自然规律的探索之旅（第1卷） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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林少如 著

图书标签:

• 自然规律
• 科学探索
• 物理学
• 宇宙学
• 哲学
• 科普
• 自然科学
• 知识
• 学习
• 思考

出版社： 天津科学技术出版社

ISBN：9787557638597

版次：1

商品编码：12336146

包装：平装

开本：16开

出版时间：2018-01-01

用纸：胶版纸

页数：226

字数：374000

正文语种：中文

内容简介

　　作为探索之旅的《自然规律的探索之旅（第1卷）》，我选择研究这个自然界的总体面貌。比如，脚下的大地是什么；如果我们一直往一个方向走会走到哪里；天上的云是什么；星星是什么；太阳是什么；月亮是什么；它们离我们有多远：它们是怎么运动的；为什么它们有时候会突然钻到地下……这些都是人类从刚诞生时就感兴趣的问题，古代几乎所有宗教、神话、哲学都涉及这些问题，而围绕这些问题的思考和探索也是人类科学的重要起源。
　　在即将启程的《自然规律的探索之旅（第1卷）》中，我们将忘记曾经学过的所有知识，只留下生活中的经验，只允许使用普通人都能理解其制作原理的简单工具（比如尺子、量角器、绳子、钟表等。由此也排除那些制作原理不易理解的现代高科技工具，比如卫星、探测器甚至是望远镜等，但它们可以在带有科普性质的最后一章中出现），从零开始观察和探索这个世界。而需要再次强调的是，在阅读之前，你要把思维调到“未知”的背景下，从新生婴儿的角度来重新研究这个世界。

内页插图

目录

第一章 地球
§1-1 地平线的出现
§1-2 矛盾的产生
§1-3 海平线的出现
§1-4 一个看似违反常识的假设
§1-5 球的假设
§1-6 尺子测量的原理
§1-7 测量方案的获得
§1-8 尝试测量地球半径
§1-9 提高测量角度的精度
§1-10 重新测量地球半径
§1-11 原来只是曲率半径
§1-12 不确定性
§1-13 对地球模型的检验
§1-14 不确定性的放大
§1-15 如何看待这样的不确定性
§1-16 补充内容
§1-16-1 模型与魔术
§1-16-2 一些哲学问题
§1-16-3 科学研究的本质

第二章 恒星
§2-1 天那里是什么东西
§2-2 研究方向的拟定
§2-3 记录天体方位的方案
§2-4 钟表计时的原理
§2-5 研究对象的选定
§2-6 从某七颗星星开始
§2-7 星图的描绘及旋转规律的检验
§2-8 对旋转周期更精确的测量
§2-9 行星的发现
§2-10 下一步研究方向的选定
§2-11 天球模型的建立
§2-12 根据天球模型给出的猜测
§2-13 对于猜测的检验
§2-14 天球模型的应用
§2-14-1 定位、测距、绘制世界地图
§2-14-2 经纬度的建立
§2-15 模型任意项
§2-16 对于太阳、月亮是否在星图上移动的检验
§2-17 对于太阳、月亮和行星距离的尝试测量
§2-18 下一步研究方向及对象的选定
§2-19 补充内容
§2-19-1 长度单位“米”的来源
§2-19-2 几个星座的辨识
§2-19-3 银河和星云

第三章 太阳
§3-1 模型的选择
§3-2 一个周期观测的结果
§3-3 用模型推测一个地点的观测结果
§3-3-1 太阳方位变化
§3-3-2 太阳对于该地气候影响的分析
§3-4 用模型推测全球的观测结果
§3-4-1 太阳方位变化
§3-4-2 对全球气候的猜测
§3-5 对所有猜测的检验
§3-6 对长时间测量结果的猜测
§3-6-1 区分恒星年和回归年
§3-6-2 预测太阳方位的方式的小改动
§3-6-3 恒星年和回归年的测量方案
§3-7 对于猜测的检验及实际的测量
§3-8 应用
§3-8-1 制定从零开始建立时间体系的目标
§3-8-2 日晷对一天时长及时刻划分的参考
§3-8-3 确定钟表的运行速度
§3-8-4 闰秒的产生
§3-8-5 公历的建立
§3-8-6 公历和阳历的区别
§3-8-7 时差
§3-8-8 二十四节气
§3-8-9 用太阳和手表辨别方向
§3-8-10 房屋朝向的选择
§3-8-11 利用太阳测定经度
§3-8-12 十二星座
§3-9 模型任意项
§3-10 下一步研究对象的拟定
§3-11 补充内容：云

