4本尋找薛定諤的貓+尋找時間的邊緣+像物理學傢一樣思考+薛定諤的小貓 科普百科讀物知識書籍 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

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店鋪： 興傑圖書專營店

齣版社： 海南齣版社

ISBN：978754435994812

商品編碼：29878410960

套裝數量：4

內容簡介

　　《尋找時間的邊緣:黑洞、白洞和蟲洞》講述瞭現在被稱為“黑洞”的現象早在1783年就有描述，當時那些理論被當作純粹的空想而被人無視——看不見的星星聽起來過於難以置信，所以沒有被人嚴肅對待。直到射電天文學、相對論、扭麯空間的數學模型得到發展，那些看不見的星星的真正意義纔逐漸清晰。

作者簡介

　　約翰·格裏賓（John Gribbin），畢業於英國劍橋大學，獲天體物理學博士學位，後成為科學讀物專業作傢。曾在科學雜誌《自然》、《新科學傢》（現任該雜誌物理學顧問）工作，經常替《泰晤士報》、《衛報》和《獨立報》撰寫有關科學的文章，著作等身（50多部）。其中包括《尋找薛定諤的貓》（海南齣版社）、《大宇宙百科全書》（海南齣版社）、《探索大爆炸》、《漫畫時間史》（與凱特·查爾斯沃思閤著）等書。

內頁插圖

精彩書評

　　★格裏賓的寫作一貫有趣，使艱澀的概念通俗易懂。 
　　——麥剋·羅文—羅賓遜《泰晤士文學副刊》 
　　 
　　★使人著迷……格裏賓用流暢輕鬆的筆觸、專業科學的新聞風格撰寫瞭一本發人深省的書……給讀者以安全感，好比手裏拿著足以通過迷宮般地域的導遊圖。 
　　——漢斯·剋裏斯蒂安·馮·貝耶爾《紐約時報》 
　　 
　　★約翰·格裏賓的書可讀性強，條理清晰而且有趣，在纔華上本書也不輸於霍金的書……讀格裏賓天文學方麵的書使讀者感覺好像小孩被允許熬夜。 
　　——約翰·維爾剋斯，《洛杉磯時報》

目錄

緻謝 
章 古代曆史 
第二章 扭麯的空問與時間 
第三章 緻密的恒星 
第四章 黑洞很多 
第五章 時問邊緣的黑暗 
第六章 超空間連接 
第七章 建造時間機器的兩種路徑 
第八章 宇宙連接 
專業術語 
參考文獻

精彩書摘

　　《尋找時間的邊緣：黑洞、白洞和蟲洞》： 
　　但其行為仍然完全像氣體一樣——此時，已不是原子在高速地運動和相互碰撞瞭，而是原子核在高速的運動和彼此衝撞。這就是發生在太陽和大部分恒星中心的情況。在這個過程中，某些原子核之間的碰撞是如此的激烈，以至於它們結閤在瞭一起，由氫原子核轉變為氦原子核，同時釋放齣能量，這被稱之為核聚變，也是恒星能維持其熾熱的原因。 
　　但當所有潛在的核聚變都消耗殆盡，恒星的中心開始冷卻下來時會發生什麼情況呢？似乎可以想見的是，原子核會重新捕獲自己的電子。恢復到原子狀態並從等離子體迴到氣體雲。但要做到這一點，它們就必須從某處找到能量，剋服內嚮引力的阻撓，使恒星中心再次擴大，為原子創造齣足夠的空間。由於恒星無處獲得這種能量，所以這個情況是不可能發生的。正如愛丁頓一貫所錶達的那樣，這樣的恒星不得不捕獲能量以使自己冷卻下來！“看來，”他在自己的經典著作《恒星的內部結構》中寫道， “當其亞原子能量的供應終失敗時，恒星就會陷入難以自拔的睏境之中。” 
　　就在1926年愛丁頓著作齣版的同一年，工作於劍橋大學的拉爾夫·福勒（Ralph Fowler）指齣瞭一個垂死的恒星怎樣纔能剋服這一睏境。他根據新的量子理論進行瞭推算，發現對於此類恒星，將要發生的情形是它會變為非常緻密的狀態，其中原子核會嵌入電子海中去。電子本身的壓力會使其彼此排斥並撞擊著原子核，當恒星收縮到一定尺度時，與其嚮內的引力達到平衡。使緻密恒星達到穩定狀態的實際大小，取決於它的質量。福勒計算瞭各種可能性，發現都非常接近於諸如天狼星B這樣實際存在的白矮星的質量。 
　　……

目錄

前言 / 1

序章問題 / 1

光的奇異性?電子乾涉?標準觀點?深水?盒子中的貓?真實性的另一麵?薛定諤貓的兒女

章古代光學 / 35

個現代科學傢?從伍爾西索普到劍橋再到伍爾西索普?在牛頓的遮蔽下?牛頓的世界觀?揚的觀點?菲涅耳、泊鬆及亮斑?書籍裝訂商的學徒?法拉第的場?神秘的顔色?驚人的麥剋斯韋方程組

第二章現代 / 73

以太之死?走嚮狹義相對論?愛因斯坦的洞見?超光速與時間倒退?進入光子世界?教愛因斯坦計算光子的人?有關光子與物質的新理論?量子電動力學的勝利?未來的光學

第三章奇異而真實 / 117

看到不可能的光?深入探索光子行為?兼顧雙方?無中生有?“趕緊發送我，斯科特”?量子密碼術?深入光子內部?觀察量子?奇妙的電子迴路?什麼時候是光子?

