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宇宙:從起源到未來(lái)

世界上最聰明的網(wǎng)站Edge,每年一次,讓100位全球最偉大的頭腦坐在同一張桌子旁,共同解答關(guān)乎人類命運(yùn)的同一個(gè)大問題,開啟一場(chǎng)智識(shí)的探險(xiǎn),一次思想的旅行!作為Edge系列之一,《宇宙》一書著重關(guān)注宇宙和宇宙學(xué)的種種問題,以及大眾感興趣的諸如宇宙大爆炸、循環(huán)宇宙、額外維度、多重宇宙等話題。宇宙為何是今日之貌,又將迎來(lái)怎樣的黃金時(shí)代?《宇宙》一書集合了全球宇宙學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)等領(lǐng)域最頂尖的科學(xué)家,針對(duì)這一問題同臺(tái)辯論,在唇槍舌劍中一探宇宙的過(guò)去與未來(lái),開啟對(duì)宇宙的“大思考”!“宇宙暴脹理論之父”阿蘭·古斯、“弦理論之父”倫納德·薩斯坎德、“永恒混沌暴脹理論之父”安德烈·林德、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者弗蘭克·維爾切克、國(guó)際權(quán)威的額外維度物理學(xué)大師麗莎·蘭道爾、加拿大圓周理論物理研究所創(chuàng)始人之一李·斯莫林、數(shù)學(xué)大師貝努瓦·曼德爾布羅特……每一個(gè)名字都如雷貫耳,他們對(duì)宇宙的過(guò)去與未來(lái)、對(duì)人類在我們這個(gè)宇宙中的位置等“終極問題”的頭腦風(fēng)暴,必然火花四濺!

(美)約翰·布羅克曼 ·天文學(xué) ·19.8萬(wàn)字

量子空間

這既是一本關(guān)于圈量子引力的科普讀物。對(duì)于不熟悉這個(gè)名詞的大眾來(lái)說(shuō),這是一本從另一個(gè)角度為我們講述的“萬(wàn)物理論”。人類一直追求萬(wàn)物起源這一問題,希望了解萬(wàn)物是從哪兒來(lái)的,基本規(guī)律是什么。直到今天,這個(gè)問題都還是物理學(xué)的根本,也是物理學(xué)的基礎(chǔ)問題。時(shí)至今日,在很多人的印象中,人類已經(jīng)回答了這個(gè)問題。我們有基本粒子的“標(biāo)準(zhǔn)模型”,有牛頓的萬(wàn)有引力理論,還有愛因斯坦的廣義相對(duì)論,這些已經(jīng)把我們的世界解釋得清清楚楚,很讓人滿意了。但實(shí)際上不是這樣的。在標(biāo)準(zhǔn)模型提出40年后的今天,沒有一個(gè)物理學(xué)家認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)模型是基本理論,大家都認(rèn)為它只是一個(gè)近似的有效理論。圈量子理論是除了弦論之外萬(wàn)物理論的另一個(gè)候選,相對(duì)小眾,在學(xué)界受到的關(guān)注不及弦論,在大眾層面更是較少為人所知,實(shí)際上有些非常有趣的理論,值得向公眾介紹。作者吉姆·巴戈特稱之為“少有人走的路”,在本書中,他介紹了圈量子引力理論領(lǐng)域中兩位杰出的科學(xué)家——李·斯莫林(LeeSmolin)和卡洛·羅韋利(CarloRovelli)的職業(yè)生涯和開創(chuàng)性工作。這是一本關(guān)于物理學(xué)理論前言的普及讀物,更是一場(chǎng)引領(lǐng)普通人推翻既定印象,領(lǐng)略對(duì)世界的另一種可能的解釋的探索之旅。在這本書中,物質(zhì)、時(shí)間、空間都有了全新的理解可能。而認(rèn)識(shí)的過(guò)程,就是科學(xué)探索的意義,是我們探索世界的趣味所在。作者從事科普寫作已有二十多年,文筆和敘述都盡量做到科普化,注重對(duì)科學(xué)知識(shí)做出平易近人的解釋,同時(shí)為寫作加入故事性,保證了本書的可讀性。

