《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
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。
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。
系列教材分为萌芽班、初级班、中级班和高级班四个阶层。高级班的内容将全面系统性地介绍天文学知识,授课形式以讲授为主,视频、天象厅、野外观测将占到30%左右的比例。让我们的学生可以达到**一般的天文爱好者的水平,优势就在于他们是系统、专业地学习了天文学各个方面的内容,从天文学概述,到恒星、流星、星系,连天文学史的内容也有所涉及。对具体的天文学知识,我们还是主要进行定性的讲解,还是以获得知识、开拓兴趣,帮助学生(校内)学习为主。塑造学生更好、更全面的科学素质。
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。
本书是一本航天方面的科普百科读物,主要内容涵盖了火箭、空间站、卫星、深空探测器这四大板块。主要内容包括火箭升空原理,火箭构造、火箭掉渣原因、爆炸螺栓、中国及世界各国的火箭、火箭发射流程;空间站的交会对接、为什么要建空间站、空间实验室、太空养殖、宇航服、机械臂、太空生活;宇宙速度、轨道、卫星轨道、通信卫星、导航卫星、气象卫星;深空探测发射窗口、引力弹弓、探索月球、探索火星、探索土星、探索木星、飞向远方等;书中最后还给出了航天历史发展时间线及大事记等内容。本书旨在激发小读者对航天科学的兴趣,通过了解多方面的航天知识,增长见识,并种下未来航天梦的种子。本书适合广大对航天感兴趣的6-12岁小读者阅读。
十九世纪七十年代,哈佛天文台是最早雇用女性担任计算员的机构。起初,这些女计算员来自天文台常驻天文学家的妻子、姐妹和女儿,她们计算和解译男同事夜晚观测的结果。随后,越来越多的女子学院毕业生加入其中。她们见证了摄影术与光谱学兴起的时代,工作内容从计算转向研究 玻璃底片上的宇宙 通过天体照相定格在玻璃底片上的星星;利用这些底片分析恒星光谱、进行恒星分类、编纂星表、发现新星和变星,并找到一种通过星光测量太空中距离的方法。 这是一个有关哈佛天文台历史上赞助人和天文学家的故事,也是一部十九世纪中期到二十世纪中期的天文学史。作者通过日记、信件和回忆录等大量材料为我们精确还原了哈佛天文台与近现代天文学发现史上的一些重要现场,以及背后许多不曾为人知晓的点滴。在这个故事中,我们回到了爱德华 皮克
爱因斯坦曾说过: 我想知道上帝是如何创造这个世界的 我想知道他的思想。 从某种意义上讲,这本书正是对这个问题的回答。 知名天体物理学家马里奥 利维奥和2009年诺贝尔生理学或医学奖得主杰克 绍斯塔克合作,结合物理学和生物学的前沿发现,解答了关于生命起源的两个最基本问题:生命是如何产生的,以及我们在宇宙中是否唯一? 仰望星空,我们会思索,在最黑暗的深处是否也有生命在流动;附身低头,我们会问出,这片土地上的生命是从何而来。在这里,你将看到错误的开始、中途的死胡同以及关键步骤的惊喜逆转,你还将看到科学家对科学的执着和对事业的沉浸,以及突破所带来的狂喜 每一个在实验室中发现的生命产生途径都意味着,在环境截然不同但资源可支配的宇宙的其他地方,也可能实现这样的壮举,包括我们的银河系。同样,通过观测证
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
从第一次仰望星空开始,人类对宇宙的探索一直没有停歇。在文明进化的每一段进程中,星空都有着至关重要的作用: 我们的智人祖先仰望星空,将其当作时钟,计算时间的流逝。这意味着他们开始揣摩周围的世界,思索如何在其中生存,以及他们在其中所处的位置和意义。星空引发了人类历史上第一次伟大的认知革命! 按照传统的观念,农业触发了文明的诞生。但这本书认为,天文才是文明之源!为了修建针对星空的固定仪式场所,人类开始走向定居,走向农业时代。 农业重新界定了人与自然的关系,星空既是敬奉神明之所,也可以用作观看天象之处。对星空的崇拜,推动人类社会进入信仰的时代。而这一时期形成的宇宙观主导人类思想近2000年,甚至时至今日仍旧束缚着一些人的思想。 现代科学探索宇宙的历史,也是人类理性崛起的历史。科学革命的到来,
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。
在一生中的某个时刻,你定会驻足仰望头顶那片辽阔无垠的星空,心中生出许多好奇来,并想花点工夫探究一番。然而,面对满天繁星,该从哪里入手呢?虽然今天我们不难找到指导观星的通俗读物,甚至还可以借助更为先进的技术手段,但是往往发现难以产生持久的兴趣,常常不得其门而入,无功而返。 这本书也许能够满足你的愿望,引导你在一个秋夜将全天星星认识个大概。更重要的是,它会让你保持兴趣。在这本书中,作者将西方的神话、中国的传说和科学的观星方法巧妙地融为一体,用50篇优美的短文将全天八十八个星座悉数呈现在你的面前。在这里,你会发现每颗星星都生动起来,它们都有一段迷人的故事,更隐藏着无数的秘密等待你去发现。为了便于现代读者阅读,我们根据现代天文学的进展对全书内容进行了审定和完善,并精选了上百幅插图,进