第四章絕望中的補救 / 155

哥本哈根解釋的垮颱?我想，因此?馮?諾依曼的愚蠢的錯誤?不可分割的整體?宇宙的擴散?量子主題的多元性?絕望中的忠告?相對性的一個方麵?一個與時間有關的實驗

第五章思考之思考 / 201

構造誇剋?認識愛因斯坦?描述不可描述的?瞭解現實世界?進駐量子實在的整體進路

結語解決方案：我們這一時代的秘密 / 243

充分利用質量?把萬有引力串起來?復雜性的簡單方麵?與宇宙握手?拿齣時間去製造時間

參考書目 / 269

精彩書摘

章 古代光學

　　牛頓的世界觀

　　牛頓顔色理論的重要性不僅在於他是對的，而且在於他得到結論的方法。在牛頓之前，哲學傢主要是通過思辨來發展自己的世界觀。例如笛卡兒雖然考慮瞭光傳播的可能方式，但他並沒有做實驗來驗證他的觀點。當然，牛頓也並非個實驗傢，伽利略便在他對球從斜麵上滾下來的運動方式的研究和單擺的工作中開創瞭實驗的先河。但牛頓首先明確錶述瞭科學方法的基礎，即思想(假定)、觀測和實驗相結閤的方法。現代科學正是建立在這一基礎之上。

　　牛頓的顔色理論，産生於他不得不離開劍橋迴傢休假的這段時間裏所做的一係列實驗。到1665年，一束陽光經過一個三角透鏡後會變成一條像彩虹一樣的光譜的現象已被普遍認識。對這一現象的標準解釋基於亞裏士多德的觀點，即白光代錶純淨的，沒有雜質的形式，經過玻璃則導緻這種形式發生混亂。當光進入棱鏡時，它會發生彎麯，然後沿一條直綫到達三角形的另一邊，在那裏它再次彎麯後進入空氣。同時光會發生擴散，從一個白色的光點變成一條彩色的綫，沿三角形頂點嚮下，上麵的光摺麯小，在玻璃中經過較短的距離齣射成為紅光。在下麵三角形的邊要寬一些，光進入棱鏡時要摺麯的多一些，在玻璃中經過較長的距離到達另一邊進入空氣而變成紫色。在兩者之間存在著彩虹中所有的顔色——紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。在一個黑暗的房子裏，讓光通過窗簾上的一個小孔射進來，把一個棱鏡擋在光束前麵，對著窗戶的牆上就會齣現彩色的光譜。

　　亞裏士多德認為，在玻璃中傳播距離短的白光變化小，成為紅光，而傳播距離稍長則變化稍大，是黃色，然後以此類推直到紫色。

　　實際上牛頓用自製的棱鏡和透鏡對這些觀點進行瞭驗證，通過改變透鏡的形狀，力圖減小顔色的變化。他個區分瞭光譜中不同顔色的光，並命名瞭7種顔色(他有意選擇瞭7種顔色，因為7是一個帶有某種神秘意義的素數，如果你發現在彩虹中在藍色和紫色之間難以區分單獨的靛色，你不屬於少數瞭)。

　　但是牛頓這次進行的重要的一個實驗隻不過是在個棱鏡後麵放瞭第二個棱鏡，隻不過放的方式不同，個棱鏡尖朝上放，將一束光譜展開成彩色的光譜，第二個棱鏡尖朝下放，將展開的彩色光譜變迴瞭一束白光。雖然光經過瞭更厚的玻璃，但它並沒有變得更混亂，而是迴到瞭原來的純淨狀態。

　　牛頓認為，這說明白光一點也不“純淨”，而是由彩虹中所有顔色的光混的，不同顔色的光在摺射時彎麯程度不同，但是在原來的白光中包含所有顔色的光。這是一個革命性的觀點，因為它不僅推翻瞭亞裏士多德哲學的一項基礎，而且還是建立在可信的實驗基礎之上。但牛頓並不急於嚮世界宣布他的發現，他在1665年所獲得的對光本性的認識使他緻力於一種新型望遠鏡的研究。

　　用大透鏡做成的望遠鏡(摺射望遠鏡)存在一個問題，因為透鏡同樣會把白光分解成有色的光譜。這樣所觀察的物體的圖像上會産生彩色條紋，使圖像模糊不清，使我們在觀察星星時非常不便，這種現象稱之為“色散”。牛頓發現要做齣一個沒有色散的透鏡係統很睏難(但並非不可能，如所謂的消色差透鏡係統，是利用兩片或多片摺射性質不同的玻璃來製作望遠鏡，它不會産生色散)，因此，牛頓設計並製作瞭用麯麵鏡而不是大透鏡的望遠鏡——反射望遠鏡。

　　牛頓的反射器想法很簡單，用望遠鏡後部的一片大麯麵鏡把光反射到一個斜度45角放置的平麵鏡上，使光改變方嚮穿過鏡壁上的一個小孔射齣來，觀察者可以通過這個小孔來觀察，而不必擔心頭部會擋住星光。這個想法十分卓越，因為它非常簡單，但用現有的材料製作一麵的鏡子是一項實驗工作，作為一個專業的工匠，牛頓自己動手完成瞭鏡子。他做成瞭一颱長約20厘米(6英寸)的儀器，這颱儀器産生的圖像比用四倍長的反射器産生的圖像大九倍，而且沒有色散。

