
“世纪伟人”爱因斯坦、量子力学奠基人薛定谔、“大爆炸”理论开创者伽莫夫,这3位科学大师既有一流的科学成就,也有一流的科普著作。
《物理学的进化》从物体简单的运动,到广义相对论中时空的弯曲,线索迭出,环环相扣,像侦探小说一样清晰无比地呈现出物理学的演进路线。《从一到无穷大》同时涵盖数学、物理学、天文学和生物学等诸多学科,并涉及了各个学科的许多核心问题,如相对论和四维时空、原子物理、基因、星系等等,并且对每个学科的讲解都能够做到举重若轻、生动形象。《生命是什么》颠覆性地提出生命以“负熵”为食的观念,还隐约开启了“生命即信息”的认知革命,启发了至少3位诺贝尔生理学或医学奖得主,对20世纪后半叶生命科学和神经科学带来了深刻的影响和启发。
可以说,这三本书是整个20世界科普著作的代表。阅读这些伟大的科学经典,不仅可以打通学科壁垒,助力青少年的数理化学习,更能帮助每个人培养受益终身的跨学科思维。
作者简介
乔治·伽莫夫,世界著名物理学家和天文学家,先后在丹麦哥本哈根大学和英国剑桥大学师从物理学大师尼尔斯·玻尔和欧内斯特·卢瑟福。曾开创性地提出天体物理学的“大爆炸”理论,还在生物学领域首先提出“遗传密码”理论。伽莫夫被誉为科普界的“一代宗师”,一生正式出版的25部著作中,有18部是科普作品,多部作品风靡全球,《从一到无穷大》更是他的代表作,启迪世界几代年轻人的科学梦想。1956年,联合国科教文组织为表彰他在科学普及方面的巨大贡献,特向他颁发卡林加科普奖。
埃尔温•薛定谔,奥地利物理学家,量子物理奠基人之一,以著名的薛定谔方程开创了波动力学,并因此荣获1933年诺贝尔物理学奖。后来,这位“天真的物理学家”将兴趣转向生命科学,专为门外汉创作的《生命是什么》一书,却吸引了许多物理学家转投生物学,对现代生物学产生了脱胎换骨的巨大影响。
阿尔伯特·爱因斯坦,德裔美籍,被公认为科学史上最重要的理论物理学家之一,“天才”的代名词,狭义相对论和广义相对论的开创者。其众多理论和猜想仍在不断被验证并深刻启发现代科学家的研究。
译者简介
高辉,浙江大学毕业生,中国科学院、新加坡国立大学联合培养工学博士,知乎签约作者,笔名“看风景的蜗牛君”,科普作家。
邹路遥,美国埃默里大学博士,从事分子光谱学和天体化学研究。知乎化学、物理化学话题优秀回答者,知乎签约作者,亦为《科学世界》《新发现》等科普杂志供稿。现为法国里尔大学激光、原子与分子物理实验室博士后。出版有知乎“一小时”系列电子书《你的第一本英文学术写作指导书》。
章彦博,中国科学技术大学物理学学士,在校期间曾在瑞典卡罗林斯卡医学院访问研究,现在美国亚利桑那州立大学攻读博士。主要研究方向为复杂系统。生命、智能、社会,其中的个体、元素常常索然无味,然而若是聚为一体,则纷繁复杂之事、精妙绝伦之物,皆从中“涌现”(emergence)。这便是复杂性科学所研究的内容。
《从一到无穷大》
推荐序/ 知乎 刘看山
第一部分 数字游戏
第一章 大数
你能数到多少?
怎么计数无穷大的数字?
第二章 自然数和人工数
最纯粹的数学
神秘的?—1
第二部分 空间、时间与爱因斯坦
第三章 空间的不寻常特性
维度与坐标
没有测量的几何学
翻转空间
第四章 四维世界
时间是第四个维度
时空当量
四维空间距离
第五章 时空相对性
时空相互转换
以太风和天狼星之旅
弯曲空间和重力之谜
封闭空间与开放空间
第三部分 微观世界
第六章 下降的阶梯
古希腊人的观念
原子有多大?
分子束
原子摄影术
解剖原子
微观力学和不确定性原理
第七章 现代炼金术
基本粒子
原子的心脏
粉碎原子
核子学
第八章 无序定律
热的无序
如何描述无序运动?