(英)吉姆·巴戈特 ·物理學(xué) ·19.6萬(wàn)字

天文學(xué)家的椅子:19世紀(jì)的科學(xué)、設(shè)計(jì)與視覺文化

在19世紀(jì)許多關(guān)于天文學(xué)家的圖像中,占據(jù)顯眼位置的除了龐大的望遠(yuǎn)鏡,往往還有各類專門設(shè)計(jì)的椅子。透過(guò)目鏡注視星空的天文學(xué)家在可調(diào)節(jié)的觀測(cè)椅上或坐或躺,表現(xiàn)出一種機(jī)械化的舒適感。借助眼前的望遠(yuǎn)鏡和身后的椅子,觀測(cè)者的身體與宇宙運(yùn)行聯(lián)系在了一起。眾多圖畫、印刷品和照片顯示,比起前人,19世紀(jì)的西方天文學(xué)家似乎尤其熱衷于設(shè)計(jì)、制造并展示他們的觀測(cè)椅。他們?cè)噲D借此傳遞什么信息?同時(shí)代的觀者又如何解讀這些行為?科學(xué)史學(xué)家奧馬爾·納西姆發(fā)現(xiàn),這些有專門用途的椅子是機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)代的產(chǎn)物,是支撐天文觀測(cè)的重要技術(shù),椅子及其圖像還是建構(gòu)他者和自我形象的力量。在那個(gè)天文學(xué)服務(wù)于航海、貿(mào)易、帝國(guó)擴(kuò)張的時(shí)代,資產(chǎn)階級(jí)喜愛的舒適椅子和坐在觀測(cè)椅上的天文學(xué)家被嵌入了更宏大的時(shí)空網(wǎng)絡(luò),西方人在對(duì)東方和他者的想象中參與著建構(gòu)西方自我的歷史進(jìn)程。在納西姆的筆下,世界的聯(lián)系和不平等銘刻在像座椅這樣看似平凡的物件及其圖像中,它們構(gòu)成了一張指示性網(wǎng)絡(luò),從科學(xué)到藝術(shù),從男子氣概到啟蒙運(yùn)動(dòng),從殖民擴(kuò)張到歷史主義,從帝國(guó)文化到全球關(guān)系,多視角增進(jìn)了我們對(duì)于19世紀(jì)的理解。

(加)奧馬爾·納西姆 ·科技史 ·19萬(wàn)字

血液傳奇

血糖、血壓、血常規(guī)……聽到這些耳熟能詳?shù)拿~,你可能內(nèi)心毫無(wú)波瀾。但是,不管是量血壓,還是做其他檢查,或者是心肺機(jī)、心臟插管等手術(shù),所有這些都建立在人們對(duì)血液循環(huán)建立正確認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上。然而,我們現(xiàn)在覺得理所當(dāng)然的血液循環(huán)概念花了兩千多年的時(shí)間才形成。這本書講述的正是這段跌宕起伏、波瀾壯闊的曲折歷程。文藝復(fù)興時(shí)期,達(dá)·芬奇繪制了人類和牛的心臟及血管系統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu)圖例,正確地將心臟分為四個(gè)腔室,指出動(dòng)脈和靜脈都源于心臟。年輕的人體解剖學(xué)家維薩里從多個(gè)方面公開質(zhì)疑蓋倫的學(xué)說(shuō),他的著作《人體的構(gòu)造》對(duì)心臟、肺和血管系統(tǒng)的描述非常詳細(xì)、準(zhǔn)確。17世紀(jì)初,英國(guó)醫(yī)生威廉·哈維指出了血液循環(huán)的正確方式。他使用的定量研究方法是現(xiàn)代科學(xué)的標(biāo)志,這一發(fā)現(xiàn)徹底改變了生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。但在這個(gè)過(guò)程中,哈維經(jīng)歷了醫(yī)學(xué)界有史以來(lái)最偉大的一次冒險(xiǎn),直面人性的光輝和暗面。在這本書中,全球近三千年的歷史與生理學(xué)、醫(yī)學(xué)重大發(fā)現(xiàn)交織在一起,有悲劇性的失敗,更有在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的非凡進(jìn)步。