　　這時，瘟疫已經漸漸過去，大學重新開學，牛頓迴到瞭劍橋。他在1667年當選為三一學院的研究員。同年，英國和荷蘭爆發瞭戰爭，荷蘭艦隊在泰晤士成功地襲擊瞭英國人，劍橋也聽到瞭槍炮聲，大傢都知道是怎麼迴事;牛頓斷言荷蘭取得瞭勝利(事實果然如此)，這給他的同事留下瞭深刻的印象。他的理由是，槍炮聲越來越大，這說明戰場越來越近，英軍正在撤退。

　　到1669年，由於他在數學上的工作，牛頓的聲望漸漸超齣瞭劍橋的範圍。同年，位盧卡斯數學教授，艾薩剋?巴羅(於1663年任職)退休，實際上是為瞭牛頓。巴羅雖然是一位有成就的數學傢，但他卻有另外的雄心。他很快成瞭國王的牧師，然後是三一學院院長。他對亨利?盧卡斯——是他設立的盧卡斯教職——的遺囑執行人有足夠的影響，使得他的繼任者也是一個三一學院人，並作為一個知名的數學傢開始留下足跡。

　　這項任命保證瞭牛頓在劍橋的地位，但同時要求他作定期演講。他期演講的題目並不是數學而是光學和顔色理論，其中特彆提到瞭透鏡的色散問題。同時他自豪地嚮劍橋及周圍的同事展示瞭他的新望遠鏡。實際上，現存的牛頓早的信(寫給一個不知名者)寫於1669年，主要內容就是描述望遠鏡。

　　1671年底，皇傢學會(1662年正式建立，實際上已於1645年非正式成立)得知瞭這項非凡儀器的消息。皇傢學會秘書，亨利?奧登堡要求看一下這颱望遠鏡，巴羅代替牛頓把它交給瞭在倫敦的學會。1672年1月奧登堡給牛頓寫瞭一封過分恭維的信，錶達瞭學會對他這項發明的贊美，並告訴他，關於望遠鏡的消息已經通知瞭當時在巴黎的惠更斯。作為新式望遠鏡的發明者，牛頓逐漸開始享譽歐洲大陸。由於這項發明，他於1672年1月11日當選為皇傢學會會員，並於數周後發錶瞭他的篇物理學論文，形式上是給奧登堡的一封信，信中牛頓闡述瞭他的顔色理論。這篇論文於1672年2月19日發錶在學會的“哲學會刊”上，並導緻瞭牛頓次的學術爭論。

　　羅伯特?鬍剋，生於1635年，死於1703年，當時是皇傢學會的實驗館館長。他在科學上已經久負盛名，並對光和顔色有自己的觀點(他自己的光波動論發錶於1665年，但沒有惠更斯完善)，他總希望自己的任何工作都能搶到優先權。在一封給牛頓的迴信中以居高臨下的措辭，他首先否定瞭光是由微粒構成的概念，並認為牛頓的顔色理論與粒子假設無關，並不值得如此誇贊，鬍剋用詞尖刻，暗指牛頓理論中原創的東西是錯的，而對的東西不是原創的。

　　爭論的結果有兩個：，它使牛頓從學術界躲避齣來，把自己關在劍橋，很長時間裏拒絕發錶更多的東西(他把自己完善的光學理論留在手中，直到鬍剋死後，確信不會發生問題時纔全部發錶);第二是牛頓的那句名言——“如果我看得更遠，那是因為我站在巨人的肩上”，尖刻地諷刺瞭鬍剋矮小的個子，同時暗指鬍剋纔智不佳。（此句話與牛頓引力論無關，而是齣自1675年他寫給鬍剋的一封信，距他的《原理》一書發錶有12年。關於牛頓與鬍剋爭論的詳情，參見格裏賓的《尋找時間的邊緣》章。）

　　另一項批評則使牛頓提齣瞭對自己工作方法的認識——什麼是科學的方法。法國天主教耶穌會教士讓?加斯東?帕拉第斯從巴黎給牛頓寫瞭一封信，質疑瞭牛頓理論中幾點牛頓認為恰當的方法。牛頓並沒有把帕拉第斯當成傻瓜對待，而是迴信詳述瞭自己的觀點，他寫道：

　　“哲學和安全的方法似乎應該是，首先努力探索事物的性質，然後用實驗來驗證這些性質，接著逐漸提齣假設來解釋這些性質。假設隻能被用來解釋事物的性質，而不是決定它們，它隻是實驗的奴僕。”（引自維斯弗《永不停息》，242頁。）

　　這就是科學之全部。無論你的理論多麼完美，如果它與實驗不符，那它就不是正確的。例如，牛頓的光的理論(可能應稱之為“假設”，當鬍剋用這個詞來定性牛頓的思想時，牛頓很不高興)，它將摺射歸因於光從一種媒質進入另一種媒質時的速度變化，但與惠更斯的理論不同，微粒說要求光在稠密的媒質中運動得更快。這就有瞭一種很明確的方法來區分這兩種思想;如果牛頓在有生之年能看到實驗顯示光在稠密的媒質中運動的更慢時，他肯定會接受光是以波的形式傳播的觀點。

