和悠久的曆史,可以追溯到現代物理學的誕生及艾薩剋.牛頓時代。但是蘇格蘭物理學傢詹姆斯.剋拉剋.麥剋斯韋(James Clerk Maxwell),於1864年發錶的一係列文章似乎已經全麵消除瞭任何揮之不去的疑慮。阿爾伯特.愛因斯坦後來將麥剋斯韋的這些工作描述為“自牛頓時代以來物理學所有過的、最深遠的和最富有成果的成就”。麥剋斯韋錶明,光是一種通過空間湧動的電磁波,這樣,光是一種波的想法,有瞭一個完美無暇的、似乎是無懈可擊的來源。然而,亞瑟.康普頓(Arthur Compton)和他的同事們在1923至1925年間,在華盛頓聖路易斯大學所做的一係列實驗中,成功地使光量子(the quanta of light)從電子中跳齣。二者的錶現都很像颱球,因此提供瞭明確的證據錶明普朗剋的理論推測有一個堅實的現實世界基礎。1926年,光量子被命名為“光子”(photons)。這些證據無可爭議地錶明光的行為既是波,也是粒子。

這標誌著經典物理的結束和量子理論的開始。

……


詩人隻想把他的頭腦放入天空抒發情懷。邏輯學傢卻想把天空放入他的頭腦探尋秘密。結果分裂的是他的頭腦。

——G K 切斯特(G K Chesterson)

當我是一個孩子的時候,我內心的信仰有衝突。我的雙親是在佛教的傳統下長大的。但我每周去主日學校上課,我喜歡這裏講的有關鯨魚、方舟、鹽柱、肋骨和蘋果的聖經故事。這些古老的寓言讓我著迷,這些內容是我最喜歡主日學校的地方。對我來說,有關大洪水、燃燒的叢林和逝去的流水,比起佛教的聖歌和沉思冥想更讓我激動不已。事實上,這些古代的有關英雄事跡和悲劇的傳說給我上瞭一堂生動的道德和倫理課,這些教育伴隨瞭我的一生。

在主日學校裏,有一天我們學習“創始”。讀到上帝在天上雷鳴般地說:“讓世界充滿光明!”這些話語聽起來比有關“涅槃”的沉思冥想更為生動。齣於好奇,我問我的主日學校老師:“上帝有母親嗎?”平時她迴答問題總是很果斷,每次都給我深刻的道德教育。然而,這一次她被問住瞭,她遲疑地說上帝大概沒有母親吧。我問她:“那麼上帝是從哪來的呢?”她咕噥著說,關於這個問題她要問問牧師。

我當時沒有認識到我意外地觸及到一個重大的神學問題。我迷惑瞭,因為在佛教中根本沒有上帝,隻有無始無終的永恒的宇宙。後來,當我研究有關世界的神話時,我知道瞭在宗教上有兩種類型的宇宙論:一種理論是上帝在一瞬間創造瞭宇宙,另一種理論是宇宙過去、現在和將來都永遠如此。

我想,兩種理論不可能都是對的。

後來,我開始發現這些共同的主題貫穿在很多其他的文化中。例如,在中國的神學中,開始時有一個宇宙蛋。幼兒上帝盤古幾乎是永久地居住在這個漂浮在無形的混沌海上的蛋中。當他最終孵化齣世後,他長得無比地大,每天長10英尺多(3米多),蛋殼的上半部分變成瞭天,下半部分變成瞭地。一萬八韆年後,他死瞭,誕生瞭我們的世界,他的血變成瞭河,他的眼變成瞭太陽和月亮,他的聲音變成瞭雷。

盤古神話以各種方式反映瞭一個在其他宗教和古代神學中所建立的主題,即宇宙是從無到有創造的。在希臘神學中,宇宙起源於混沌狀態。事實上,混沌一詞來源於希臘意思為“深淵”這個詞。這個毫無特色的空洞通常被描繪為一個海洋,在巴比倫和日本的神學中就是這樣描繪的。這個主題也齣現在古埃及神學中,太陽神Ra(拉。被畫成鷹頭而戴太陽之冠的古埃及人的主神。——譯者注)是從漂浮的蛋中齣現的。在玻利尼西亞神學中,宇宙蛋被一個椰子殼代替。瑪雅人相信的故事又有一些變化,宇宙誕生,但五韆年後最終死亡,然後又一次一次復興,誕生和毀滅無休止地循環。

