1925年夏天，在荒芜、偏僻、北风肆虐的黑尔戈兰岛上，23岁的德国青年沃纳·海森堡在此构建了“量子论”，揭开了挡在我们与真相之间的那道帷幕。这一伟大的科学革命，拥有将广岛、长崎瞬间夷为平地的威力，也在人类的精神世界投下炸弹。当原本坚不可摧的事物受到质疑，就会打开新的道路，让我们能够看得更远。 从量子纠缠到多重宇宙，经典物理世界崩塌后，以量子理论重新阐释我们如何存在于宇宙之中。

本书利用数学建模方法讨论了人类社会和自然界中的33个话题，既包括对经典话题的全新阐释，也包含对若干全新话题的原创研磨，不仅解答了大众对于数学的最常见疑问：“数学有什么用？”更是以高中知识为主要工具、以数学建模为主要载体、以中学生能够理解的方式，展现了数学研究的基本过程和思维方式。33个话题充分体现了数学与生活的密切联系，讲解了数学建模如何有效地解决跨学科问题，如何为生活中的现实需求建立合理有效的模型，如何在设计制造、生物医学、机器学习，甚至在解决社会问题方面大显身手。作者力求将抽象且严密的数学阐述得通透而有趣，凸显数学的“形式之美”“逻辑之妙”与“大道至简”。本书是为高中生、大学低年级本科生和爱好数学的大众读者开启的一场妙趣横生的数学思维之旅。

在这本传记中，格雷克借助牛顿的重要信件和未出版的笔记，记述了这位科学界伟大人物之一的生活经历、与他有关联的人物，以及对他产生影响的重要事件，并勾勒出他所处的历史时期的全貌。本书细究了牛顿思想的形成脉络，阐明了他在哲学、物理学、光学和微积分等方面的重大成果，展现了孕育"牛顿数学"的那个古老的、直觉的、炼金术的宇宙，彰显了牛顿思想如何从科学到哲学改变人类理解世界的形式。此外，作者生动地描绘了牛顿内心的矛盾冲动和人格的微妙之处。这位远见卓识的"伟人"和"怪人"的一生，与他所努力理解的宇宙一样非凡。这本传记是诸多关于牛顿生平的著作中的经典名作，受到科学界和大众读者的喜爱和推崇。本书适合对牛顿生平以及数学、物理学、哲学和科学史感兴趣的读者阅读。

本书从科学探索的角度和物理学原理出发，详细介绍了气象学的基本概念和原理：地球主要组成圈层、大气组成、物理性质、空间结构、要素变化；大气运动各种过程的物理原因；地球上各种天气和气候现象、形形色色的云和降水的形成原因；气压和风、气团、气旋和锋面天气的形成；强对流、雷暴、龙卷风和飓风（台风）等灾害性天气；人工影响天气的各种途径、天气分析和预报的方法、卫星在天气预报中的应用；空气污染及其原因；气候变化与气候系统、人类对全球气候的影响、全球变暖的可能后果、世界气候和气候分类及大气中各种奇特的光学现象和形成的原理等。全书内容丰富、概念清楚、深入浅出、图文并茂，可读性强。 本书可作为对气象学感兴趣的人们学习了解大气变化奥秘的入门读物，也可作为高等院校非大气科学专业学生的通识课程参考教材，

元素周期表是人类科学伟大的成果之一。同时，貌似枯燥的表格背后则是一个充满激情、冒险、背叛以及执着的故事宝藏。 《元素的盛宴》是一本关于化学与人类生活的既严谨又妙趣横生的科普著作，作者搜集了大量科学史和人类目前鲜为人知的史料，用幽默之笔从不同角度讲述了化学与人类充满“爱恨情仇”的历史传奇。 你知道氮肥是德国人研究烈性炸弹时顺便发现的吗？你知道水银在很长时间里是作为泻药使用，而镭最初居然是被用来制作保健饮料的！门捷列夫是在打扑克时想出了元素周期表，格拉泽看到啤酒气泡悟到了探测粒子的新方法…… 这些闻所未闻的事件，都是山姆探险化学史的重要发现——它是化学与人类生活交互作用的一部趣味史，也是无数科学家探幽寻微的一部真实的冒险故事。

飘落的雪花为什么会形态不一、有大有小？一棵树的两侧为什么会气温不同？排排站的鸟儿为什么往往朝着同一个方向？天气现象无处不在，创造出了许多奇妙的景象，隐藏着自然运转背后的逻辑规律。在《天气的秘密》中，资深探险家特里斯坦·古利融合丰富的自然观察经验和生动的科学插图，细致解读各种天气现象的成因，带领我们走进由那些不起眼的景象和声音组成的奇境。我们将一同穿越云层、解剖雨水、观察树叶、聆听虫鸣，在蛛丝马迹中探寻天气的秘密，收获观察世界的全新维度。