　　牛頓不僅建立瞭考察世界的科學方法，他(和惠更斯等同時代的人一起)還提齣瞭個客觀世界的模型，它錶明宇宙遵守確定的規律(或定律)，不同的現象，大到行星繞太陽的運動，小至光束的彎麯，都可以用這些規律來解釋，而不必藉助於反復無常的神的一時興緻。

　　17世紀的巨匠留給我們的圖景常被十分準確的稱為“時鍾宇宙”，遵從永世不變的定律。但這裏的時鍾並不是現在的鍾或手錶的樣子，一秒一秒地走過，實際上我們應該想象一下17世紀教堂裏的那種大鍾，按照惠更斯的設計，由一個巨大的鍾擺驅動，包括很多連在一起的大小齒輪，不僅驅動瞭時間嘀嗒的流逝，同時還驅動瞭一個復雜的係統，能讓舞颱上的聖人像跳舞，能撞擊鈴鐺，在特定的時間産生特定的運動。17世紀的科學認為，與此類似的鍾錶係統支撐著行星繞太陽的運轉以及其他自然現象。

　　在牛頓留給我們的思想遺産中，點是宇宙中任何事物的行為都是可以預測的，正如教堂的大鍾在舞颱上人像的運動是可以預測的;第二點是用人腦可以理解的簡單定律就可以理解宇宙是如何運作的。因此，盡管對光本性的進一步理解似乎錶明牛頓的微粒說是錯的，但與取得的成就相比，這似乎顯得無關緊要，當然這仍然是很重要的一步。

目錄

序 1 
譯序 5 
引論 7 
部一 物理（導言） 
章 大蘇爾的大禮拜 3 
物理/ 3 
漢語和英語/ 5 
物理師父/ 7 
鈉光譜/ 10 
玻爾的原子模型/ 12 
第二章 愛因斯坦不喜歡 16 
新物理學與舊物理學/ 16 
牛頓物理學/ 17 
一部大機器/ 20 
是我們創造瞭實相嗎/ 24 
客觀性的神話/ 25 
亞原子粒子/ 27 
統計學/ 29 
氣體動力學/ 29 
或然性/ 31 
量子力學哥本哈根解釋/ 32 
實用主義哲學/ 33 
腦分割分析法/34 
部二 各種形態的有機能（新舊物理學） 
第三章 活的? 39 
有機與無機/ 39 
普朗剋/ 41 
片斷式/ 42 
1905年的愛因斯坦/ 46 
光電效應/ 46 
波，波長，頻率，振幅/ 47 
繞射/ 50 
雙縫實驗/ 53 
波粒二象性/ 56 
概率波/ 57 
第四章 事情是這樣的 59 
量子力學的程序/ 59 
預備區/ 60 
被觀察係統與觀察係統/ 61 
作為關聯物的光子/ 62 
波函數/ 64 
概率函數/ 64 
量子躍遷/ 66 
測量理論/ 69 
量子力學的形而上學/ 70 
量子力學的多重世界解釋/ 73 
薛定諤的貓/ 75 
多疑的托馬斯/ 77 
部三 吾理（量子力學） 
第五章 “我”的角色 81 
心與物的幻象/ 81 
互補假說/ 82 
康普頓散射/ 83 
德布羅意與物質波/ 85 
薛定諤的波動方程/ 88 
泡利不相容原理/ 92 
玻恩概率波/ 93 
原子的量子模型/ 95 
海森堡的矩陣力學/ 97 
測不準原理/ 98 
桌子翻瞭/ 101 
部四 無理（相對論） 
第六章 初心 105 
無理/ 105 
禪者的初心/ 106 
狹義相對論/ 107 
伽利略相對性原理/ 110 
伽利略轉換/ 112 
光速恒定原理/ 113 
以太/ 115 
邁剋爾遜—莫雷實驗/ 116 
菲茨傑拉德收縮/ 118 
洛倫茲變換/ 118 
第六章 狹義無理 120 
狹義相對論/ 120 
“本徵”與“相對”的長度與時間/ 124 
特雷爾對相對論收縮的解釋/ 127 
相對質量的增加/ 128 
同時性/ 128 
時空連續體/ 132 
時空間隔/ 134 
明可夫斯基空間/ 136 
質能關係/ 136 
守恒定律/ 138 
第八章 廣義無理 141 
重力與加速度/ 141 
升降機內外/ 143 
重力質量與慣性質量/ 146 
時空連續體地圖/ 148 
歐幾裏得幾何/ 150 
轉動的同心圓/ 151 
非歐幾何/ 154 
愛因斯坦的預言/ 157 
水星近日點/ 157 
太陽光彎麯/ 158 
重力紅移/ 159 
黑洞/ 160 
“無理”的幻象/ 163 
部五 握理（粒子物理學） 
第九章 粒子動物園 167 
變化的障礙/ 167 
鏡麵的大廳/ 168 
新世界觀/ 169 
粒子物理學/ 169 
有趣的氣泡室/ 171 
創造與湮滅之舞/ 172 
軌跡是什麼/ 173 
量子場論/ 174 
使用日常語言的兩難/ 176 
粒子的質理/ 177 
無質量粒子/ 179 
電荷/ 180 
自鏇/ 181 
角動量/ 182 
量子數/ 184 
反粒子/ 184 
第十章 這些舞蹈 186 
時空圖/ 186 
費曼圖解/ 187 
又是創造與湮滅的舞蹈/ 188 
又是反粒子/ 190 
時間的幻象/ 192 
熵/ 193 
虛光子/ 195 
電磁力/ 197 
湯川秀樹/ 198 
π介子/ 199 
粒子的自我互動/ 200 
引力/ 203 
虛粒子/ 204 
真空圖解/ 207 
守恒律/ 209 
對稱/ 211 
誇剋/ 211 
S矩陣理論/ 212 
部六 悟理（量子邏輯與貝爾定理） 
第十一章 兩者 219 
物理與悟道/ 219 
貝爾定理與量子邏輯/ 220 
馮·紐曼/ 221 
投射的命題/ 222 
直接的經驗與虛構的語言/ 225 
分配律/ 226 
疊置/ 231 
量子邏輯/ 232 
證明/ 232 
躍遷錶/ 233 
馮·紐曼對分配律的反駁/ 237 
量子拓撲學/ 239 
第十二章 科學的結束 241 
悟與統一/ 241 
量子關聯/ 242 
EPR思想實驗/ 244 
超光速溝通/ 247 
局部因果原理/ 247 
貝爾定理/ 248 
剋勞賽與費裏曼實驗/ 249 
阿思培剋實驗/ 252 
超決定論/ 256 
多重世界理論/ 257 
量子力學與哲學/ 260 
暗含的秩序/ 262 
東方心理學/ 263 
無相道/ 267 
後 記 269 
附錄一 注釋 271 
附錄二 基本粒子錶 279 

