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160千字 字数
2019-09-01 发行日期
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主编推荐语
一本书汇集人类认识世界、探索宇宙的精彩发现。
内容简介
从一粒原子,到无穷宇宙,一本书汇集人类认识世界、探索宇宙的方方面面:数论、世界线、相对论、量子力学、核物理、遗传学……
本书将会回答你如下问题:无穷大究竟有多大?空间有里外之分吗?为什么三维世界里的人无法想象四维空间?相对论是怎么“相对”的?我们怎么才能看到原子的尺寸?核反应时究竟在发生什么?生物与非生物的界限在哪里?
一,二,三……快进入无穷大的科学世界吧。
目录
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版权信息
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前言
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1961年版前言
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第一卷 数字游戏
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第一章 大数字
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1 你能数到几?
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2 无穷大有多大
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第二章 自然数字和人造数字
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1 最纯粹的数学
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2 神秘的−1
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第二卷 空间、时间和爱因斯坦
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第三章 宇宙的奇异特性
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1 维度和坐标
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2 不用度量的几何学
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3 翻转空间
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第四章 四维世界
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1 时间是第四个维度
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2 时空等价
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3 四维距离
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第五章 空间和时间的相对性
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1 时空互变
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2 以太风和天狼星之旅
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3 弯曲的空间和引力之谜
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4 封闭空间和开放空间
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第三卷 微观世界
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第六章 下降的阶梯
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1 希腊人的观点
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2 原子有多大?
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3 分子束
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4 原子摄影
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5 解剖原子
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6 微观力学与不确定性原理
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第七章 现代炼金术
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1 基本粒子
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2 原子之心
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3 轰击原子
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4 核物理学
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第八章 无序的规律
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1 热无序
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2 我们该如何描述无序运动?
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3 计算概率
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4 “神秘的”熵
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5 统计涨落