本书为线性代数入门的科普读物，书中以“如何理解线性代数”“如何理解矩阵的基础概念与计算方法”为线索，用漫画故事生动呈现了线性代数初学者的学习历程。作者从学习者的角度出发，结合生活例子讲解了线性代数中的基础概念及实际应用意义，解答了初学者在的常见困惑。本书讲解直观、通俗，适合作为正式学习线性代数前的入门读本，也适合作为了解线性代数原理的科普读物。

用简洁优雅的信息图呈现宇宙，一部艺术化的太空百科全书！在这本由英国天文学家、航天专家、科普作家、平面设计师扎克·斯科特一手包办内文、绘图与设计的图书里，从宇宙大爆炸到黑洞“蒸发”，从发现暗物质的神奇力量到探测遥远的系外行星，原本繁杂晦涩的天文知识被转化成一幅幅简明易懂的信息图，宇宙的历史、天体的运作一目了然。书中涵盖了太阳系的结构、恒星的性质、系外行星探测、星系天文学一直到大爆炸理论乃至宇宙的死亡等所有关键天文主题。无论你是天文学小白还是资深爱好者，都能以“读图”的方式轻松理解宇宙之精妙。

天文学是研究宇宙空间天体、宇宙的结构和发展的学科。本书通过对科学过程、宇宙大小和年龄，以及星系的演化，介绍了天文学的基本知识。内容包括天体和天球及其坐标、时间与历法、星空区划和四季星空、天文观测工具和手段、天体物理性质及其测定、太阳系、地月系、地球及其运动、恒星、星系、宇宙等。全书通过紧密联系星空与地球的关系，说明了天文学对人类生活的影响，以及人类的未来。

在本书中，意大利物理学家卡洛·罗韦利用诗一般简洁优美的语言，向读者讲述了20世纪以来现代物理学的伟大理论发现。相对论，量子力学，宇宙的结构，空间的颗粒，时间的本质……在这七堂简单明了的物理课里，作者为我们打开了一个奇妙的物理学的世界，也带我们轻盈地飞过重重障碍，窥见科学的深刻与美丽。没有繁琐的方程，只有诗意的讲述，即使没有科学背景的人也能轻松读懂。

《宝石学教程（第3版）/GIC系列丛书》是作者集多年宝石教学经验，并结合本科教育、FGA、GIC教学内容需要编写而成。书中全面而系统地介绍了有关宝石学的基础知识，着重介绍了珠宝市场上常见宝石特征与鉴别，并对宝石的颜色成因、合成宝石、宝石仿制与优化及珠宝贸易等方面进行了阐述。针对宝石鉴定所需的仪器进行了论述，并对其操作步骤作了介绍。 《宝石学教程（第3版）/GIC系列丛书》适应于我国珠宝行业发展形势的需要，尤其适应于珠宝教育的需要。可作为宝石学专业和GIC珠宝培训的教材使用，也可作为珠宝专业人员、爱好者的学习参考书。

从已被证实的疯狂想法——黑洞， 到尚在推测中的疯狂想法——白洞 在《白洞》中，罗韦利邀请你展开一段不可思议的旅程，进入黑洞内部。我们经过黑洞的中心，绕开恒星的残骸，来到时间与空间终结之处——白洞诞生的地方。白洞是黑洞的反演？从黑洞进去的东西会从白洞出来？跨过奇点，越过时间的尽头，会发生什么？ 视角的差异、时间的弹性、因果关系的本质……为什么我们记得过去，而非未来？为什么我们觉得自己能决定未来，而非过去？在《白洞》中，罗韦利的讲述比《时间的秩序》更进一步，再一次颠覆你的直觉。

在这本书中，《魔鬼数学》作者、数学家乔丹·艾伦伯格带领我们展开了一场海阔天空的探索之旅，旅程的终极意义是：通过发现几何学的力量，我们能够更好地思考每一个现实问题，重新认识我们身边的世界。一根吸管有几个洞？尼姆游戏的必胜玩法是什么？数字货币交易中的公钥和私钥是怎么生成的？我们如何做才能阻止一场流行病肆虐世界？人工智能在学下国际象棋方面得心应手，而在学习朗读句子方面却力不从心，这是为什么？古希腊的黄金分割比能用来预测股票市场的走势吗？如果你的孩子真想学会思考的方法，他们应该在学校学些什么？所有这些问题都跟几何学有关，千真万确。对大多数人来说，几何学是一门充斥着枯燥刻板习题的课程，高中一毕业，它就和你的牙套、你曾经追过的流行歌曲一起，被扔进了“故纸堆”。当提起几何学时，如果你首先