目錄

引言 / 1

序言真實並不存在 / 3

部分量子理論 / 1

章光 / 3

是波還是粒子??波動理論的勝利

第二章原子 / 13

19世紀的原子論?愛因斯坦的原子論?電子?離子?X射綫?放射性?原子的內部

第三章光與原子 / 25

黑體綫索?不期而至的革命?h是什麼??愛因斯坦、光和量子

第四章玻爾的原子論 / 39

電子的躍遷?得到解釋的氫原子?一個偶然的要素：上帝的骰子?透視原子?得到解釋的化學

第二部分量子力學 / 61

第五章光子和電子 / 63

光的粒子性?波粒二象性?電子波?與過去決裂?泡利和不相容原理?下一步去何方

第六章矩陣和波 / 82

黑利格蘭德的突破?量子數學?薛定諤的理論?一次退步?量子調製術

第七章用量子進行調製 / 102

反物質?原子核的內部?激光器和受激輻射微波放大器?功能強大的顯微術?超導體?生命本身

第三部分題外話 / 129

第八章可能性和不確定性 / 131

不確定性的意義?哥本哈根解釋?雙孔實驗?坍塌的波?互補性原理

第九章悖論和可能性 / 151

匣子裏的鍾錶?“EPR悖論”?時間旅行?愛因斯坦的時間?無中生有?薛定諤的貓?參與的宇宙

第十章布丁的驗證 / 185

自鏇悖論?偏振方麵的迷惑?貝爾實驗?證據?這到底意味著什麼??確認和應用

第十一章多個世界 / 203

誰觀察觀察者??薛定諤的貓?科幻小說?愛因斯坦瞭嗎??迴顧一下?埃弗雷特?我們的特殊位置

後記未完的工作 / 223

時空的扭麯?對稱性破缺?超引力?宇宙是真空漲落的産物嗎??膨脹和當今宇宙

參考文獻 / 241

精彩書摘

　　《尋找薛定諤的貓：量子物理的奇異世界》：
　　艾薩剋·牛頓創立瞭物理學，實際上他創立瞭一切依賴於物理的科學。當然牛頓的工作也是在其他人基礎上的，但正是由於他在300年前發現的運動三大定律及引力理論，纔使科學走嚮通往空間飛行、激光、原子能、基因工程、化學及其他一切的裏程。在200年的時間裏，牛頓理論（現在稱為“經典”物理）高高在上，處於統治地位；在20世紀革新中，對物理的見識已遠遠超過瞭牛頓時代。可是若沒有那200年的科學發展，就不會有這種深刻的理論。本書不是科學史，它更關注新物理——量子物理，而不是經典思想。但就是在300年前的牛頓的工作中已有將要發生變革的跡象——不是齣於其對行星運動及其軌道或是的三大定律，而是齣於對光本質的研究。
　　牛頓關於光的想法多齣於對固定形狀物體及行星軌道的行為的看法。他認識到，我們日常對物體行為的經驗可能是一種誤導，一個物體或粒子在不受彆的東西的影響時一定與在地球錶麵的粒子不同。這裏，我們日常經驗告訴我們，除非你去推一個物體，它會待在那兒不動，如果一旦你不推它，它就很快停止運動。那麼，為什麼像行星及月亮等物體卻不停在它們的軌道上呢？有什麼東西在推動它們嗎？沒有。這是因為行星處於它本來的狀態，與外界沒有聯係，而地球上的物體總是相互關聯著。如果我想將鋼筆拉過桌麵，我的推力與桌麵同筆之間的摩擦力對抗著，正是這種力纔在我不推動時讓筆停下來的。如果沒有摩擦，筆就會一直運動下去。這就是牛頓定律：除非有外力作用於其上，一個物體總保持靜止或以恒定的速度運動。牛頓第二定律告訴我們外力（這裏指推力）對物體的效果。力改變瞭物體的運動速度，速度的變化稱為加速度；你將力除以物體的質量，就得到此力作用於物體産生的加速度。通常，第二定律被描繪為另一種形式：力等於質量乘以加速度。牛頓第三定律告訴我們物體是怎樣反作用於推動它的物體的：對於每一個作用存在大小相等方嚮相反的反作用。我用球拍去打一個網球時，球拍推嚮網球的力剛好等於網球推嚮球拍的力，但方嚮剛好相反；在桌子上的鋼筆，受重力嚮下壓，其壓力剛好等於桌麵彈嚮它的力；火箭的燃氣室中，爆炸過程産生的氣體嚮後衝去的力則正好産生大小相等但方嚮相反的推動火箭的力。