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第九章 生命之谜
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1 我们由细胞组成
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2 遗传和基因
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3 基因,“活的分子”
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第四卷 宏观宇宙
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第十章 不断扩展的地平线
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1 地球和它的邻居
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2 恒星之河
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3 走向未知的边界
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第十一章 创世年代
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1 行星的诞生
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2 恒星的私生活
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3 原始的混沌和膨胀的宇宙
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译后记
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索引
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科学世界里的故事与诗意
这本首次出版于 1947 年的科普经典,在近八十年后的今天依然精彩。其结构安排看似随意,实则精巧。从数学中的 “大数字” 开场,用棋盘上的麦粒、古罗马人写不出 “一百万” 的窘境,让读者直观感受指数增长的威力。接着谈无穷大的比较,康托尔的一一对应法则引出一个反直觉的结论:在无穷的世界里,部分完全可以等于整体。这种思维上的冲击感,恰恰是伽莫夫想要的 —— 他不是在灌输知识,而是在撬动认知。随后的话题转向空间、时间、相对论、微观世界、宏观宇宙。乍看是跳跃的,细读才发现有一条暗线贯穿:从最简单的数字 “一” 出发,一步步拓展到人类认知的边界 “无穷大”。这书名本身就是个隐喻,它暗示着认知的路径 —— 所有的宏大叙事,都始于最朴素的起点。
世界是分层的、统一的、可被理解的,而科学,就是我们发现这个统一性的方式。1. 不是所有的无穷大都是一样大的。无穷数的世界里,整体可以和部分一样大,但它们也分等级:整数的数量、线段上点的数量、曲线的种类,是三级越来越大的无穷。不是所有无限大都一个样。无限世界很神奇:整体可以跟它的一部分一样多,但也有大小之分。比如整数有多少个、一条线上有多少个点、一条曲线能有多少种画法,这三样一个比一个多,是三级越来越大的无限。无穷有等级告诉我们:世界比直觉大得多,而且大到有结构、有层次。想象有一台永远数不完的计数器,数整数:1,2,3,4…… 这已经很无穷了对吧?但如果在 0 到 1 之间画一条线段,上面的点有多少个?0.1、0.01、0.001…… 可以永远往下细分,永远分不完。数学家证明过:这条线段上的点比所有整数加起来还要多得多。就像所有五字成语的数量和所有汉字的数量,前者是后者的子集,但后者的总量大得多。无限也分等级,就像富豪榜上:百万富翁、亿万富翁、千亿富翁,都是很有钱,但完全不是一个量级。2. 时间和空间不绝对独立,也不恒定不变。空间距离和时间间隔,不过是四维距离在空间轴和时间轴上的投影;旋转坐标系,二者可以互相转化。时间和空间不是分开、固定的。距离和时间,其实是同一个四维距离在空间和时间方向上的影子。换个角度看,距离和时间还能互相变来变去。时空一体告诉我们:看似分开的东西(时间、空间)其实是同一个底层的不同面。高大松坐在高铁上吃泡面,对高大松来说泡面 3 分钟就泡好了(时间很短),高铁也没动(空间上高大松一直在座位上)。但对站台上的人来说,这 3 分钟里跟着高铁跑了好几公里。大家对过了多久和走了多远的感受完全不同,这就是时间和空间在不同角度下互相转化了。就像一根斜放的棍子,从正面看它很长,从侧面看它很短。棍子本身没变,只是看的角度不同。时间和空间也是这样一根四维棍子,换个坐标系,时间就变成空间,空间就变成时间。3. 生命是负熵的使用者,植物从阳光中夺取秩序,动物则从植物那里间接获取。热力学第二定律统治着宇宙的无序,而生命的本质,就是靠不断汲取负熵来维持自身的有序。生命靠吃秩序活着。植物从阳光里抢秩序,动物吃植物间接拿到。宇宙大趋势是越来越乱(热力学第二定律),而生命就是不断从外面吸收反混乱的能量,来保持自己不乱。生命吃秩序告诉我们:连活着这件事,都不是例外,而是宇宙规律的一种精妙体现。房间不收拾会越来越乱(袜子到处扔、书堆成山),这是自然趋势。但如果花半小时整理好,房间就变有序了,消耗了体力(能量),换来了秩序。生命也一样:植物晒太阳,把乱糟糟的阳光和二氧化碳整理成整齐的糖分;吃饭就是间接从植物那里获取这种整理好的秩序,用来维持身体不乱套。宇宙像一条往下流的河(越来越乱),而生命就像河里逆流而上的鱼,鱼得不断使劲儿游(消耗能量),才能不被冲下去。这个使劲儿就是吃负熵。4. 从一粒原子到无穷宇宙,科学的逻辑是相通的。数学是工具,物理是规律,生命是奇迹,宇宙是舞台;沿着伽莫夫的阶梯往上走,会发现世界从一到无穷大,层层相扣。从一粒原子到整个宇宙,科学道理是通的。数学是工具,物理是规律,生命是奇迹,宇宙是大舞台。顺着科学家的思路往上走,会发现世界从一到无穷,一层套一层,全都连在一起。逻辑相通:从原子到宇宙,从数学到生命,全都能用同一套思维框架理解。用同样的加减乘除能算买菜找零,也能算火箭轨道。DNA 的双螺旋结构和晶体结构都用到了对称性原理。从最小的夸克到最大的星系团,背后都是同一套数学语言在描述。就像乐高积木,不管拼的是小汽车还是摩天大楼,底层用的都是同一种凸点 + 凹槽的连接逻辑。科学就是那套连接方式,从微观到宏观,一层层往上搭,全都扣得上。总之,宇宙有一套底层的统一逻辑,从最小的粒子到最大的无限,从死物到生命,全都被这套逻辑串在一起。而人类最酷的地方,就是我们用数学这把钥匙,一层一层地撬开了这个统一世界的门。
出版方
果麦文化
果麦文化传媒成立于2012年7月。面向城市新兴中产阶层,提供图书、电影、互联网文化产品等“更好的精神食粮”。