大多数人每天醒来时都会考虑几个问题：今天要去哪里？现在是什么时候？外面有多冷？有意无意间，对长度、时间和温度的衡量确定了生活的节律。这三个度量中，我对最微妙的那个温度最着迷。过去几千年里，人类对长度和时间的日常理解并没有太大变化，尺子和钟表也很早就问世了。温度就不同。虽然人人知道就连一个婴儿都能分辨冷热，但是我们学会度量温度却只有几百年。比如，我们知道太阳的中心温度，对地球的中心温度却不甚明了。比如，无论生活在北极圈还是撒哈拉，为什么人类的体温保持不变？为什么它始终是华氏98.6度（摄氏37度）？为什么大多数哺乳动物和鸟类都有着大致相同的体温？又比如，我们感染时会发烧，为什么会演化出这样的功能？ 温度，不只是数字。在动笔之初，我就知道自己要在这本书里探讨一系列重大问题。过去的一百年，

在本书中，读者将穿越群星璀璨的物理学史，感受伟大头脑的求知激情，体会量子力学反直觉、反日常经验的有趣特质，了解量子力学的广泛适用性和革新技术的无垠潜力，展开对意识和现实世界关系的薛定谔的猫、凭空出现和消失的电子、幽灵般的超距作用。这些抽象的概念很容易让人认为，量子力学离自己的生活很远。但实际上，量子力学不仅是计算机、智能手机和医学成像设备等许多现代技术的基础，还带来了化学、生物学等领域的全新发现。量子力学与经典物理学的交锋及其引发的哲学认识论问题，则更是令无数人流连忘返。 本书的作者是诺贝尔物理学奖得主、量子信息科学先驱安东·蔡林格，书中回溯了量子力学的诞生和发展史，覆盖了从爱因斯坦和普朗克的早期理论到近年来量子隐形传送前沿研究各个阶段。塞林格用扣人心弦的科研叙事，串起物理学

从0秒到10100+年，从大爆炸开始那一刻到太阳系的演化、恒星的诞生和地球生命的形成，再到宇宙更久远的未来乃至时间的尽头。有关宇宙的一切，尽在此书中。 有名天体物理学家、《名人谈星》联合主持人及常驻嘉宾查尔斯·刘以引人入胜的方式，带你探究宇宙演化历程的奥秘。 本书收录了大量珍贵的天文图像和丰富多彩的概念绘图。你可以利用贯穿全书的时间轴，准确定位在阅读时所处的时空位置，体验沉浸式穿越之旅，尽享视觉盛宴，感知宇宙之美。

人的一天会遇到多少化学反应？ 从醒来到入睡，我们每时每刻都与化学相伴。从生理功能到至高的思想，都与化学有关。虽然化学也不时引起大众的猜忌与焦虑，但它是不可或缺的，所以我们必须正视它，才可以消除偏见，并了解其重要性。 在本书中，意大利化学家、科普作家西尔瓦诺·富索以一个普通人的24小时为线索，揭示了化学如何构筑我们的生活： 美拉德反应赋予烤肉诱人的亮红色； 季铵盐使衬衫柔软顺滑，远离静电； 小小的葡萄糖分子，此刻正驱动你身体中的数十万亿个细胞…… 从家庭烹饪到工业造纸，从胶片到数码设备，再到人体内部，我们的生活就在化学的发展中得以完善，并不断绵延向前。 你所热爱的生活，皆是化学创造的奇迹！

量子力学主宰着神秘的微观世界，与相对论并称为现代物理学的两大支柱。从应用的角度来看，它直接催生了半导体、激光等一系列关键产业，改变了人类的生活。从科学的角度来看，量子叠加和量子纠缠的本质、量子力学与相对论能否融合等前沿基本问题研究让一代代科学家前赴后继。时至今日，科学家仍在为之不懈探索。2016年8月16日，“墨子号”发射升空，作为世界首颗量子科学实验卫星，它将人类对量子相关理论及技术的探索扩展到了空间尺度，也让我国在空间量子通信领域完成了从并跑到领跑的跨越。本书共5章，第1章带领大家走进神奇的量子世界，介绍量子力学发展历程及基本原理，为后续介绍“墨子号”的相关工作做铺垫；第2章讲述“墨子号”的诞生始末，重点介绍了科学家在地面做的一系列准备工作；第3章揭开“墨子号”的神秘面纱，把“墨子号

