评分及书评

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    关于太阳的新旧结论更替

    科学的世界里,新的结论常常会推翻旧结论,在这本书里,这样的例子层出不穷。


    比如最后说到粒子物理标准模型的大厦被撼动了,那也是因为我们终于有钱造出了一个有一个极其变态大的捕捉中微子的网,测量到了我们曾经根本测不到的中微子,后来把网的精度继续提高了十倍,才又发现了中微子振荡过程,每次测量精度的小数点都靠着技术进步,终于能做到左移或者右移 4 至 5 位时,才会产生新的理论。
    而这个理论的革命和颠覆性只在这次左移小数点 5 位的范围里才能展现。当你不去关注那么细微的程度,就算是相对论被其他更牛的理论已经替代了,牛顿定律描述的世界,对你我日常生活而言也仍然是一个精确的描述。光速也仍然是 30 万公里每秒。
    今后的科学重大理论进展全部都会在更加微小的方面开花结果。明白这个道理也多少能让我们远离一些神论和骗术。
    如果你对物理学家大战哲学家感兴趣,或是对化学辉煌年代末期是怎么衰落的感兴趣,或者是被重燃了科学理想的话,不要错过卢昌海的这本书。

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      带你认识“家门口”的恒星

      承编辑美意,让我罗列自己的书,但选自己的书比选别人的书更难,因为不便陈述理由。只能这么说,这本书与新近出版的《时空的乐章 —— 引力波百年漫谈》代表了我科普作品的两种类型:前者是不带公式的普通科普,后者则是所谓的专业科普 —— 但其中包含了不带公式的章节;同时,这两本书也代表了我的写作时间线:前者是早期,后者为新近。

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        《上下百亿年:太阳的故事》

        《上下百亿年:太阳的故事》几乎涵盖了所有关于太阳的基础科普知识,以及科学家对太阳持之以恒的研究和探索。本书核心内容:一、从地心说到日心说:不管是多么完美的理论模型,都必须要向观测事实妥协。二、对日食的认知迭代:我这里数字对不上,你那里必定有别的东西。三、光谱的发现:不存在 “天贵地贱” 的说法,整个宇宙都是由同样物质构成的。第一,从地心说到日心说,天体运动模型的迭代更新,不是因为科学家们闲着没事干,而是因为旧的理论模型和观测到的现实不相符。从托勒密开始,科学家们就认识到,不管是多么完美的理论模型,都必须要向观测事实妥协。这种思维上的革命,为日后的科学发展奠定了基础。第二,日食,说到了实证精神。在科学家眼里,我这里数字对不上,你那里必定有别的东西。人类早已经开始对日食进行解释,从最早的神话故事,到认识到日食的本质,最后掌握日食的发生规律,这个认识过程是实证精神的体现。第三,光谱。通过光谱来分析太阳,发现太阳不过也是寻常元素构成的,不存在天贵地贱的说法。光谱是一个了不起的发现,它让人们知道了,宇宙中的星辰大海跟我们这儿并没有什么不同。光谱的发现,不仅让我们对太阳的了解更深了一层,还开创了整个天体物理学。

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          很有想象力的一部科普作品,如果我们能从那时的太阳上舀下一汤匙物质的话,它将重达几吨!处于这一阶段的晚年恒星将在很长时间内维持很高的温度,发出炽热的白光,因此被称为白矮星(white dwarf star)。这种白矮星自 20 世纪初以来已被大量地发现,成为印证太阳演化理论最后一个环节的可靠证据。[7] 白矮星虽然炽热,但由于不再产生新的能量,最终将在冰冷的星际空间中逐渐冷却,由白变黑,成为一颗不再发光的冰冷天体 —— 黑矮星,它的巨大引力场将是曾经生机勃勃的太阳系的最后墓碑。如果那时有什么智慧生物路过太阳的话,将只能从那巨大的引力场中发现它的存在,而它曾经抚育过的无数生灵,则早已成为过往烟云。这就是太阳的归宿。

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            呈现天文学本质的最小案例

            本书特别适合天文学爱好者阅读。
            我强烈的向你推荐!


