时间有初始吗?它又将在何地终结呢?宇宙是无限的还是有限的? 史蒂夫 霍金以朴实精炼的语言给了我们极大的阅读乐趣。对遥远星系、黑洞、夸克、大统一理论、反物质、 时间箭头 等进行了深入探讨,全书涉及经典力学、电磁力学、相对论、量子力学、弦论等多个方面,讲述了宇宙的起源、空间与时间的本质、时间旅行的可能性、物理学的统一等话题。
蚂蚁在组成群体时为何会表现出如此的精密性和具有目的性?数以亿计的神经元是如何产生出像意识这样极度复杂的事物?是什么在引导免疫系统、互联网、全球经济和人类基因组等自组织结构?这些都是复杂系统科学尝试回答的迷人而令人费解的问题的一部分。 理解复杂系统需要有全新的方法.需要超越传统的科学还原论,并重新划定学科的疆域。借助于圣塔菲研究所的工作经历和交叉学科方法,复杂系统的前沿科学家米歇尔以清晰的思路介绍了复杂系统的研究,横跨生物、技术和社会学等领域,并探寻复杂系统的普遍规律,与此同时,她还探讨了复杂性与进化、人工智能、计算、遗传、信息处理等领域的关系。
《皇帝新脑》对电脑科学、数学、物理学、宇宙学、神经和精神科学以及哲学进行了广泛的讨论,体现了作者向哲学上*问题 精神-身体关系 挑战的大无畏精神。书中充满了天才般的猜测,重新衡量相对论和量子理论,以及对现代物理及人工智能的新看法。
本书探索了我们宇宙的历史,包括宇宙运转和进化的方式,也就是我们当前理解的整体图景,并尝试如何去理解这个世界,理解那些构成我们的物质,包括粒子、力和量子现象的领域,它们构成了我们感知和思考的系统的方式。同时,作者带我们思考这个世界的本质,在一个没有终极意义的宇宙中,应该如何构建意义和价值。
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,世界著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
彭罗斯的畅销杰作《通向实在之路》(2005)为我们理解目前公认的宇宙法则提供了一个赏心悦目的综合指南。在这本《宇宙的轮回》里,他又进了一步,提出崭新的宇宙学图景,为人们常问的 大爆炸之前发生了什么 ,呈现了一个不可思议的回答。彭罗斯在本书中说明了如何将加速膨胀宇宙的*终命运解读为一个新生的 大爆炸 。同时,还介绍了五花八门的标准或不标准的宇宙学模型,宇宙微波背景的基本而无所不在的作用,以及星系核心的巨大黑洞。
1915年,爱因斯坦提出一个理论,把时间和空间结合为一种叫 时空 的东西,它不是平直的,而是被其中的物质和能量弯曲(或卷曲)了。在我们邻近,时空几乎是平直的,在正常情况下不会出现曲率带来的差异。但在宇宙更远的地方,时空弯曲的某些结果比爱因斯坦认识的更加惊人。一个结果是,恒星可能在自身作用下坍缩,使周围空间弯曲从而将自己同宇宙其他部分分裂开来。如何证明这个结果,如何发现坍缩在空间下的黑洞的奇异性质,正是本书的主题。 作者花费15年时间写就了这本介绍宇宙研究历史和发展情况的科普著作,系统地介绍了宇宙物理学的发展历史、代表人物、理论的冲突和科研上的合作与竞争,还介绍了从光学望远镜、射电望远镜到引力波探测仪的不同探测手段的发展过程,以及在不同探测手段下宇宙所展现出来的激动人心的一面。
我们为什么要关注航天?中国为什么要建设空间站? 空间站建在哪里?空间站里有些什么? 航天员在空间站里怎么生活? 空间站万一出现故障要怎么办? 作者用通俗易懂的文字和精美的插图向读者展示了中国空间站从选址到 装修 再到后期维护的系统设计思路。打开这本书,在设计师的带领下,读者仿佛经历了一次真正的太空之家的 装修过程 。书中有珍贵的照片、精美的插画,以及3D建模,清晰而直观地为读者呈现中国空间站的全貌。