　　這些定律連同牛頓的引力定律，解釋瞭行星繞太陽及月亮繞地球的運動。適當地計人摩擦力，也就可以解釋地球上物體的狀況。這些就構成瞭力學的基礎。但這仍有隱含的哲學上的睏惑。根據牛頓定律，一個粒子的行為可根據其他粒子對它的作用力及它本身受到的作用力確定。那麼如果能夠知道這個宇宙所有粒子的速度與位置，就能夠地預言每個粒子的未來行為，從而預言這個宇宙的未來。這是否意味著這個宇宙就像鍾錶一樣，被造物主上緊瞭發條放在那兒，沿著一條完全可以預言的途徑運動呢？牛頓的經典力學提供瞭這種確定性宇宙觀有足夠多的支持，這兩種圖像給人的自由意誌沒有留下多少機會。是否我們真的就是沿著預設好的軌跡度過我們的一生而彆無選擇呢？多數科學傢都同意讓哲學傢們去爭論這個問題。而他們卻全力轉嚮20世紀新物理學的中心。
　　是波還是粒子？牛頓的粒子物理論是這麼的成功，難怪當初解釋光行為時，他也按照粒子論方法處理。無論如何，觀察到的光是走直綫的，並且光從鏡麵反射時如一個球碰在一個硬牆上一樣。牛頓製造瞭颱反射式望遠鏡，解釋瞭白光是由七色光的，在光學中做瞭那麼多工作，可他總是基於光是由一種稱為微粒的小粒子流組成的假說。光綫在穿過光疏質和光密質邊界時傳播方嚮發生變化，正如光從空氣到水或玻璃中變彎（這就是為何攪酒棍在酒杯或桶中看來是彎的），隻要假設微粒在光密質中走得快一點就能解釋光的摺射現象。即使在牛頓時代，仍有與之完全不同的解釋。
　　荷蘭物理學傢剋裏斯蒂安·惠更斯生於1629年，比牛頓大13歲，是同時代的人。他得齣一個觀點：光並非是粒子流，而是一種波。就像水波在海麵或湖麵上傳播一樣，光通過一種不可見的“透明的以太”傳播。就像在湖塘裏扔一顆石子引起的波傳播那樣，光在以太中傳播是從光源齣發到各個方嚮的。波理論在解釋反射和摺射時能同粒子說一樣閤理。雖然說在光密質的物質中光波的傳播速度不是加快瞭而是減慢瞭，在當時的17世紀沒有辦法測量光速，因此這方麵的差彆不足以區分這兩種理論的優劣。可是，有一個關鍵的方麵，在這點上可得到可以觀測到的不同預測。
　　當光通過一個尖銳的邊界時，它形成一個明顯的邊界影子。這極像粒子流的行為，因為它沿直綫運動。
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好的，以下是一本關於宇宙、時間與物理學探索的科普讀物簡介，內容與您提到的四本書籍無關，力求深入且引人入勝： --- 《群星之歌：從宇宙誕生到時空盡頭的宏大敘事》 作者：[虛構作者名] 裝幀：精裝，插圖豐富，配有高清宇宙圖像與概念圖示 頁數：約 650 頁 導言：我們為何仰望星空？ 自古以來，人類的目光便被夜空中閃爍的星辰所吸引。這些微弱的光點，是比我們自身存在要古老億萬倍的宏偉奇觀。然而，仰望星空遠不止於浪漫的遐想，它是我們探尋自身起源、理解物質本質、並最終定位我們在宇宙中位置的終極哲學命題。 《群星之歌》是一部橫跨宇宙學、粒子物理學、相對論和量子場論的宏大敘事。它並非一本僅僅羅列事實的教科書，而是一次深入思想前沿的史詩級旅程，帶領讀者穿越時間和尺度的極限，去觸摸宇宙中最基本、最深邃的秘密。 --- 第一部：創世之初的低語——宇宙的黎明與結構 本部分聚焦於宇宙誕生之初的“瞬間”，以及隨後漫長冷卻過程中物質結構的形成。 第一章：奇點的迴響 我們從一個不可思議的起點開始——那個密度無限大、溫度無可估量的“奇點”。本書詳細梳理瞭大爆炸理論的觀測證據，從哈勃的星係紅移到宇宙微波背景輻射（CMB）的“微小漣漪”。我們探討瞭暴脹理論如何解決瞭視界問題和平麵性問題，將一個極速膨脹的早期宇宙圖景呈現在讀者麵前。這不是簡單的曆史迴顧，而是對“時間”本身如何誕生的深刻剖析。 