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。
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
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。
作为2020年诺贝尔物理学奖得主,罗杰·彭罗斯在宇宙宏观物理学、微观世界量子力学和心灵物理学领域独树一帜、引人深思的理念一直众口纷纭。这些理念是他在畅销书《皇帝新脑》和《心灵的影子》里提出的。 而在这本出色的科普小书里,他总结、更新了自己在这几个复杂领域的新思考。他认为物理学的这些领域仍有重要的问题亟待解决,并对此进行了精辟的总结。在这个过程中,他引入了颠覆性的新概念,他相信这能帮助我们理解大脑的工作机制和人类心灵的本质。随后,这些理念受到了三位背景迥异的杰出专家的挑战——他们分别是科学哲学家艾伯纳·西蒙尼、南希·卡特莱特及理论物理学家暨宇宙学家史蒂芬·霍金。最后,罗杰·彭罗斯回应了他们富有启发性的批评。 本书以通俗易懂、振聋发聩和激励性的方式介绍了罗杰·彭罗斯对21世纪理论物理学的看法
本书是著名科学家钱伟长先生专门撰写的普及性质的“大家小书”。本书从农业科学、水利工程、数学、天文和历法、指南针和指南车、造纸和印刷术、、机械、建筑等九个方面,分类系统地介绍了我国历史上的科学发明。本书配近百张图片,有的甚至以彩图的形式展现。全书图文并茂,翔实科学,深刻说明我国有着优秀的、丰富的科学历史遗产。
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!
对于物理学者来说,量子力学是支持我们理解自然世界的三根砥柱之一,另外两根是爱因斯坦的狭义和广义相对论。爱因斯坦的理论分别处理了时间和空间的性质,以及引力问题,而量子力学处理剩下的一切问题。量子世界的“怪异 ” 有很多丰碑“双缝实验”“薛定谔的猫”“不确定性原理”,它常常导致混乱,坦率地说,是糟糕的科学。《量子宇宙》中的量子力学为自然界提供了一个具体的模型,其本质可与牛顿的运动定律、麦克斯韦的电磁理论、爱因斯坦的相对论相媲美。本书从物理切入,追问对自然界的哪些观察使量子力学成为必要,它是如何构建的,以及为什么我们相信,尽管它有明显的怪异性,但它是一个好理论。
我们生活在一个对气候变化充满恐惧的时代。孩子们排着队上街抗议,成年人则在反思生养后代是否合乎道德。环保活动家警告我们,地球正在面临 “屠杀、死亡和饥饿”,媒体则反复告诫读者,对于人类的未来“要担忧,要 担忧”。气候变化是真实存在的,但它并不像过去数十年间媒体、政客和气候活动家所极力告知我们的那样,是世界末日般的威胁。在人为煽动的巨大恐慌中,人们背离了科学的立场,在错误的应对之路上盲目前行。普通人被迫改变自己的生活方式,世界各国 则承诺实施耗资巨大的减排政策,但这些政策不仅无法解决气候变化问题,还挤占了从温饱、医疗到教育等其他方面的紧迫投资,压缩了后发 以廉价化石能源实现经济繁荣的发展空间,加剧了世界范围内的不公。我们当然需要解决 变暖,但气候变化并非事关人类未来的 议题。营养、健康
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,