(美)祖恩·塞特納 ·科技史 ·18.4萬(wàn)字

量子力學(xué)的真相

春天的早晨,從窗戶涌進(jìn)來(lái)的空氣帶著花園里的清新氣息,這個(gè)“奇跡”是如何發(fā)生的?分子如何被微風(fēng)吹動(dòng),又如何經(jīng)鼻子轉(zhuǎn)化成令人感到愉悅的氣味?每天早晨醒來(lái)的“我”是誰(shuí)?當(dāng)這個(gè)“我”睜開雙眼時(shí),周圍的宇宙又是什么?……在這個(gè)量子力學(xué)的時(shí)代,關(guān)于我們的存在以及我們與這個(gè)世界之間關(guān)系的這些基本的問題,仍是未解之謎。而愛因斯坦和其他現(xiàn)實(shí)主義者相信:量子力學(xué)理論是不完備的。在《量子力學(xué)的真相》一書中,斯莫林教授用3幕故事帶領(lǐng)我們走進(jìn)量子力學(xué)的世界,了解那些自量子力學(xué)誕生以來(lái)就一直困擾著人們的概念問題和嚴(yán)重分歧。第一幕他會(huì)講述我們?cè)谔骄苛孔恿W(xué)發(fā)展軌跡時(shí)所需的基本的量子力學(xué)概念。第二幕他將帶我們追溯了從20世紀(jì)50年代開始的現(xiàn)實(shí)主義量子力學(xué)方法的復(fù)興,并且闡述它們的優(yōu)缺點(diǎn)。斯莫林認(rèn)為:正確且完備的量子力學(xué)理論不僅能夠解決量子引力的問題,還能給出一套完整的宇宙學(xué)理論。第三幕斯莫林將介紹包括自己在內(nèi)的當(dāng)代物理學(xué)家為構(gòu)建現(xiàn)實(shí)主義的萬(wàn)物理論所付出的努力。量子力學(xué),是一個(gè)充滿悖論與神秘色彩之地,歡迎所有人來(lái)到新的科學(xué)時(shí)代。

(美)李·斯莫林 ·物理學(xué) ·17.2萬(wàn)字

信息、生命與物理學(xué)

生命是什么?1943年,諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、量子力學(xué)的重要奠基人薛定諤提出了這個(gè)問題,并指出需要一種全新的物理學(xué)來(lái)給出答案。這是20世紀(jì)最偉大的科學(xué)問題之一,至今各領(lǐng)域科學(xué)家仍在不斷嘗試解答。理論物理學(xué)家、宇宙學(xué)家、天體生物學(xué)家保羅·戴維斯受到薛定諤提出的偉大問題啟發(fā),結(jié)合香農(nóng)的信息論、達(dá)爾文的演化論和近年來(lái)多學(xué)科的前沿研究發(fā)現(xiàn),重新深入探尋生命的內(nèi)在邏輯。與薛定諤一樣,他認(rèn)為生物體清楚表明了更深層次的新物理學(xué)原理的存在,并指出這種新物理能讓物質(zhì)與信息、整體與部分、簡(jiǎn)單性與復(fù)雜性交織在一起。保羅·戴維斯指出,生命的內(nèi)在邏輯是信息。掌握信息可以降低不確定度,這使生命脫離了無(wú)序,與非生命區(qū)分開來(lái)。串聯(lián)起生物體物質(zhì)復(fù)雜性(生命的“硬件”)的東西,是更令人驚嘆的信息復(fù)雜性(生命的“軟件”)。在信息領(lǐng)域,我們才邂逅了生命真正的創(chuàng)造力。信息網(wǎng)絡(luò)和邏輯計(jì)算,正是生命這臺(tái)精妙機(jī)器具有“魔力”的根本原因。

