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。

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，

本书是一部简易的“地球百科全书”，旨在通过介绍地球上的各种自然灾害，展示地球的活动性以及人与自然的复杂关系。全书从宜居地球的角度出发，以地球能量为线索，把地震、火山、海啸、天气和气候、洪水和干旱、滑坡和泥石流，以及近地空间等灾害串联为一个整体，引导读者全面认识地球家园的结构、环境、历史以及与人类的关系，理解地球与人类是一个共同生命体。在当前人地关系日益严峻的背景下，本书对于提高读者认识地球、敬畏自然、和谐相处、科学减灾的意识具有重要意义。 本书涵盖自然科学、工程科学和社会经济科学等多个学科领域，文字通俗易懂，生动活泼，兼具思想性、科学性和趣味性，适合不同层次的研究人员及大众阅读。同时，本书为认识和减轻自然灾害提供了有益的启示，适用于从事地球科学、减灾科学等领域的各级管理人员参

本书以五幕数学剧的形式直观地讲述微分几何和形式。在前四幕中，作者把“微分几何”回归为“几何”，使用200多幅手绘示意图，运用牛顿的几何方法对经典结果进行几何解释，在第五幕中，作者向本科生介绍形式，以直观和几何的方式处理高级主题。 本书作者挑战性地重新思考了微分几何和形式这个重要数学领域的教学方式，学习本书只需要基本的微积分和几何学知识即可。高等院校数学专业学生及数学研究者均可阅读。

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。

今天的生活以一种不可思议的方式飞速地改变着，越来越多的新方式中出现并影响着我们的生活，而这背后数学扮演者越来越重要的角色。本书从生活哲学中的数学、古代生活中的数学、日常生活中的数学以及现代生活中的数学四个部分，将生活正隐藏着的数学道理娓娓道来。在琐碎繁复的日常生活中，我们会遇到林林总总各种问题。本书引导读者学习数学思维，掌握数学方法，用科学的方式来处理问题、应对挑战。本书主旨在于让读者关注社会热点，将所学数学知识实际应用，融会贯通，拓展知识视野，启发社会人士思考，激发探索精神，既满足好奇心，又有实用价值，促使读者认识基础科学的重要性——原来数学如此有用。

21世纪被称为复杂性科学的世纪。丹麦物理学家帕·巴克和中国物理学家汤超开创的自组织临界性理论，对大自然的复杂性问题进行了系统化探讨，为复杂系统中的跨尺度现象，提供了一种普适而简单的机制上的解释，以其创新性、宏观性和简洁性引起科学界的密切关注。 作为解释大自然复杂行为的一种新的物理理论，自组织临界性涉及非常广泛的研究领域，如岩层与地貌形成、河网与海湾结构、地震与火山爆发、星震与星云塌陷、黑洞与日辉耀斑、夸克与胶子团簇、生态与物种灭绝、变异与生命演化、噪声与全球变暖、人口与环境污染、大脑与神经网络、市场与价格波动等。该理论已被成功应用到自然界的多种复杂系统之中，影响巨大。 《大自然如何运作》是帕·巴克教授关于自组织临界性理论的重要著作，视野宏阔，深入浅出，是一部兼具学术性与普及性的优

1945年8月6日8时16分02秒，人类历史上第一枚用于实战的原子弹在广岛上空被引爆，爆炸当量相当于1.25万吨TNT。3天后，原子的伟力降临长崎。8月15日，日本宣布无条件投降，两枚不起眼的炸弹为死伤人数过亿的第二次世界大战画上了句号。论及原子弹的诞生，很多人的第一反应往往是美国于1942年发起，倾举国之力的“曼哈顿工程”。但事实上，要想追溯原子弹的孕育之路，还需要把时间往前推半个世纪。在《横空出世：核物理与原子弹的诞生》中，作者理查德·罗兹从J.J.汤姆孙发现电子，拉开人类对原子构成认识的帷幕讲起，之后，在物理学历史记录群星闪耀的半个世纪里，卢瑟福、居里夫人、爱因斯坦、玻尔、海森伯、薛定谔、查德威克、奥托·哈恩和莉泽·迈特纳等一个个科学巨人粉墨登场，随之而来的是质子和中子、放射性、质能关系、量子世界以及核裂变的

霍金在生前发表的最后一篇论文中提出了自上而下的新宇宙学，颠覆了他在《时间简史》中提出的关于时间起源的观点，本书作者托马斯·赫托格正是这篇论文的合著者。在这篇刊登在《高能物理学杂志》上的文章中，他们认为多元宇宙并没有那么多，宇宙的演化在整体上是平滑而有限的。霍金在他非凡的一生中试图回答，宇宙是如何创造出如此完美且适宜生命生存的环境的？为了解开这个谜团，霍金研究了宇宙的大爆炸起源，但他的早期工作遇到了危机，因为他的数学预测结果显示，在可能产生的所有宇宙中，占优选比例的宇宙种类是无法孕育出生命的。