1分钟为什么有60秒?两千多年前的人如何测量地球的周长?计算机与程序员的真正鼻祖分别是谁?猴子多了就能写出莎士比亚吗?一只蝴蝶如何引发龙卷风?……本书从科学史的角度,依照时间顺序介绍了有史以来具有突破性的50个重大数学发现。这些发现不仅是数学这门学科的飞跃,也影响着人类生活和世界科技的发展:从远古人类在骨头上留下的计数刻痕,到只需按下按钮就能自行运算的机器,现代社会的几乎每一个进程和模式都以数学为核心。在这些问题的发现、探索和解决中,数学的纯粹和逻辑之美尽数体现。不论你感兴趣的是算术、几何、统计、逻辑学还是计算机科学,这本书都能让你找到许多有趣且深具启发性的解答。翻开这本书,你就能进入这个用头脑构建出的世界,感受数学家们的奇思妙想。
不少人常常觉得数学有时会违背我们的直觉,但本书的作者认为,数学的非凡之处在于,通过数学逻辑推理工具,我们能够处理超过大脑认知能力的事物,掌握越来越多的抽象概念。在本书中,作者用幽默风趣的语言以学校教授的数学基础(数字、几何)为起点,逐章介绍二维图形、三维图形,最后构建四维图形,带领读者理解四维空间中的奇特图形和数学理论。此外,本书还介绍了素数的奥秘、纽结论、图论、优化算法、条形码和苹果手机屏幕背后涉及的数学原理以及大小不同的无穷,这些理论最终又巧妙地与四维空间联系到一起,超乎想象。本书通过各种数字游戏、谜题、魔术和图形操作,介绍蕴藏其中的趣味数学原理,使原本看起来令人望而生畏的理论变得简单易懂,让读者在阅读中享受数学的乐趣。
北京的大都市风貌固然令人流连忘返,然而北京地区的大自然也一样充满魅力。“北京自然观察手册”丛书是一套致力于向读者多方面展现北京大自然奥秘的科普丛书,涵盖花鸟鱼虫、动物植物、矿物和岩石以及云和天气等方方面面,可以说是北京大自然的“小百科”。 其中《矿物和岩石》分册,主要包括矿物和岩石观察指导、北京常见的矿物和岩石和索引三部分内容。矿物和岩石观察指导部分主要介绍了什么是矿物和岩石,观察意义,分类及形成原因,在哪里可以找到矿物和岩石,怎样观察、记录、识别矿物和岩石,以及野外观察注意事项等内容。北京常见的矿物和岩石部分主要详细介绍了矿物、岩石、化石、现代沉积物、地质构造、地貌及地质现象,包括分类、化学成分/主要矿物、形态特征、实用观察信息等详细内容。索引部分主要包括中文名索引和英
本书主要关注过去 46 亿年来地球气候演化的自然过程,了解这些对我们来说至关重要,因为这有助于我们充分理解目前人类活动造成的气候变化。当洞悉了古老的过去,我们会发现,过去一个世纪所发生的气候变化 是受人类活动的影响,而不是自然气候强迫的结果。 本书以各种自然现象的时间尺度为线索来组织成篇。 章 概述了 地球现在和过去气候的物理机制。 一章,即第十一章总结了我们可以采取哪些措施来减少个人和群体对气候的影响。 第二章着眼于过去数十亿年间太阳辐射强度的演化,尽管其增加了 40%,但地球及其生态系统却一直调节着气候,将其控制在适宜生命生存的范围内。 第三章聚焦极为缓慢的板块构造过程。在过去数亿年间,大陆漂移控制着太阳能转化为热量的效率,板块构造过程影响着洋流,山脉的形成影响着大气成分的变化,进而都可以影
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!