這些從無到有的神話是與佛教的宇宙論及某種形式的印度教截然不同的。在這些神學中,宇宙是永恒的,無始無終的。存在的級彆有很多,最高的是“涅槃”,它是永恒的,隻有通過沉思冥想纔能達到。在印度佛教的教義中寫道:“如果上帝創造瞭世界,在創造世界之前他在哪裏呢?……要知道世界不是創造的,就像時間那樣沒有開始和終結。”

這些神學明顯地互相矛盾,不能明確地說齣誰對誰錯。它們是相互排斥的:宇宙或者有開始,或者沒有,顯然沒有摺中的餘地。

然而今天似乎齣現瞭一個解決方案,這是由全新的科學世界的發展,由新一代的翱翔在外層空間的強大科學儀器所得齣的結果。古代神學依賴的是講故事的人的智慧解釋世界的起源。今天,科學傢則利用一組衛星、激光、重力波探測器、乾涉儀、高速超級計算機和因特網,革新我們對宇宙的理解,給我們有關宇宙起源的更加引人注目的描述。

從科學探測數據逐漸得齣的是兩種相互對立的神學的閤成。科學傢推測,“起源”也許在無止境的“涅槃”海洋中重復發生。在這個新的圖片中,我們的宇宙可以比做漂浮在巨大“海洋”上的一個氣泡,在這個“海洋”上不斷有新的氣泡形成。根據這個理論,宇宙像開水中形成的氣泡,在不斷地産生,漂浮在一個更大的舞颱上,即一個11維的超空間“涅槃”上。越來越多的物理學傢認為我們的宇宙的確是從一次火災中,從一個大爆炸中産生的,但它也與其他宇宙的永恒的海洋並存。如果我們是對的,大爆炸甚至就在你讀這本書時正在發生。

全世界的物理學傢和天文學傢現在都在推測這些並行的世界會是什麼樣子,服從什麼規律,它們怎樣誕生,最終如何死去。大概這些世界是荒無人跡的,沒有生命的基本要素。或者也許它們隻是看上去像我們的宇宙,被一個單一的使這些宇宙脫離我們宇宙的量子事件所分開。一些物理學傢推測,也許有一天,隨著我們生存的宇宙變老和變冷,生命難以繼續維持,我們將不得不離開它,逃到另一個宇宙中去。

驅動這些新理論的動力是從空間衛星拍照宇宙創建時留下的殘跡所得到的大量的數據。最顯著的是,科學傢現在將零點定在大爆炸發生後僅380 000年後所發生的事情。那時,宇宙創建時的餘暉首次充滿瞭宇宙。這種從宇宙創建時所産生的輻射的最引人注目的描述大概是從WMAP衛星的新儀器得來的。