广义相对论研究巨大尺度的物体──例如星体、甚至整个宇宙;量子力学研究甚至整个极小尺度的奇妙现象──如原子世界。弦理论 (String Theory) 则企图成为两者间的桥梁。 从微细的 弦 振动开始,弦理论认为我们生活在一个十维的世界中,其中四维是我们日常生活感知的时空,另外六维呢?物理学家发现,1976年出现的 卡拉比-丘流形 (Calabi-Yau Manifolds),一个纯粹的数学几何结构,正好可以用来刻画六维空间的內在形状! 本书中,丘成桐细说从古希腊时代柏拉图等几何学家、到爱因斯坦、卡拉比以及丘成桐自己的研究、他对几何学未来的看法等等;敘述了他几十年來所有成就的来龙去脉以及心路历程。读者可以深切了解近代数学和物理学研究的重要进展,更体会到*流科学家的研究精神。
本书内容包括了天文观测技巧,望远镜与天文台,互联网资源以及可供研究的天体目标等;刚刚入门的新手可以从中学到大量的技巧和窍门,学会如何开始对星空的探索;那些有经验的观测行可以从小获得有益的建议,使自己的观测更加富有成效。本书还包含了一些精确数据和精美彩色插图。无论初级爱好者还是观测老手们,这都是一部很好的指南。读完这本书,你能够知道天文爱好者大概是怎么样的一个群体,他们的主要活动是干什么,天文学的一些历史和基础概念等。
零、无、虚无缥缈、毫无生气 虚无 实在太容易被人忽视了,人们往往没有意识到它的迷人之处。但科学家们早在几百年就懂得,虚无是理解一切的关键 从为什么粒子有质量,到无什么宇宙会膨胀。 所以说,如果没有虚无,我们就什么也发现不了。 本书以宇宙的诞生和湮灭、真空、虚无的力量、零和*零度为主题,按时间顺序分为开端、未解之谜、打破砂锅、惊喜、发现之旅、结论六个部分,每部分由 4-5篇独立的文章组成,试图以科学的角度解答某些存在真的能从虚无中诞生吗?为何某些动物终日无所事事?当我们试图思考的时候大脑在做什么?数字零是如何诞生的?身体的 无用 器官为什么存在?在回答这些看起来不知所谓的问题的过程中,*终提出 虚无 在不同的环境中都有应用这一结论;在不同的情况下, 虚无 是某个真实存在的不同表现形式。
本书是基于霍金和彭罗斯在剑桥大学的六次演讲和辩论而成,辩论主要围绕量子场论和广义相对论这两种成功的理论是否可以被统一的问题。尽管争论的问题不同了,但同之前那场著名的辩论一样,在这里彭罗斯担任爱因斯坦的角色,而霍金充任玻尔的角色,他们的观点同样闪烁着人类智慧的光芒。
本书介绍了恒星的诞生、结构和演化、*终结局,以及银河系中载有生命的行星以及地外文明的知识。全书撇开了复杂的数学公式,而运用了许多生动比喻,从作者亲身经历叙述了许多的故事,是一本很有特色的科普佳作。
本书首次展现了量子力学的根本难题,彻底改变了我们对空间和时间的看法。作者将量子力学与爱因斯坦的相对论调和起来,着重阐述了多世界理论,揭示了超凡脱俗、让人大开眼界的宇宙真相,也一步步化解了主要的反对意见。一种新认识 关于我们在宇宙中的位置以及我们由什么组成 正在成为我们新的起点。
生命是如何开始的?生命的进化是否可以用物理类定律来描述?斯图亚特 考夫曼的著作提供了一种超越了物理定律所能解释的观点:从复杂的化学环境到分子繁殖、新陈代谢和早期原细胞,以及进一步进化到我们所认作生命的东西。在已知宇宙中大约有一千亿个太阳系中,正在进化的生命肯定是丰富多彩的。无论在哪种情况下,进化都是一个 正在变化 的过程。自牛顿以来,我们已经转向借助物理学来考量现实。但是单凭物理是无法告诉我们我们来自哪里,我们是如何到达这里,以及为什么我们的世界已经从单细胞生物进化到一个极其复杂的生物圈。