第二章：看不見的骨架——暗物質與暗能量 現代宇宙學最大的挑戰在於，我們所能直接觀測到的普通物質（原子）僅占宇宙總質能的不到5%。本書用清晰的語言揭示瞭暗物質如何通過其引力效應塑造瞭星係的形態，以及暗能量如何驅動著宇宙加速膨脹。我們將深入研究各種候選粒子（如WIMPs或軸子）的理論框架，並審視最新的實驗嘗試，如地下探測器和空間望遠鏡的最新發現。理解暗物質和暗能量，就是理解宇宙命運的決定性因素。 第三章：星辰的冶煉廠 恒星是宇宙的熔爐，也是生命元素的締造者。本書追溯瞭第一代恒星的誕生，它們由氫和氦構成，燃燒得狂暴而短暫。隨後，我們將分解恒星的生命周期——從主序星到紅巨星的演化，以及超新星爆發時元素周期錶中更重元素的煉成過程。通過對脈衝星和白矮星的觀察，我們得以窺見恒星演化的極端終態。 --- 第二部：時空編織的奧秘——廣義相對論與引力奇觀 本部分將帶領讀者進入愛因斯坦的彎麯時空世界，探索宇宙中最大尺度的物理現象。 第四章：幾何化的引力 牛頓的引力概念被徹底顛覆。本書用直觀的方式解釋瞭廣義相對論的核心思想：引力不是一種力，而是物質和能量對時空幾何結構的扭麯。我們將通過思想實驗，如自由落體的電梯，來理解等效原理。重點解析瞭史瓦西半徑、事件視界等概念，為理解黑洞的結構打下堅實基礎。 第五章：黑洞的邊界與信息悖論 黑洞，宇宙中最極端的天體。我們探討瞭從史瓦西黑洞到剋爾（鏇轉）黑洞的數學描述。本書深入討論瞭霍金輻射的理論推導，以及由此引發的“信息悖論”——落入黑洞的信息是否真的永遠消失瞭？這不僅是一個物理學問題，更觸及瞭信息守恒的根本原則。 第六章：宇宙的漣漪——引力波天文學 引力波是時空本身的震蕩。本書詳細介紹瞭激光乾涉引力波天文颱（LIGO/Virgo）的探測原理，以及它們如何開啓瞭“引力波天文學”的新紀元。讀者將瞭解到雙黑洞閤並、中子星碰撞等事件的波形特徵，以及這些事件如何幫助我們校驗廣義相對論在強引力場下的準確性，並以前所未有的精度測量哈勃常數。 --- 第三部：微觀世界的交響——量子場論與基本粒子 旅程轉嚮最小的尺度，探索構成一切物質的基本單元及其相互作用的規則。 第七章：粒子的標準模型全景 本書係統梳理瞭粒子物理學的標準模型。我們認識瞭費米子（誇剋與輕子）和玻色子（攜帶力的粒子），以及它們如何通過三種基本力——電磁力、強核力、弱核力——相互聯係。本書著重講解瞭希格斯機製，解釋瞭質量的起源，並迴顧瞭歐洲核子研究中心（CERN）發現希格斯玻色子的曆程。 第八章：量子場論的深刻洞察 量子場論（QFT）是現代物理學的語言。它將粒子視為場的激發態。本書力求解釋，為何QFT比非相對論性的量子力學更為基礎。我們將探討量子電動力學（QED）的驚人精確性，以及為什麼我們需要“重整化”來處理無限大的理論預測——這是一個充滿哲學意味的數學技巧。 第九章：超越標準模型——未竟的探索 標準模型雖然取得瞭巨大成功，但它並非終極理論。本書探討瞭現有模型的局限性：它無法解釋引力、暗物質、暗能量，也無法解釋中微子的質量。我們將介紹超對稱性（SUSY）理論的基本構想，即每種已知粒子都有一個“超伴侶”，以及弦理論的宏大願景——將所有粒子和力統一在多維空間中的振動弦上。 --- 結語：物理學的未來與人類的疆界 《群星之歌》的終點並非知識的終點，而是探索的起點。我們總結瞭物理學在理解宇宙、時間、物質和信息方麵取得的飛躍，並展望瞭下一代實驗和理論可能帶來的範式轉變。從宇宙學的尺度到普朗剋尺度的微觀世界，人類的求知欲正以前所未有的速度拓展著我們對實在的理解。 本書旨在激發讀者對科學的敬畏之心，理解我們生活在一個充滿深刻且精妙的物理定律支配下的宇宙之中。這是一部獻給所有對“世界如何運作”懷有永恒好奇心的人們的指南。 ---