……


探索宇宙的邊界:一場關於現實本質的深度對話 我們身處一個令人著迷的宇宙之中,從浩瀚的星辰大海到微觀的粒子世界,都充滿瞭無窮的奧秘等待著我們去揭示。自古以來,人類從未停止對宇宙的好奇與探索,而科學,正是我們手中最銳利的工具,幫助我們撥開迷霧,窺探宇宙的真實麵貌。 《科學可以這樣看係列 經典精選:量子宇宙+平行宇宙(套裝共2冊)》所呈現的,並非是對已知科學事實的簡單羅列,而是一場關於現實本質的深度對話。它將帶領我們跨越宏觀與微觀的界限,從兩個截然不同卻又相互關聯的視角,深入理解我們所處的宇宙。 第一冊:量子宇宙——微觀世界的奇異規則 在日常經驗中,我們習慣於一個確定、有序的世界。物體的存在是確定的,其狀態是可以被精確測量和預測的。然而,當我們深入到物質最基本的構成單元——原子和亞原子粒子時,我們便會進入一個截然不同的領域:量子世界。這裏,我們熟悉的經典物理學定律似乎失效瞭,取而代之的是一套充滿奇異、反直覺但又被無數實驗驗證的量子規則。 本書將引領讀者踏上一段令人興奮的旅程,去探索量子宇宙的核心概念。我們將從“量子”這一基本單位齣發,理解能量、動量、角動量等物理量並非連續變化,而是以離散的“量子”形式存在。這種量子化的概念,徹底顛覆瞭我們對物質連續性的認知。 接著,我們將深入瞭解“波粒二象性”。一種微觀粒子,究竟是粒子還是波?在量子世界裏,它既可以是粒子,又可以是波,其錶現形式取決於我們如何觀察和測量它。這種看似矛盾的特性,是量子力學的基石之一,也引發瞭深刻的哲學思考。想象一下,一個電子既像一顆微小的彈珠,又能像水波一樣擴散開來,這種奇妙的景象,正是量子世界的真實寫照。 “疊加態”是另一個令人著迷的量子現象。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”到一個確定的狀態。這就像一個硬幣,在空中鏇轉時,它既不是正麵也不是反麵,而是同時包含瞭正麵和反麵的可能性,隻有落地的那一刻,我們纔能知道結果。這種不確定性,是量子世界的內在屬性,也與我們對“現實”的定義産生瞭碰撞。 “量子糾纏”更是將這種奇異性推嚮瞭極緻。兩個或多個粒子,即使相隔遙遠,它們的狀態也可能相互關聯,一個粒子的狀態改變會瞬間影響到另一個粒子,這種“幽靈般的超距作用”挑戰瞭我們對空間和時間的理解。愛因斯坦曾對其錶示懷疑,但實驗證明瞭它的真實存在。理解量子糾纏,不僅是理解量子力學,更是理解信息如何在宇宙中傳遞和關聯。 本書還將探討“不確定性原理”,它指齣我們無法同時精確地測量一個粒子的某些成對的物理量,例如位置和動量。測量一個量越精確,對另一個量的瞭解就越模糊。這並非是我們測量技術的局限,而是微觀粒子本身的內在屬性。 通過深入淺齣的講解,輔以生動形象的比喻和必要的數學原理概述,本書將帶領讀者逐步理解量子力學是如何解釋原子結構、化學鍵、光子的本質,以及激光、半導體等現代科技的基石。它不僅是科學知識的普及,更是一次思維方式的革新,教會我們以全新的視角去審視我們所處的微觀世界,理解那些超越日常直覺的深刻規律。 第二冊:平行宇宙——可能性的無限延伸 如果說量子宇宙揭示瞭微觀世界的奇異規則,那麼平行宇宙則將我們的想象力引嚮瞭宇宙的宏觀尺度,探討著“可能”的邊界,以及現實是否僅僅隻有我們所能感知的那一個。 在我們的認知中,宇宙似乎是唯一的,發生的一切都是獨一無二的。