第四章 月亮
§4-1 测量月亮的距离和直径
§4-2 研究方向的拟定
§4-3 一个周期内月亮在星图上的移动
§4-4 根据一个地点一个周期的运动给出的猜测
§4-4-1 月亮方位变化
§4-4-2 月亮什么时候出现
§4-4-3 月相问题
……

第五章 行星
第六章 望远镜出现后

前言/序言

　　作为探索之旅的第一卷，我选择研究这个自然界的总体面貌。比如，脚下的大地是什么；如果我们一直往一个方向走会走到哪里；天上的云是什么；星星是什么；太阳是什么；月亮是什么；它们离我们有多远：它们是怎么运动的；为什么它们有时候会突然钻到地下……这些都是人类从刚诞生时就最感兴趣的问题，古代几乎所有宗教、神话、哲学都涉及这些问题，而围绕这些问题的思考和探索也是人类科学的最重要起源。
　　作为现代人，很多人或多或少被告知过这些问题的答案，但是当你想象着自己在“未知”的背景下去通过观察获得这些答案时，你会发现这是一件非常困难的事情。就地球来说，我们看到的地面明明是平坦的，凭什么说它是个球呢？就地球绕着太阳转（或自转）而言，我们感受到的地面明明是静止的，凭什么说它会运动（或自转）呢？就行星绕着太阳转而言，我们只能观测到行星和太阳的方位，又该如何确定它们在空间中的位置从而获得它们的运行情况呢？往更大了说，我们又是怎么知道我们处于一个叫银河系的星系中呢？……
　　这些问题对于大多数人的困惑突然让我想到了宗教。宗教教育教徒有神的存在，应该遵循神的教令，但从不严格解释神从哪来，又有谁见过。反观我们的科学教育，我们教育学生们大地是个球，它和其他行星一起绕着太阳转，我们就处于银河系内，等等，却不严谨地说明这些结论的来源，那这和传教有何区别呢？仅仅是灌输的思想不同吧？
　　暂且不说我们学过的一些天文知识是怎么来的，我们的教育大多注重理论而轻视实际的观测。比如，我们如何在夜晚分辨行星和恒星；晚上的恒星是怎么运动的；行星又是怎么运动的；如何辨认星座；东西南北是如何定义的又该如何方便地确定；月亮何时升起何时落下；太阳的方位在一天和一年中怎么变化……这些实实在在的观测是被现代教育最为轻视的，而这些正好是学生们得以在现实生活中检验他们所学知识的方式，因而也正好是宗教传教和科学教育的本质区别所在。
　　在即将启程的第一卷中，我们将忘记曾经学过的所有知识，只留下生活中的经验，只允许使用普通人都能理解其制作原理的简单工具（比如尺子、量角器、绳子、钟表等。由此也排除那些制作原理不易理解的现代高科技工具，比如卫星、探测器甚至是望远镜等，但它们可以在带有科普性质的最后一章中出现），从零开始观察和探索这个世界。而需要再次强调的是，在阅读之前，你要把思维调到“未知”的背景下，从新生婴儿的角度来重新研究这个世界。