地球科学,源起自人类对周遭环境原始的好奇,成长于人类对周遭环境的实际认识、了解,今天更进一步阐述着全球环境遭遇到的破坏和变迁,牵动着全人类的生存。它和历史文化、生活艺术都息息相关。 本书根据作者多年工作中积累的地球、天文知识,综合对国学、历史的深入了解,加以梳理,结集成 40 余篇精简而完整的专题文章。题材广泛,从地球科学史、地球上林林总总的现象,到行星的大探索,并借现代丰富的知识以科学的眼光回到古代,尝试解释古籍里那些远古的传说、百代的谜团。 本书强调科学的正确性,以引起读者的好奇心及探索心为出发点,用精确、贴近生活的语言来呈现、传达知识。读者对象为广大地球及天文科学爱好者。
本书是关于黑洞本性的一场论战,这一论战关系到我们对整个宇宙的认识,也极大地推动了物理学的发展。参加论战的一方主要是本书作者萨斯坎德和1999年诺贝尔物理奖获得者赫拉德 特霍夫特,另一方则是公众心目中很熟悉的物理学家斯蒂芬 霍金。 当某种东西被吸入黑洞时会发生什么呢?它消失了吗?在30年前,英国物理学家斯蒂芬 霍金宣称落入黑洞的事物确实消失了。大多数科学家没有意识到这种观点的意义所在,不过美国物理学家伦纳德 萨斯坎德与荷兰物理学家赫拉德 特霍夫特意识到,如果霍金的观点是正确的,那么我们必须抛弃以往所有关于宇宙的基本定律。
本书共分5章,系统深入地描述了空间站的发展历史。第1章回顾了国际空间站的发展,并介绍了中国载人航天工程的启动。第2章概述了发射载人飞船阶段、空间飞行器的交会对接与发射空间实验室阶段、建造空间站阶段的关键技术突破和应用研究,阐述了每个阶段的重要进展和取得的成果。第3章对中国空间站进行了详细解读,既有空间站构型,各舱段的主要功能、任务和指标,也有天地往返飞行器,包括长征二号F、长征七号和长征五号运载火箭以及神舟载人飞船和天舟货运飞船,还有空间站天地保障系统,如环境控制与本书以有 国家名片 之称的邮票为载体,通过5个篇章的内容和近百枚邮票丰富的画面,系统深入地描述了空间站的发展历史。第1章回顾了国际空间站的发展。第2章概述了发射载人飞船阶段,航天员出舱活动、空间飞行器的交会对接与发射空间实验
人类在几千年甚至上万年之前便是星空的忠实观测者。人们通过辨识恒星组成的图案,将夜空划分成不同的区域并绘制成星图,以此来描绘天上恒星的分布与排列组合。星图不仅是人们认识和记录星空的某种反映,也是研究和学习天文学的重要工具。此外,它还是天空的一面镜子。多姿多彩的星图不仅使恒星确定了方位和坐标,也使天文学增添了诗意和美感,使得整个星空都被艺术化,具有极高的艺术价值。 不同的文明对于星空有着不同的理解,星图中蕴含着人类无穷的智慧与想象力。同时,伴随着科技的进步,星图的形式、用途和精度也在发生着翻天覆地的变化,这也是人类探索宇宙的一个缩影。如果不从认识星空的角度来思考人类文明的进程,那么我们对科学与文明发展历程的认识终将一知半解且索然无味。这就便是星图带给我们的智慧与美妙之处。那么星
宇宙即一切,它囊括星体、尘埃和所有生命,涵盖时间、空间及其全部内涵。 生物多样性是需要我们深入探索的另一个宇宙,它同样浩繁、无垠、神秘。 人类对生物多样性的探索,似乎与人类文明的演进并驾齐驱。几十万年来,我们的祖先尝遍了他们所遇到的大多数东西。他们发现有些植物的根部可以食用,而叶子会让他们生病;有些植物结出甜美多汁的果实,有些则结出苦果;有些树木能提供很好的柴火,有些动物的皮毛更保暖。 白驹过隙,沧海桑田。人类不断发现新奇的物种,也不断发现灭绝物种的遗迹。有结果表明,地球上存在过的物种有大约99.99%已经消失。 种种威胁加剧了我们的生存危机,我们深爱的、给予我们很多滋养的大自然正在眼前快速消失,因此,我们必须共同努力,来避免迫在眉睫的灾难和即将造成的损失。 一个物种可以改变一个
本书主要讲述 大爆炸 理论作为宇宙的开端被逐渐接受的过程,介绍了一些鲜为人知的人物对这个理论所作的努力。这是一场惊心动魄的辩论过程,伽莫夫用打油诗反击稳恒态已过期,霍伊尔则继续嘲笑大爆炸模型和那些相信它的人,*终大爆炸理论以良好的预言能力表现出了说服力和包容性。 从这本书中我们可以读到的有:大爆炸到底是什么意思?每个人都听说过大爆炸理论,但有多少人敢夸口懂得它?为什么宇宙学家相信大爆炸理论是对宇宙起源的精确描述?那些拼着命也要坚守这种非正统理论的科学家都是谁?
如果问,弗吉尼亚 吴尔夫、飓风、巴比伦的国王和爱因斯坦的相对论有什么共同点?那么答案是:日食。数千年来,日月食现象令人震惊、恐惧,也令人勇敢、困惑,日食曾被视为邪恶的预兆,神的旨意 本书以翔实的史料为基础,梳理史实,细致考证,讲述了有关日月食的种种历史文化和科学规律,带领读者了解太阳、月亮、地心引力以及宇宙运作之理。
在这本杰出的阐释当代科学核心思想的著作中,彼得 阿特金斯盛赞了伽利略极具象征意义的手指在揭示宇宙、地球及人的本质时所具有的强大力量。作者通过深入浅出的讲解,带领我们逐步领略科学的全貌与本质,深入了解当今十个核心科学思想。无论是你身处其中而不自知的能量,还是一切变化之源 熵,从宇宙学到时空,从 DNA到对称,你能接触或想到的相关知识。