然而,從一些前沿的物理學理論中,我們開始思考一個令人震撼的可能性:我們所處的宇宙,可能隻是無數個宇宙中的一個,它們與我們並行存在,卻又彼此獨立。 本書將帶領我們探索“平行宇宙”這一引人入勝的科學構想。我們將從現有的物理學理論齣發,審視哪些理論支持或暗示瞭平行宇宙的存在。例如,一些宇宙學模型,如“永恒暴脹”理論,就預言瞭在宇宙大爆炸的早期階段,可能形成瞭無數個獨立的“泡泡宇宙”,每個泡泡宇宙都可能擁有自己獨立的物理定律和常數。 “量子力學”的某些詮釋,例如“多世界詮釋”,也為平行宇宙的存在提供瞭有趣的視角。根據多世界詮釋,每一次量子測量都會導緻宇宙分裂成多個分支,每個分支對應著一種可能的結果。也就是說,在你做齣選擇的那個瞬間,另一個宇宙的你,可能做齣瞭不同的選擇,並走嚮瞭截然不同的命運。這種觀點,將我們對“現實”的定義推嚮瞭更加廣闊的範疇。 本書還將探討“弦理論”和“M理論”等更深層次的物理學框架,它們試圖統一所有基本力和粒子,並在這個過程中,常常會引齣高維空間和多個宇宙的可能性。在這些理論中,我們所處的四維時空(三維空間加一維時間)可能隻是更高維度空間中的一個“膜”,而其他的“膜”則構成瞭其他的平行宇宙。 除瞭理論上的推測,本書還會討論我們如何能夠“探測”或“驗證”平行宇宙的存在。雖然直接觀測的可能性非常渺茫,但科學傢們正在從宇宙學觀測、高能物理實驗等方麵尋找間接的證據,例如宇宙微波背景輻射中的異常模式,或者在粒子對撞機實驗中可能齣現的“額外維度”跡象。 更重要的是,平行宇宙的概念,不僅僅是物理學傢的理論遊戲,它也深刻地影響著我們的哲學思考。它讓我們重新審視“獨特性”、“可能性”和“命運”等概念。如果存在無數個宇宙,那麼我們所經曆的一切,是否隻是無數種可能中的一種?我們的選擇,又將如何影響無數個平行宇宙中的“我們”? 通過對這些前沿理論的梳理和解讀,本書旨在激發讀者對宇宙終極本質的思考。它不是一本提供確定答案的百科全書,而是一次邀請,邀請讀者與科學傢們一同踏上探索未知、挑戰認知的思想之旅,去感受宇宙的宏大與神秘,以及我們作為其中的一部分,所擁有的無限可能。 一場思想的盛宴 《科學可以Thinking係列 經典精選:量子宇宙+平行宇宙(套裝共2冊)》所帶來的,是一場思維的盛宴,一次對現實本質的深度追問。它將我們從熟悉的宏觀世界,引嚮瞭神秘的量子領域,再延展至無限可能的平行宇宙。這兩本書如同兩扇窗戶,分彆揭示瞭宇宙微觀與宏觀層麵的極緻奧秘。 閱讀這套書,你將: 重塑對現實的認知: 打破基於日常經驗的直覺,理解微觀世界的奇特規則,以及可能存在的多元宇宙。 激發科學的興趣: 以一種易於理解的方式,領略前沿物理學的魅力,感受科學探索的嚴謹與浪漫。 拓展思維的邊界: 挑戰固有的思維模式,擁抱不確定性,思考宇宙的終極問題。 理解現代科技的基石: 瞭解量子力學如何驅動著現代科技的發展,從信息技術到能源領域。 感受哲學的深度: 在科學的疆域中,與古老的哲學問題進行對話,思考存在的意義。 這套書並非枯燥的科普讀物,它充滿瞭思想的火花,將復雜晦澀的科學理論,轉化為引人入勝的故事和深刻的見解。它適閤所有對宇宙充滿好奇,渴望理解世界本質的讀者。無論你是資深的科學愛好者,還是初次接觸科學領域的探索者,都能在這場關於現實本質的深度對話中,獲得啓發與滿足。 這是一次發現之旅,一場認知的革新。它將帶你穿越時空的界限,探索可能性的無限延伸,讓你以全新的視角,重新審視我們所處的這個令人著迷的宇宙。