其实，你我以及所有人正在经历的现实，可能正在其他很多宇宙中一遍又一遍地发生。每种历史都会无限次地频繁上演。但即便如此，生命和意识也终将化为乌有，一切创造都将消散于虚空。在这样的宇宙中，人类到底该怎样自处？ 演化带来秩序，熵使一切复归混沌，沉思宇宙万物之理多年的作者，就在这两种彼此纠缠的原则的指引下，综合多学科见解，以融合科学与人文的浪漫笔触，带我们从宇宙的诞生开始，一路见证宇宙中的结构体（包括恒星、星系等）、生命、意识都可能是怎样产生的，而意识特别是人类思维又为宇宙和自身带来了怎样瑰丽的产物……直到去设想、去面对那宏大又暗淡但终将到来的“时间的尽头”“万物的黄昏”时，我们依然可以从思维这种约等于不可能的活动形态中，得到怎样的收获、启示、意义和慰藉？

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

为什么1+1=2？ 为什么奇数和偶数交替？ 代数的意义是什么？ 数学问题真的有且只有一种标准答案吗？ 从实数、虚数到复杂的运算顺序，将“消除世界对数学的恐惧”视为终身奋斗事业的剑桥博士、谢菲尔德大学终身教授郑乐隽带领我们进入了一段从未见过的数学旅程，揭示了如何从看似不可能的来源中发现深刻的真相。作者认为，数学不仅仅是关于如何得到正确答案的科学，数学也是关于自己创造的科学和真理，是一段令人兴奋，令人畏惧，令人敬畏，最终获得快乐的经历。她希望通过这本书的阐释，帮助读者理解数学到底是什么，通过理解数学的本质，消除关于数学的神话和误解，消除对数学狭隘的、缺乏想象力的认识，用有趣的数学思维理解我们的真实世界。

本书主要介绍了数学分析中的内容，以构造数系和集合论开篇，逐渐深入到级数、函数等高等数学内容，举例详实，每部分内容后的习题与正文内容密切相关，有利于读者掌握所学的内容。本书在附录部分还介绍了数理逻辑基础和十进制，突出了严格性和基础性。本书适合已经学习过微积分的本科生和研究生，以及具有数学专业知识的读者。

你想过世界末日的场景吗？宇宙将会在怎样的场景下走向末日？是遭遇小行星撞击，还是遭遇彗星撞击，又或是银河系遭遇另一个星系的撞击？在《宇宙的最后三分钟》，保罗·戴维斯将为你介绍关于宇宙未来的近期新理论，带你破解宇宙终结之谜。一本人人读得懂的宇宙学科普著作。 所有你关心的宇宙未来的话题：小行星撞击、热力学第二定律、宇宙诞生的最初三分钟、恒星的末日、黑洞、引力辐射、太空移民、外星智慧生命、循环宇宙模型……你都可以在本书中找到！

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

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

认知神经科学是一门年轻而富有活力的交叉学科。它横跨认知心理学、生理心理学、神经科学等领域，致力于探寻人类心智的生物学奥秘，站在心理学、神经学、信息科学、临床医学等领域的发展前沿。一直以来，本书都被誉为认知神经科学教材的金标准，由该领域的主要创始人之一迈克尔·S.加扎尼加（Michael S.Gazzaniga）等世界知名学者撰写。本书（原著第五版）对内容编排进行了较大幅度的调整，深入浅出地介绍了复杂的核心认知过程（大脑半球特异化、感觉和知觉、物体识别、注意、运动、记忆、情绪和语言）以及控制过程（认知控制、社会认知和意识）是如何由大脑潜在的生物学基础实现的。本书展现了认知神经科学领域的前沿科学发现和临床应用，既是学习认知神经科学“第一课”的良伴，也能为认知科学、神经科学、脑科学、复杂系统、人工智能、计算

引进自美国芝加哥大学出版社，高端科普，关于引力波探测的科学社会学研究著作，既介绍与引力波相关的科学知识，也探讨科学知识的创造方式，主旨是把寻找引力波这件事看作社会时空里传播的涟漪，研究科学和社会的相互作用。具体内容包括：韦伯的早期实验和发现以及科学界的关注和争论；低温共振棒和大型干涉仪两种新的探测技术；引力波探测如何从小科学发展到大科学，以及转变过程中的冲突和问题；大型项目如何汇集数据、开展国际合作，以及“设定观测上限”的科学含义和重要性，这部著作试图向非科学家介绍物理学的深奥世界，让更多的人更多地了解科学研究的实际情况，更深刻地理解科学工作者的处境。