評分☆☆☆☆☆

這本書不僅僅是知識的堆砌，更像是一場跨越時空的對話。我喜歡它那種將科學的嚴謹與人文的關懷巧妙結閤的敘事方式。在探討那些復雜的物理概念時，作者並沒有忘記人類自身的情感和睏惑。我尤其喜歡書中對“薛定諤的小貓”這個思想實驗的深入解讀，它不僅僅是關於量子力學的疊加態，更是關於我們如何理解不確定性，以及我們對現實的感知方式。作者用一種非常人性化的視角，去剖析這個看似冷冰冰的科學實驗，讓我感受到科學背後所蘊含的哲學思考。它讓我開始反思，我們所看到的世界，真的是全部的真相嗎？有沒有可能，在我們無法觀測的維度裏，存在著我們無法理解的可能性？這種對未知的好奇和對生命本質的探尋，在這本書裏得到瞭很好的體現。它讓我覺得，科學並非高高在上，而是與我們每個人的生活息息相關，能夠幫助我們更好地理解自己，理解我們所處的世界。

評分☆☆☆☆☆

我一直以來都對“如何思考”這個問題很感興趣，總覺得擁有強大的邏輯思維能力，是解決問題、認識世界的基礎。這本書裏關於“像物理學傢一樣思考”的部分，給瞭我很大的啓發。它沒有教我怎麼去解微積分，而是側重於物理學傢那種嚴謹、求證、不斷質疑的精神。它提到瞭很多物理學傢在研究過程中遇到的睏難，以及他們是如何通過一步步的實驗和推理，最終得齣結論的。我印象最深刻的是，書中舉例說明，即使是那些看似顛撲不破的理論，也會有其局限性，都會麵臨被新的發現所挑戰的可能性。這種對知識的謙遜和對真理的不懈追求，讓我深受感動。它教會我，在麵對問題時，不要輕易下結論，而是要多問“為什麼”，並且要勇於挑戰自己的固有觀念。這種思維方式，不僅僅適用於科學研究，也適用於我們生活中的方方麵麵。讀完這一部分，我感覺自己好像被注入瞭一股強大的精神力量，對如何更有效地學習和思考，有瞭更清晰的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗，真的是超乎我的想象。我之前嘗試過一些科普讀物，但很多都過於晦澀，讀瞭幾頁就覺得雲裏霧裏，提不起興趣。而這本書，它似乎有一種魔力，能夠將那些深奧的物理學原理，用一種非常生動有趣的方式呈現齣來。我特彆喜歡其中關於“時間”的章節，它沒有像其他書那樣，隻是簡單地講講相對論的時間膨脹，而是通過一些巧妙的比喻和曆史故事，讓我對時間有瞭更深刻的認識。比如，它講到瞭古人如何測量時間，從日晷到原子鍾，這個過程本身就充滿瞭人類智慧的演進。更重要的是，它讓我開始思考，我們習以為常的“時間”，到底是什麼？它真的像我們感覺的那樣，是勻速流動的嗎？讀到這裏，我感覺自己的思維都被打開瞭，不再局限於日常的經驗，而是開始從更宏觀、更抽象的角度去審視這個問題。作者的語言風格也非常吸引人，時而幽默風趣，時而又帶著一絲哲學的深度，讓人在輕鬆愉快的氛圍中，不知不覺地吸收瞭大量的知識。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就足夠吸引人，那種深邃的藍色調，輔以簡潔的綫條勾勒齣的抽象物理概念，讓人一眼就能感受到它所蘊含的知識的厚重感。拿到手中，紙張的觸感也非常舒適，不是那種廉價的滑膩，而是帶著一絲啞光的質感，翻閱起來有一種溫潤的感覺。我尤其喜歡它在排版上的用心，字號大小適中，行間距也恰到好處，不會因為密集而産生閱讀疲勞。而且，章節的劃分也很有條理，即便裏麵涉及的知識點非常廣泛，也不會顯得雜亂無章。我是一個對物理學一直充滿好奇，但又常常被那些復雜的公式和抽象的概念望而卻步的人。這本書的齣現，就像一盞明燈，照亮瞭我探索未知世界的小徑。它沒有一開始就堆砌那些讓人頭暈的數學推導，而是從一些引人入勝的故事和概念入手，比如那個著名的“薛定諤的貓”，這個名字本身就帶著一種神秘感，讓我迫不及待地想知道它背後到底隱藏著什麼。我總覺得，科學的魅力，不僅僅在於那些冰冷的真理，更在於它如何能夠用一種優雅且富有想象力的方式，去解釋我們所處的這個宇宙。這本書的開頭，無疑就成功地抓住瞭我這一點。

評分☆☆☆☆☆

這本書的整體風格，與其說是教科書，不如說更像是一次精心策劃的科學探險。它沒有枯燥乏味的理論模型，而是通過一個個引人入勝的故事，將我們帶入到物理學的殿堂。我尤其喜歡它在講述“尋找時間的邊緣”這個話題時，所展現齣的那種宏大的宇宙觀。它不僅僅是描繪瞭宇宙的廣闊，更重要的是，它讓我們思考，時間在宇宙的尺度下，究竟扮演著怎樣的角色？它有沒有盡頭？有沒有起點？我們人類在其中，又渺小又偉大。作者的敘述方式非常有感染力，他能夠將那些抽象的時間概念，具象化到宇宙的演化、黑洞的邊緣，甚至是我們自身的生命曆程。讀到這一部分，我感覺自己仿佛置身於浩瀚的星海之中，感受著時間的流逝，也思考著生命的意義。這種將科學知識與人生哲思融為一體的寫作手法，讓我受益匪淺，也讓我對宇宙的奧秘充滿瞭更深的敬畏。