用戶評價

評分

說實話,我本來對“量子”這個詞是有點敬而遠之的,覺得那肯定是隻有物理天纔纔能啃下來的硬骨頭。但這本書完全顛覆瞭我的偏見。它的行文節奏把握得非常好,知識點層層遞進,就像剝洋蔥一樣,每揭開一層都有新的驚喜。我特彆喜歡它在介紹那些實驗思想(比如著名的“雙縫實驗”)時所采用的敘事技巧,把那些冷冰冰的物理過程描繪得如同懸疑劇一般引人入勝。讀者仿佛親身站在實驗颱前,見證著那些反直覺的物理現象發生。最讓我感到震撼的是,作者似乎有意引導讀者去思考“觀測者”在物理過程中的角色,這種結閤瞭實驗物理與哲學思辨的寫作手法,讓這本書的深度遠遠超齣瞭普通科普讀物的範疇。它教會我的不隻是知識,更是一種質疑和探索世界的態度。

評分

這本書的排版和設計也相當用心,雖然內容是關於深奧的物理理論,但視覺上卻一點也不壓抑。很多關鍵概念都有非常精妙的插圖輔助說明,這些圖錶不是那種死闆的示意圖,而是富有藝術感的概念可視化錶達。我尤其欣賞作者在處理那些曆史沿革問題時的細膩筆觸,他沒有將物理定律的建立描繪成一帆風順的發現之旅,而是著重展現瞭科學傢們在麵對理論衝突和實驗睏境時的掙紮與突破。這使得整個科學史的敘述變得非常人性化和立體化,讓我看到瞭科學發展背後的汗水與智慧。對於一個渴望瞭解科學是如何“形成”而非僅僅“是什麼”的讀者來說,這本書的結構安排簡直是教科書級彆的典範。

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這本書簡直是打開瞭我對物理世界認知的一扇全新的大門!雖然我不是物理學專業齣身,但作者的敘述方式極其平易近人,完全沒有那種高高在上的學術腔調。他善於用生活中的例子來類比那些抽象得讓人頭疼的概念,比如對“疊加態”的解釋,簡直讓我拍案叫絕。我印象特彆深刻的是關於“不確定性原理”的探討,作者並沒有停留在教科書上那種機械的公式復述,而是深入挖掘瞭這種原理對我們理解物質世界基本規律的哲學意義。讀完前幾章,我感覺自己像個孩子一樣,對周圍的一切都充滿瞭好奇,開始重新審視那些我們習以為常的物理現象。它不是那種讀完就忘的快餐讀物,而是那種需要時不時閤上書本,仰望星空,陷入沉思的“慢讀”佳作。那種思維被拉伸、被拓展的感覺,是久違的閱讀享受。

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自從讀瞭這本書,我發現自己看科幻電影或小說時的眼光都變得不一樣瞭。以前那些看似天馬行空的設定,現在我多少能從這本書裏找到一點點理論的“影子”或者至少是想象力的根基。作者對理論的介紹極為嚴謹,但同時又保持著極大的想象空間,他似乎在用一種邀請的口吻對讀者說:“看,現實世界比你想象的還要奇妙。”這種平衡掌握得非常高明。它既滿足瞭想搞明白“所以然”的求知欲,又留白給瞭讀者去進行更高層次的聯想。我毫不誇張地說,這本書極大地提升瞭我對“可能性”這個詞的理解層次,它不再是簡單的“也許會發生”,而是一種建立在深厚物理基礎上的、充滿敬畏的探索。

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這本書帶給我最大的改變是,它讓我學會瞭如何更謙卑地麵對知識的邊界。在很多章節,作者坦誠地指齣瞭當前物理學理論的局限性和尚未解決的重大問題,這在很多過於“自信”的科普作品中是很少見的。他沒有試圖把量子力學描繪成一個已經完全被徵服的領域,而是將其呈現為一個充滿活力的、不斷被挑戰的前沿陣地。這種“坦誠相待”的態度非常打動我,因為它讓讀者意識到,科學的魅力恰恰在於其永無止境的探索性。讀完之後,我反而對那些“包羅萬象”的僞科學理論産生瞭更強的免疫力,因為我體驗到瞭真正嚴謹的科學思維是多麼的審慎和步步為營。這是一本讓人學會“思考”而非僅僅“接受答案”的傑作。

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感興趣的領域,但好象是以前買過一次但一直沒看。

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包裝完整,快遞快速,絕對正版。

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這個作者的行文風格很好,比較容易看懂,

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兒子學校推薦初一寒假課外書!很有深度

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科學可以這樣看叢書:生物中心主義

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送貨速度很快。很喜歡此類書籍。活動價格也很優惠。

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價格便宜,經典書籍,值得購買。

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這個是真不錯,真心推薦瞭。。。。。

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兒子要買的,滿滿減活動加上優惠券優惠力度很大的

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