我们的宇宙是一件天工神作的艺术品吗? 为了探究这一问题,诺贝尔奖获得者维尔切克带领读者踏上了人类2500年探索美的征途,沿途让我们领略了物理、艺术和哲学的锦绣风光。作者从毕达哥拉斯的万物皆数开始,历数人类在认识自然过程中所产生的美丽思考:从开普勒的行星模型,到牛顿的力学,再到麦克斯韦的电磁方程、爱因斯坦的相对论和原子运动的量子美。他指出,有些思考即使是错的,但其中蕴含的美仍然会具有强大的生命力。比如,毕达哥拉斯万物皆数的观点从现代科学角度看显然不正确,但将整数和物理现象联系起来这个想法却生存下来,在现代量子力学中得到了完美体现。 本书通过量子论和标准模型具体呈现了科学之美,建立在对称性上的标准模型昭示着基础物理已经非常接近毕达哥拉斯和柏拉图的圣殿:物理现实和数学理想之间的完美对应
《终极理论之梦》讲的,是一场伟大的理性的历险,去找寻大自然的终极理论。终级理论的梦想激发了今天许多高能物理学的研究,虽然还不知道那终极理论会是什么样子,也不知道还要过多少年才能找到它,但我们相信已经开始模模糊糊地看到了它的身影。 在《终极理论之梦》中,诺贝尔物理学奖获得者、《*初三分钟》的作者温伯格讲述了对自然的统一理论的伟大追求――一个能解释从原子内部的联结到太阳与地球的吸引等不同的力的理论。全书令人眼花缭乱却清澈透明,引导着我们从相对论和量子力学走到今天的超弦以及可能与我们同在的别的宇宙。
数千年来,星空似乎是永恒的,然而随着时光的变幻,关于星空的神话传说几经演变,终发展成现代的八十八星座体系。如今,人们已经不再需要借助星星进行定位和授时,古老的星座正在逐渐失去它们原有的实用性功能,但星座对于我们的意义远不止此。星空中有着诗意的神话、深邃的历史和无限的遐想,星座能够带给我们了解不同时代和文明的星空的乐趣。它在我们与古人之间搭建起了一座桥梁,引领我们回首人类文明的过往。 本书分为上、下两篇。上篇采用星座家族的分组方式,将全天星座分为大熊家族、黄道家族、英仙家族、武仙家族、猎户家族、幻水家族、拜耳家族和拉卡伊家族,介绍了现在国际上公认的 88 个星座的源流。下篇主要介绍那些曾经在历史上短暂存在过的星座,我们可以从中看到天文学家们不为人知的一面。 让我们走进历史的星空,开
无论你身处哪个星系,时间都只会往一个方向流逝。为什么? 30年前,史蒂芬 霍金试着通过理解大爆炸来阐释时间。今天,肖恩 卡罗尔说,我们要有更大的雄心。他在本书中展示了时间之箭的存在为何应归因于大爆炸之前的环境,以及我们的宇宙只是大家族的一份子,在这个家族中,很多宇宙所经历的时间都与我们相向而行。 《永恒到此刻》所涉猎的话题,从熵到量子力学、时间旅行、信息论,再到生命的意义。读者所要面对的,就是理解我们为何存在。
本书结合信息、进化和计算对生物进化进行了阐释,证明了计算在进化中的核心作用,并将这套计算和进化相结合的核心机制扩展到其他领域,用来解释复杂生命、结构、组织和社会秩序的形成。这是一次正在进行的重大的科学认知范式的转换,它不仅会改变科学,也会改变人类对自身境况的认知。
本书围绕科幻小说《三体》世界观展开,介绍了小说中涉及的数学、物理学、信息科学等领域的知识,讨论了科学哲学问题,同时加入了作者在科研过程中的一些思考。 本书包括6个章节和附录。前3章从物理学的角度介绍了三体问题的研究进展、多种星际旅行技术的可能性、不同的空间维度的规律等,第4章讲解了信息科学中简单的计算机原理和半导体知识,第5章讨论了外星生命的存在概率,第6章探讨了物理学的存在基础。后在附录中讨论了《三体》中存在的一些纰漏,介绍了相对应的科学知识。本书适合科幻小说爱好者和科普爱好者阅读。
本书讲述了计算机思想层面的历史,通过引人入胜的材料描写了莱布尼茨、布尔、康托尔、希尔伯特、哥德尔、图灵等天才的生活和工作,讲述了数学家们如何在成果付诸应用之前就已经提出了其背后的思想。