(英)保羅·戴維斯 ·物理學(xué) ·15.5萬(wàn)字

喚醒創(chuàng)新睡美人

奧地利進(jìn)化生物學(xué)家安德烈亞斯·瓦格納在《喚醒創(chuàng)新睡美人》中揭示了一個(gè)顛覆性真相:無(wú)論是自然界的物種進(jìn)化,還是人類文化的創(chuàng)新,許多突破性成果并非誕生于其黃金時(shí)代,而是早在環(huán)境成熟前就已萌芽,卻因認(rèn)知局限、技術(shù)瓶頸或時(shí)代錯(cuò)位沉寂數(shù)百年,直到某個(gè)契機(jī)被喚醒并重塑世界。書中以草類植物歷經(jīng)2500萬(wàn)年才成為地球優(yōu)勢(shì)物種的漫長(zhǎng)進(jìn)化史為切入點(diǎn),生動(dòng)類比了人類歷史上那些被埋沒的突破性發(fā)現(xiàn)。從麥哲倫的船隊(duì)因壞血病遭受重創(chuàng),到林德醫(yī)生的治愈方案被漠視長(zhǎng)達(dá)400年;從心臟起搏器因技術(shù)瓶頸被擱置近20年,再到維米爾的畫作在其死后200年才大放異彩。瓦格納借助跨學(xué)科的分析方法指出,創(chuàng)新由打破根深蒂固的認(rèn)知框架、等待科學(xué)普及的成熟時(shí)機(jī)、借助外部環(huán)境與市場(chǎng)勢(shì)力的催化這三個(gè)關(guān)鍵因素共同決定。在書中,瓦格納通過(guò)螞蟻社會(huì)性基因的千年蟄伏、人類語(yǔ)言能力的偶然爆發(fā)、青霉素的多次“重生”等案例指出,創(chuàng)新并非依賴個(gè)別天才的靈光乍現(xiàn),而是概率、環(huán)境和偶然性的共同產(chǎn)物。這本書不僅是一部創(chuàng)新啟示錄,更是普通人的行動(dòng)指南。它告訴我們:最偉大的創(chuàng)新或許就藏在最不起眼的角落,而你需要的,或許只是一份耐心、一雙發(fā)現(xiàn)的眼睛,以及敢于打破邊界、擁抱不確定性的勇氣。

(奧)安德烈亞斯·瓦格納 ·總論 ·15.4萬(wàn)字

算法簡(jiǎn)史:從美索不達(dá)米亞到人工智能時(shí)代

21世紀(jì)的今天,我們生活的方方面面無(wú)時(shí)無(wú)刻不在被算法影響和塑造。它們幫我們選擇最佳的行車路線,向我們推薦我們可能購(gòu)買的商品,為我們識(shí)別語(yǔ)音和圖像,甚至給單身人士匹配婚戀對(duì)象。越發(fā)強(qiáng)大的算法也在不斷突破極限,無(wú)論是打敗圍棋世界冠軍柯潔,借助大語(yǔ)言模型與人類會(huì)話,還是在200秒內(nèi)完成超級(jí)計(jì)算機(jī)1萬(wàn)年才能完成的計(jì)算。然而,算法并非新近才開始影響人類社會(huì),人類受益于算法已經(jīng)有數(shù)千年的歷史。在《算法簡(jiǎn)史:從美索不達(dá)米亞到人工智能時(shí)代》中,以算法發(fā)展過(guò)程中的關(guān)鍵人物和經(jīng)典算法為主線,作者克里斯·布利克利繪出了一幅近4000年的算法發(fā)展簡(jiǎn)史:從鐫刻在古巴比倫泥板上求2的平方根的算法,到劉徽和祖沖之父子對(duì)圓周率的精確計(jì)算;從查爾斯·巴貝奇和艾達(dá)·洛芙萊斯試圖建造的機(jī)械數(shù)字通用計(jì)算機(jī),到艾倫·圖靈對(duì)算法的正式定義和他構(gòu)想的圖靈機(jī)。書中豐富的算法實(shí)例讓讀者充分感受到算法中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)之美以及算法推動(dòng)人類社會(huì)進(jìn)步的強(qiáng)大力量。全書語(yǔ)言通俗易懂,幾乎沒有使用一個(gè)公式,述及超過(guò)20位圖靈獎(jiǎng)——“計(jì)算機(jī)界的諾貝爾獎(jiǎng)”——得主及其科學(xué)貢獻(xiàn),為沒有專業(yè)背景但希望了解算法的讀者提供了一個(gè)絕佳的窗口。

(英)克里斯·布利克利 ·數(shù)學(xué) ·15.1萬(wàn)字

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