计算概率
“神秘”的熵
统计涨落
第九章 生命之谜
我们是由细胞构成的
遗传与基因
基因:活的分子
第四部分 宏观世界
第十章 扩展视野
地球和它的邻居们
银河系
前往未知的边界
第十一章 创世之日
行星的诞生
恒星的“私生活”
原始的混沌和膨胀的宇宙
附录照片
《生命是什么》
推荐序/ 知乎 刘看山
译者序
前 言
生命是什么
——活细胞的物理观
第一章 经典物理学家切入生命问题的角度
生命的普遍特征,以及探讨生命问题的目标
统计物理,结构上的本质区别
朴素的物理学家探讨生命问题的方法
原子为什么这么小?
生命活动需要遵循严格的物理定律
物理定律建立在原子统计之上,因而只是近似
大量原子参与产生精确规律的第一个例子(顺磁性)
第二个例子(布朗运动,扩散)
第三个例子(测量精度的极限)
n 法则
第二章 遗传规律
经典物理学家的想法却大错特错,这非同寻常
遗传密码(染色体)
躯体通过细胞的分裂生长(有丝分裂)
有丝分裂中,每条染色体都复制了一份
减数分裂和受精(配子配合)
单倍体个体
减数分裂与本书主题极为相关
染色体交换,性状的位点
基因的最大体积
这个数字太小了
遗传性状的持久性
第三章 突变
“跳跃式”的突变——自然选择的基础
这些突变是纯种,也就是说,它们可以完美地遗传
基因的定位,隐性和显性
介绍几个术语
近亲繁殖的危害
简单谈一谈规律的普遍性和历史
突变作为偶然事件的必要性
X 射线引发的突变
第一定律:突变是单次事件
第二定律:事件的局域化
第四章 量子力学的证据
经典物理学无法解释的持久性
量子力学可以解释
量子理论——分立的能级——量子跃迁
分子
温度可以影响分子的稳定性
数学插曲
第一项修正
第二项修正
第五章 讨论并检验德尔布吕克的模型
遗传物质的基本形态
这个理论的独特性
一些传统上的误解
物质的不同“状态”
真正重要的区别
非周期性固体
微小的遗传密码中蕴含的多种内容
和事实作比较:稳定性,突变的跳跃性
自然选择过的基因的稳定性
突变体有时候具有较低的稳定性
温度对不稳定基因的影响小于稳定基因
X 射线如何产生突变
诱发突变的效率不会受到自发突变的影响
可逆突变
第六章 秩序、无序和熵
模型中可以得出卓越的普遍性结论
基于秩序的秩序
生命会避免退化到平衡态
生命摄入“负熵”
熵是什么?
熵的统计含义
生物组织通过从环境中汲取“秩序”而得以维持
对第六章的备注
第七章 生命基于物理定律吗?
生命应当有新规律
回顾生命的概况
总结物理学的概况
令人震惊的对比
产生有序性的两种方式
在物理学中,新原理并非新鲜事
钟表的运动
钟表的运动终究是统计学规律
能斯特定理
摆钟实际上差不多就在绝对零度
钟表和生物之间的关系
后记 论决定论和自由意志
对后记的注释
心灵和物质
第一章 意识的物理基础
问题所在
尝试性的答案
伦理学
第二章 认识的未来
生物的死胡同?
达尔文主义显而易见的阴云
行为影响选择
伪拉马克主义
习性和技能的遗传固定
智力进化的危险
第三章 客观性原则
第四章 算术上的矛盾:心灵的单一性
第五章 科学和宗教
第六章 感觉的奥秘
《物理学的进化》
推荐序/ 知乎 刘看山
序
一 机械观的兴起
终极谜题
最初的线索
向量
运动的谜团
最后的线索
热是物质吗?
过山车
热与功的汇率
哲学背景
物质动力论
总结
二 机械观的衰落
两种电流体
磁流体
第一个严肃的难题
光速
作为物质的光
颜色之谜
波是什么?
光的波动理论
光波是纵波还是横波?
以太与机械观
总结
三 场与相对论
将场视作一种描述
场论的两大支柱
场的实质
场与以太
力学的脚手架
以太与运动
时间、距离与相对性
相对论与力学
时—空连续体
广义相对论
电梯内外
几何与实验
广义相对论及其验证
场与物质
总结
四 量子
连续与不连续
物质与电的基本量子
光的量子
光谱
物质波
概率波
物理与实在
总结
附图
致谢
生命是什么(新版)物理学的进化(新版)从一到无穷大(新版)