            我的推荐理由,有 3 条:
            第一:这本书阅读起来像穿越小说。
            第二:本书会让你体会到思考的乐趣。
            第三:我的偶像高爽老师(《天文学通识 30 讲》的主理人)也极力推荐它。

            高爽:
            这本书特别推荐。太阳的故事,可能是呈现天文学本质的最小案例

            ——
            为了让你体会我推荐此书的心情,我跟你讲讲发现它的过程。
            话说,我学完了高爽老师的《天文学通识 30 讲》之后,就产生了一种强烈的想法:

            我特别特别的想知道:
            那些一个个没有办法用肉眼观测的天文学知识到底是怎么样被天文学家发现的?

            随后,我在得到电子书里一本本的找。
            然后,我发现了《太阳的故事》。
            从头到尾,我是一口气阅读完。就跟读穿越小说一样,非常有角色代入感。
            我跟着本书穿越到了古希腊,从普通人的视角,到研究者的心态,一边观察一边记录,一边思考一边总结。
            之后,神奇的事情发生了:那些惊奇的天文学概念、天文学知识,被我自己自己发现了!
            爽,真的是好看。
            向你推荐!卢昌海老师的《上下百亿年:太阳的故事》

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              普通又奇特的太阳

              哥伦比亚大学物理学博士、优秀的科普作家卢昌海的《上下百亿年:太阳的故事》带我们回顾人类探索太阳的历程。说到天文学,大部分人首先想到的是夜晚的满天繁星,但事实上,咱们能看到的、最显眼的天体,是在白天出现的太阳。太阳太平常了,几乎每天都能看到,以至于咱们在谈论天文的时候常常忽略它,但仔细想想,我们对太阳的了解又有多少呢?本书几乎涵盖了所有太阳的基础科普知识。这本书更重要的价值还在于,这些研究背后展示出来的科学思维,对于我们认识世界会有所帮助。本书从一次虚拟的古希腊之旅开始,逐步深入地向我们介绍太阳这颗带给我们光和热,并且能让我们观察细节的既普通又奇特的恒星。本书既介绍了我们对太阳的当前了解,也回溯了科学家们探索太阳奥秘的过程,并且还穿插了一些让我们可以自己参与的模拟探索。本书的内容涵盖了与太阳有关的从外部形态到内部结构,再到物理机制的各个方面。书的最后介绍了光球层物质的对流,米粒的产生,日冕的研究,耀斑和黑子的研究,太阳大气层异常高温的研究等,很多都是 2000 年后的研究结果。能看懂这些研究内容,并且科普给大众,不是一般人可以做到的,但卢昌海的这本《太阳的故事》讲得通俗易懂。科学的世界里,新的结论常常会推翻旧结论,在太阳的故事这本书里,这样的例子层出不穷。比如最后说到粒子物理标准模型的大厦被撼动了,那也是因为我们终于有钱造出了一个有一个极其变态大的捕捉中微子的网,测量到了我们曾经根本测不到的中微子,后来把网的精度继续提高了十倍,才又发现了中微子振荡过程,每次测量精度的小数点都靠着技术进步,终于能做到左移或者右移 4 至 5 位时,才会产生新的理论。而这个理论的革命和颠覆性只在这次左移小数点 5 位的范围里才能展现。当你不去关注那么细微的程度,就算是相对论被其他更牛的理论已经替代了,牛顿定律描述的世界,对你我日常生活而言也仍然是一个精确的描述。光速也仍然是 30 万公里每秒。今后的科学重大理论进展全部都会在更加微小的方面开花结果。明白这个道理也多少能让我们远离一些神论和骗术。

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                一本书,带你了解太阳上下百亿年

                载人火箭、航天器、射电望远镜,人类能越来越深入的触及宇宙,但是对距离我们最近的恒星 —— 太阳,你又了解多少呢?