二十四节气,是我国古人通过观测太阳运动规律,认识一年中时令、气候、物候变化所形成的知识体系。二十四节气始于立春,终于大寒,周而复始,既是指导农业生产的指南针,也是人们日常预知气候变化晴雨冷暖的参考。2016年11月30日,中国的“二十四节气”正式列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表名录。感时应物,该书从中国农历的历法源头(晋南地区)说起,以影像并《月令七十二候集解》的解读说明二十四节气和七十二物候的特点和来龙去脉,同时将与每个节气有关的天文、气象、物候、农事、民俗等知识娓娓道来,把中国传统文化的诗意与现代生活方式相结合,揭示了自然的魅力和农业生产中的趣味。全书图文并茂,各节气都有与之相对的自然景观照片,并附有拍摄心得,是一部将摄影艺术和科学紧密联系在一起的作品,颇具科学性、知识
动物的集体行为是件奇妙的事情。成千上万的椋鸟在天空中飞舞,时而疏散,时而聚拢,在高速飞行中阵型变幻莫测,好像有个乐队指挥在下达指令。信息是如何在鸟群中迅速传播的?它们为什么能一起转向又不发生冲撞?每个行动自由的个体,最终形成统一而多变的集体,这与物理学的主要概念问题息息相关,即理解微观规则与宏观行为之间的关系。19世纪以来,物理学家一直努力寻找谜底。乔治·帕里西的突破性发现,道出无序现象背后的简单秩序。带上好奇心,随椋鸟一同飞往复杂系统的奇境。
本书把自然科学从起源到现在发展过程的概貌整理了出来,揭示了自然科学发展的历史轨迹,并从中概括出自然科学发展的基本规律。通过对古代卓越的物理、数学和哲学方面成就的记叙,描述了自然科学的发展脉络。
本书系《中国古代天文知识》丛书之一。中国是世界上产生天文学最早的国家之一,也是最早有历法的国家之一。在早期新石器时代的母系氏族社会时期,人们已经能够利用星体的位置辨别方向,判断时间,识别季节,因而积累了丰富的天文知识。全书用优美生动的文字、简明通俗的语言、图文并茂的形式,把中国文化中的天文历法知识知识简明扼要地传达给读者,以翔实客观的资料说明了古代天文历法是中华传统文化核心,它的影响一直延续到现代,可谓源远流长,在世界上是独一无二的。
气候变化已经成为全世界关注和讨论的焦点,它对于人类有着巨大而显著的影响。什么是气候变化?世界范围内的气候变化是如何发生的?我们必须采取哪些应对措施? 两位 知名专家简单明了地介绍了该领域知识的 情况并提出了解决方案——通过需投入大规模技术的“地球工程”来遏制甚至消除我们工业社会中有害的环境后果,并抓住这个重生的机会来塑造一个可持续发展的未来。
“浪漫”与“地理学”看似是一对矛盾的词。地理学脚踏实地,充满常识,亦是生存所必需。在过去,每个人都要懂得去哪里寻找食物、水源和栖息地;而如今,所有人都必须细心经营地球家园,使之 宜安居。当今的地理学著作缺乏戏剧性,地图、数据、描述和分析比 比皆是,却没有豪侠之举,没有孜孜以求的精神。然而,在不远的历史中,地理学的确曾有魔力,并被认为是浪漫的。那是一个英勇探索的时代。探险家深入海洋、山岳、森林、洞穴、沙漠和极地冰原,检验着自己身体和精神的忍耐力……作者指出,若是将精神视为人类存在的核心,或许人类需要将整个宇宙当作游乐场: 中庸之道,信奉诸如光与暗、高与低、头脑与肌肉等两极化价值,皈依一些并不满足生存需要,却迎合热烈的浪漫渴望的地理环境。全书以灵动的笔调,从哲学、心理学、人类学的角
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。
“朝天录”是朝鲜使团出使明朝后留下的使行纪录,大量记述使团成员的沿途见闻,是研究明代北中国的珍贵史料。特别是,其中包括不少对驿路、城池、关隘、名胜等各类地理景观的记载,这使得系统运用“朝天录”研究明代北中国的地理问题成为可能。 本书以专题形式对此议题进行讨论,分别阐述“朝天录”地理记载的内容与来源、“朝天”驿路制度及驿路情况、辽东“东八站”的建设与中朝关系、嘉靖至崇祯年间朝鲜使者在北京城的活动与记忆,以及明清鼎革之际“朝天录”所见辽东文化景观之变迁。 从文本、制度、政治、军事、文化等方面解读朝鲜“朝天录”的相关地理记载,不仅可以补充中国史料之不足,提供 加细致而全面的明代北中国图景亦为探讨朝鲜使者的活动、记忆、心态及中朝关系提供另一视角。
德国经济学家弗里德黑姆?施瓦茨凭借其丰富的从业经验、翔实的数据资料,深入浅出、生动有趣地讲述了天气、气候与经济之间的关系。《气候经济学》通过一个个实例揭示了天气对经济的影响及气候变化与经济间的关系,对