从古至今，灿烂壮丽的星空一直寄托着人类的梦想，吸引着各地区各民族的目光。其中，中国在长达五千年的历史中形成了独具特色的东方传统天文体系，保留了最为系统、完整的天象记录资料，为世人留下了丰富的文化遗产。那么，中国传统天文学是如何发展起来的？它在古代社会生活中曾发挥了什么作用？古代中国曾取得了哪些突出的天文成就？这些成就对于我们今天的生活和社会发展产生了什么影响？ 本书以时间为主线，通过大量历史故事和60多个专题回顾了中国天文学的发展历程、重大科学成就与贡献，同时通过历史档案、出土文献和传世文物等载体全面系统地介绍了中国古代丰富的天象记录、科学的星图、精致的仪器、准确的历法以及深邃的天文学思想，展示了中华民族的智慧和探索未知事物的执着。 读者可以通过天文这个窗口进一步加深对中国传统文

拍摄黑洞听起来不可能，甚至是自相矛盾的，但天文学家谢普·多尔曼和一个全球科学家联盟正在实现这个梦想。他们组装了事件视界望远镜系统，这是一个地球大小的虚拟射电天文台。作者赛斯·弗莱彻花了五年时间跟踪科学家们的工作，见证了他们的努力、挫折和突破。作者带我们进行了一次令人难以置信的冒险，我们将了解银河系的复杂性、人类感知和知识的边界，以及现实的科学事业是如何运作的。 《黑洞之影》讲述了一群科学家历经数十载，拍摄了第一张黑洞照片，对爱因斯坦的相对论进行了终极检验的冒险故事，并帮助回答了关于空间、时间、宇宙起源和实在本质最深层次的问题。

本书是一部天文学科普名著，作者卡米伊·弗拉马里翁以文学的笔触将浩渺宇宙的绚烂与神奇展示给广大读者。它是迄今为止内容最全、篇幅优选、插图最多的天文学科普名著，自问世以来，一直受到广泛欢迎，被译成十几种文字，影响了一代又一代读者，许多人因读了这本书而爱上天文学，甚至因此从事而天文学研究工作。全书共分七篇，前六篇全方位描述和介绍了地球，月亮，太阳，行星世界，彗星、流星、陨星，恒星宇宙；第七篇简单介绍了各种天文仪器，让读者了解天文工作者所使用的工具和他们如何依靠这些精密仪器获得惊人发现。图文并茂，引人入胜，配有大量的图片资料。译文流畅，通俗易懂，并保持了原有的文学风格；此外，译者又根据近年来天文学的新发展作了增补和修订，使全书内容翔实而新颖。此次修订版针对前版的一些不足进行了修订，

量子工程学——设计和制备量子相干结构——已经成为一个具有重要应用前景的新物理领域。本书提供了一个量子工程学中理论方法和实验结果的完整展示。本书内容包括电路的量子理论、量子光学在固体电路中的相关理论方法、噪声的量子理论、退相干与测量、量子输运的朗道尔方程、弱超导电性物理，以及半导体异质结中二维电子气相关的物理等。理论与近期新的实验数据相结合，从而帮助读者更加清楚理论的应用场景。本书针对物理学研究生，将帮助读者开始他们自己的研究工作并将理论方法应用到他们正在开展的实验研究中。

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

此前我们只能在遥远的度假胜地感受到的热浪、暴雨和毁灭性的风暴，是否意味着气候变化，抑或它们只是正常的天气现象？物理学家弗丽德里克·奥托女士参与了归因科学的建立。借助这种革命性的方法，她可以准确计算出气候变化何时会发挥作用。像“哈维”飓风这样的灾难是人为的吗？干旱是全球变暖的结果，还是像往常一样，只是一段难耐的酷暑？数据显示，由于气候变化，2018年在德国出现的热浪再次出现的概率至少是以前的两倍。在澳大利亚，2019-2020年摧毁整个大陆的丛林大火再次发生的概率至少增加了30%。好消息是，借助归因科学的数据，人们可以追溯导致天气现象的具体原因。一家企业，甚至一个国家都可能被告上法庭。而且，气候变化不再被滥用为借口：政客不能再用它来掩盖管理不善和自身的失败。这本书让那些激烈的辩论变得清晰明了。

史蒂芬·霍金是当代很有影响力的物理学家之一，他的生平事迹影响了无数人。近20年来，列纳德·蒙洛迪诺（Leonard Mlodinow）曾与霍金合作，并建立了深厚的友谊。在书中，我们会看到霍金倾尽全力，尝试揭开宇宙的神秘面纱，最终提出了开创性的黑洞理论，并重燃人们对宇宙学的兴趣。在书中，我们也会看到朋友眼里的霍金——由于疾病缠身，他只能以每分钟6个单词的速度交流，然而即便如此，与他交谈，仍能不时感受到他的幽默。他可以通过皱眉、微笑或仅仅扬起眉毛来传递信息。在书中，蒙洛迪诺将带我们进入一间密室，在这里，霍金会享用美酒和美食，与友人分享他对爱、死亡和残疾的感受，并沉浸在对哲学和物理学深层次问题的思考中。 蒙洛迪诺在书中描绘了霍金的趣事，比如他也会一时冲动做出选择，决定去剑河上撑篙游玩而全然不顾出游带来的风险