                今天就专门介绍一本讲太阳的科普书。虽然太阳系内的对象已经不是天文学的热门,仅有的一些研究也聚焦在 “行星地理”,比如对金星、火星的探测上。
                但作为距离地球最近的恒星,作为我们的能量之源,我们有必要了解一下它。
                关于这本书,以下几个内容,与你分享。
                1. 这本书的最大特点是:硬知识 + 深挖史料。全书 14 章,由 14 个关于太阳的探索故事组成,每章都包含了准确且不广为人知的科学史与硬知识。这些知识点,大都触碰研究前沿。看完之后,你对太阳的了解,会超过 99% 的科学爱好者,但这需要你花费足够多脑力。
                2. 人类认识世界最可靠的方法是科学方法。这本书的作者卢昌海老师会带领着你思考:一个结论是靠什么证据得到的?这个证据要做什么实验?当时有哪些限制?这些限制又会导致结论有哪些不准确…… 准确地评价:完整的逻辑链,贯穿全书始终。如果你只想 “速读”,那等于放弃了一次高质量的逻辑思维锻炼。
                3. 书中关于科学史部分的故事,也有着惊人的剧情:广义相对论最著名的验证实验,由爱丁顿率队,兵分两路出征 “北极圈和亚马逊丛林”,在两地分别测量星光偏着角度。那次实验,让广义相对论第一次站稳了脚跟。但真相是,爱丁顿在数据上做了 “优化”。而之所以几十年后还能发现这些细节上的 “遗憾”,还要感谢爱丁顿如实地把完整数据和 “优化过程” 都放在论文里。这也算是体现了科学精神吧。
                4. 我们都知道,太阳靠内部的核聚变,源源不断产生热量。但具体的发热机制,人类无法直接得知。因为太阳中心核聚变产生的光子,要经过 17 万年才能到达太阳表面,再经过 8 分钟到达地球。在这十几万年内,光子经过了无数次更新,早已失去了诞生时携带的关键信息。
                5. 好在我们有研究太阳的利器 —— 中微子。这本书从第七章开始,就是大部分人都可能没听过的知识了。这些内容在科学上有条脉络,就是 “太阳模型” 的建立;在剧情上也有一条脉络,就是 “寻找丢失的中微子”。这部分内容,精彩得如同一部侦探小说。找到它的时候,太阳的秘密也就被参透了。
                6. 如果你是天文爱好者,肯定知道 “沙罗日全食”。普通日全食大多是几十秒,但 “沙罗日全食” 持续时间能超过 5 分钟。这种日全食要 18 年才会在地球上出现一次,而且每次出现的地点,会顺着经度递进 120 度。也就是说,要在同一个地方再次看到,至少要 54 年。但是古巴比伦人,很早就知道这种日全食是 18 年一个周期,还给它取名 “沙罗”。他们是怎么知道的,这还真是个谜。
                7. 在阳光的构成中,可见光的能量占 43%,红外光占 50%,紫外光只占其中的 7%。所以想要凉快,就得多反射红外光和可见光。在这方面,镜面一样的金属做得不错。观察一下遮阳的汽车用品,以及很多隔热膜,是不是都是这样的 “镜面金属” 设计?
                8. 看完这本书你还会发现:即使是每个人都知道的基本知识,也不全准确。比如,太阳的质量约是 1.989×10^30 千克。事实上,即使抛开测量误差,这个值也不准确 —— 太阳每秒钟 “燃烧” 掉的物质,就大概有 400 万吨。太阳的质量,是逐渐减小的。
                9. 最后给你个建议:卢昌海老师所有的科普书,都值得读。按从易到难分别是:《霍金的派对》《寻找太阳系的疆界》《经典行星的故事》《太阳的故事》《小楼与大师》《因为星星在那里》《黎曼猜想漫谈》《从奇点到虫洞》。每看一本,就能对这个世界多理解一些。宇宙广阔,这些知识就像船,带你到每一个角落。

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