自然界的语言其实远比我们想象的要丰富得多。 作者凯伦·巴克用一个个真实的故事，讲述了自然界中人类听不到的悄悄话。 例如： 鲸鱼妈妈会用“夹子音”跟鲸鱼宝宝说话； 大象可以跨越数千米互相传达位置信息、整顿象群队伍； 小海龟会隔着蛋壳呼唤彼此、协调出生的时刻； 兰花仅是听到虫子咀嚼叶片的录音，就会分泌出防御性化学物质…… 在带领我们进入未曾涉足的神秘世界的同时，作者又让我们认识到，人类制造出的噪声对动物的生存环境有着怎样的破坏性甚至是致命的影响，我们又能如何通过它们的声音更好地保护它们。

你以为无解的方程组真的无解吗？维特根斯坦说：“数学是各式各样的证明技巧。”如何用数学重新求证我们的人生？小到电饭锅为什么不会糊底，筷子夹不起来豌豆怎么办；大到如何更好地与他人相处，如何选择自己的职业。这些看似与数学无关的问题其实都蕴含着深刻的数学思维。勤能补拙的大数定律、权衡利弊的稀疏概念、貌合神离的条件独立、精益求精的数值解法、体现中庸之道的最小二乘法……数学公式和算法背后的智慧帮助我们更好地看清这个世界，并在遇到问题时提供更科学的视角，帮助我们做出更好的决策。很多事情的最终结果是我们不能预见的，但是，这个结果发生的概率是我们可以靠努力提高的。《心中有数》教你像电脑的处理器一样，快速、深层地剖析事物的“利与弊”，在接受不完美的前提下，通过数学思维权衡多方的利益，找到很好的

我们是谁？我们从何而来？我们终将去往何处？在这本开创性的著作中，世界有名天体物理学家尼尔·德格拉斯·泰森联合杰出物理学家詹姆斯·特赖菲尔，以他们对前沿科学的深刻理解和高超的叙事智慧，生动解答了困扰人们数千年的终极问题。全书以宇宙如何诞生、宇宙由什么构成、我们在宇宙中是否孤独等十大问题为引领，指引我们认识宇宙的过去和未来、探索世界的极小与极大，俯瞰知识的前沿，漫游广袤的未知。从宇宙大爆炸、生命起源、黑洞、暗物质、反物质、暗能量，到弦理论、平行宇宙、量子宇宙、地外生命，读者对星空的诸多好奇都能在这里找到答案。值得一提的是，本书脱胎于风靡全美的科普脱口秀节目《名人谈星》（StarTalk），文字妙趣横生，说理鲜活生动，加上国家地理提供的大量光彩夺目的科学照片、科普绘画，原本复杂的天体物理学变

艾米莉·莱维斯克，华盛顿大学天文学教授，以大质量恒星的演化与死亡为主要研究方向。6岁起痴迷于太空，在麻省理工学院求学期间与志同道合的同学和教授一起欣赏美丽纯粹的天空，立志以天文学为毕生追求。在她精彩的处女作中带领读者踏上天文朝圣之旅，探访遍布世界各地的天文台。她将记忆与大型望远镜交织在一起，生动地描述了自己与他人的惊奇冒险故事。 莱维斯克曾用地球上许多大型望远镜观测天体，总观测时长达50多个夜晚，并发现了索恩-祖特阔夫天体候选者HV 2112的存在。获得过多项学术奖项，包括安妮·坎农天文奖、科特雷尔学者奖、牛顿·莱西·皮尔斯天文学奖等。

本书从地面发射推进技术、空间推进技术、空间发电与能源贮存、空间机器人技术、通信和导航、人类健康与生命保障技术等14个专业技术领域的技术路线着手，提出了多领域多制约因素条件下技术优先级的评估方法与准则，内容全面、体系完备、技术前沿、讲解深入，能使读者系统地了解到空间技术及其未来发展趋势和在这个重大问题决策过程中所使用的科学价值观和方法论。

充满气的气球竟然扎不破，一点点柠檬汁可以让气球迅速爆炸，尖尖的筷子戳不破薄薄的餐巾纸，水中的树叶在众目睽睽之下消失不见了，激光的传播路径在液体中发生了弯曲，光被牢牢地锁在了水柱里，普通的纸也能包住火……打开这本书，我们将利用身边唾手可得的材料和器具，向你演示一个又一个神奇的魔法，并揭开其背后的科学奥秘。 本书内容来自中国科学院物理研究所微信公众号《正经玩》栏目，由众多年轻的科学家和博士生共同创作完成。该栏目创办6年来已设计、介绍了数百个精彩的科学小实验，深受读者喜爱。本书精选了其中阅读量优选、读者最感兴趣的36个小实验，并对其进行了完善和扩展，使其更具可读性、趣味性和可操作性。 人人都可以成为科学魔法师，请打开手中的这本书，在趣味科学实验中体会科学的魅力！