《星辰之下：人类文明的微观与宏观观测》图书简介 导言：在秩序与混沌之间，寻觅存在的边界 本书并非一部关于自然法则的宏大叙事，也不试图构建一个包罗万象的宇宙模型。相反，它是一次深入人类认知极限，探索文明如何在新旧范式交替中寻求立足之地的思想漫游。我们聚焦于那些被主流科学叙事所边缘化或尚未完全纳入体系的“灰色地带”——那些介于确定性与随机性之间，物质与信息交织的领域。 《星辰之下》将引领读者穿越三个主要的认知维度：微观结构的不确定性、宏观时间中的信息熵变，以及人类社会对“随机”的心理构建。 我们不探讨已知的物理定律如何支配行星运行，而是审视当这些定律遭遇极端条件或观测偏差时，我们如何重新定义“规律”本身。 --- 第一部分：微观视界：量子的低语与观测者的困境 本部分着眼于信息、概率与现实的内在联系，跳出传统的决定论框架，深入探究在极小尺度上，确定性如何瓦解。 第一章：结构之网的脆弱性 我们首先审视那些构成已知世界基石的结构——晶体、分子排列乃至量子场。然而，重点不在于它们的稳定性，而在于其“相变阈值”。研究表明，许多复杂系统的稳态，仅依赖于一组极度精细的初始条件。我们模拟了在极低能量输入下，宏观材料结构如何突然坍塌或重组的临界点。这不是关于材料科学的教科书式描述，而是关于“系统记忆”的哲学探讨：结构如何在自身信息被扰乱后，选择一条全新的、非线性的演化路径？ 第二章：概率云下的锚点 量子力学中的概率解释，已是现代物理学的基石。但本书更进一步，关注“观测者悖论”在信息处理中的实际映射。我们探讨了一种非主流的观点：信息并非被“观测”后才坍缩，而是信息本身在系统内部的传递和耦合速度，决定了我们所感知的“现实快照”。如果宇宙信息处理的速度存在一个可测量的极限，那么“同时性”的概念本身是否就是一种尺度依赖的幻觉？本章通过分析信息论中的“熵增与信息损失”模型，试图在物理层面为“自由意志”留出理论上的演算空间，尽管这空间微小到近乎不存在。 第三章：非连续性的痕迹 本章聚焦于“噪声”——那些通常被视为干扰、需要被过滤掉的信号。我们研究了在复杂的电磁场或地质活动记录中，那些无法被任何已知周期性或随机性模型解释的“瞬态事件”。这些事件的特征在于其极端的短促和无法重复性。我们提出一个假设：这些瞬态信号，可能并非是系统内部的随机波动，而是系统与更高维度（或更高复杂度的信息场）进行“接触”时留下的边缘效应。 --- 第二部分：宏观尺度：时间、熵与文明的拓扑结构 当我们从微观抽离，进入到人类文明和宇宙尺度的观察时，决定性的力量从基本粒子转变为时间与累积效应。 第四章：时间的回响与因果链的断裂 传统的时间观将时间视为一个单向流动的河流。本书挑战这种线性的、牛顿式的理解，转而采用拓扑学视角审视因果关系。我们分析了在极端长的时间跨度下，早期微小事件对后期宏大结构（如星系团的形成、生态系统的演化）的“非线性反馈权重”。更具争议性的是，本章探讨了在宇宙尺度上，是否存在一种“信息回收机制”——即早期宇宙的某些特定结构，是否以一种我们尚未理解的方式，影响了晚期宇宙中复杂生命的诞生概率？ 第五章：熵的非均匀分布与“有序孤岛” 熵增定律描述了宇宙的总体趋势是趋于无序。然而，生命、智慧和复杂的社会结构，都是局部熵减的奇迹。本书不谈论生物如何对抗熵增，而是关注“有序孤岛”的形成条件。我们通过分析古代文明的兴衰案例，构建了一个模型，来量化一个文明在特定地理和信息环境下，能够维持其复杂性（即抵抗局部熵增）的“有效时间窗口”。这个窗口取决于信息的存储密度、能量获取效率以及社会内部的“冗余度”。 第六章：大型结构中的“信息冗余”与“模式漂移” 探讨人类文明的物理载体——城市、网络、档案库。当一个信息系统规模达到临界点后，系统为了维持其自身稳定，会开始产生大量的“模式冗余”，即信息结构开始自我重复，缺乏创新的输入。我们研究了这种冗余如何导致文明在面对外部冲击时，因反应路径固化而迅速崩溃。这是一种对信息疲劳的考察，它揭示了即便拥有无限的计算能力，如果信息结构自身僵化，文明也无法逃脱某种“文化引力”的束缚。 --- 第三部分：心智的炼金术：我们如何框定现实 在自然规律的探索终点，我们总是会遭遇观测者本身——人类的心智。本部分探讨了人类如何构建和维护一套“可操作的现实框架”，以及这个框架的局限性。 第七章：认知过滤器与“可接受的随机性” 人类心智对模式的渴求是根深蒂固的。本章深入心理学与行为经济学交叉领域，研究人类如何主动地将那些无法解释的现象，“降级”为随机噪音或个人偏见，以维持对环境的控制感。我们分析了文化叙事（如神话、预言）如何提供比物理学更具安慰性的“概率修正”，以及这种修正如何反过来影响群体行为。 第八章：边界的构建与“非逻辑的效率” 我们探讨了那些不遵循主流科学方法的知识体系——例如古代的历法、失传的工程技术。它们可能在严格的物理检验下失败，但在其特定的历史和环境约束下，却展现出惊人的“局部最优解”。本书认为，理解这些“非逻辑的效率”，比简单地将它们归类为迷信更为重要。它们揭示了人类在信息稀缺时代，如何通过高度凝练的经验，在不具备现代数学工具的情况下，模拟出复杂系统的反馈回路。 结语：在边缘探寻，而非在中心停留 《星辰之下》并非旨在推翻任何既有的物理定律，而是试图描绘出这些定律在边界条件下的“阴影”。探索的目的，不是为了找到一个新的、更宏大的统一理论，而是为了理解：在知识的边缘，存在着哪些我们尚未学会问出的问题。我们承认，我们所观察到的一切，都受到我们观测工具和心智结构的限制。本书所展示的，是沿着这些限制的边界行走的足迹，那里充满了未被整合的观测数据和尚未被命名的现象。我们所能做的，只是小心翼翼地记录下这些星辰之下的微光。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构布局，我必须给予高度评价。它不是简单的章节堆砌，而是一个精心设计的知识阶梯，层层递进，逻辑性强到令人拍案叫绝。从最基础的观察和经验总结开始，逐步过渡到那些需要更高抽象思维才能理解的宏观规律，每一步都走得稳健有力，给人一种坚实可靠的感觉。特别是书中对历史脉络的梳理，展示了人类是如何一步步修正和完善对世界的认知的，这让整个探索过程充满了戏剧张力。我仿佛能看到那些古代的先贤们在黑暗中摸索，最终拨开云雾见到真理的激动时刻。这种对历史的尊重和对真理的追求的描绘，使得这本书不仅仅是知识的传递，更像是一部关于人类求知精神的史诗。读完一个部分，我总会停下来深思片刻，回味作者是如何巧妙地搭建起这个知识桥梁的。

评分☆☆☆☆☆

这部书的封面设计简直是视觉上的盛宴，那种深邃的蓝色调搭配着星辰闪烁的图案，一下子就抓住了我的眼球。我本来就对宇宙的奥秘充满了好奇心，光是看着这个封面，我就能想象到作者在文字里构建的那个宏大而又精妙的知识殿堂。它不是那种平淡无奇的科普读物封面，而是充满了哲学思辨的味道，仿佛在邀请读者一起去追寻那些隐藏在现象背后的根本原理。拿到书的那一刻，厚重的手感和优质的纸张也让我感到物超所值，这绝对是一本值得收藏的佳作。我迫不及待地想要翻开它，去领略作者是如何将那些看似遥不可及的自然法则，用如此引人入胜的方式呈现出来的。我已经准备好，让我的思维随着作者的笔触，进行一场没有终点的探索了。这本书的装帧和排版都透露着一种对知识的敬畏，每一个细节都处理得恰到好处，让人在阅读之前就已经心生赞叹。

评分☆☆☆☆☆

这本书的学术深度和广度是令人敬佩的，但最难能可贵的是，它成功地避免了陷入纯粹的学院派清谈。作者在探讨那些高深的理论时，始终保持着一种对普通读者的体谅，用精确而又充满画面感的语言来描绘那些抽象的场景。我特别欣赏作者在关键转折点设置的那些“沉思角落”，那里往往没有直接的答案，而是留给读者自行去构建理解的空白，这种互动性极大地增强了阅读的参与感和记忆的深刻性。它不像某些严肃的学术著作那样拒人于千里之外，反而是像一位亲切的向导，带着你深入险峻的山脉，但每到关键隘口都会停下来，为你指明方向，并鼓励你亲自去攀登。这本书无疑是为那些渴望获得深刻洞察，又不想被晦涩术语困住的读者量身定做的一份精美礼物。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书让我对周围的世界产生了全新的视角。很多过去习以为常的现象，在读完作者的解读后，都变得鲜活而富有意义起来。比如，书中对某些常见物理现象的深入剖析，让我开始用一种更底层的、更本质的眼光去看待日常的互动，这简直是一种认知上的“重启”。它教会我的不仅仅是“是什么”，更重要的是“如何去观察”和“如何去质疑”。作者在字里行间流露出的那种对未知世界保持敬畏和好奇心的态度，深深地感染了我。我发现自己现在走在路上，都会不自觉地去联想书中的理论，尝试在现实中寻找那些抽象规律的具象体现。这种学习方法上的转变，比书中任何一个具体的知识点都要宝贵得多，它真正点燃了我内心深处对世界永无止境的好奇火花。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格极其流畅自然，读起来一点都不觉得枯燥，反倒像是在听一位经验丰富的智者娓娓道来那些宇宙的秘密。作者似乎非常擅长将复杂的概念“去专业化”，用日常生活中能遇到的例子来类比，让即便是初次接触这些深奥理论的人也能迅速抓住要点。我特别欣赏作者在阐述过程中所展现出的那种严谨性与人文关怀的完美平衡。他没有一味地堆砌公式和术语，而是更注重引导我们去思考“为什么会这样”，这种提问的方式，极大地激发了读者的主动探索欲。我感觉自己不再是被动接受知识的容器，而是一个积极的参与者，与作者一同在知识的迷宫中寻找出口。这种沉浸式的阅读体验，让我常常忘记了时间的流逝，一页接一页地往下翻，生怕错过任何一个精妙的论断。