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美麗之問宇宙萬物的大設計 版權信息
- ISBN:9787535799593
- 條形碼:9787535799593 ; 978-7-5357-9959-3
- 裝幀:80g純質紙
- 冊數:暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>
美麗之問宇宙萬物的大設計 本書特色
● 什么是宇宙的秘密?相對論還是量子力學?我們的宇宙是一件天工神作的藝術品嗎?《美麗之問》不是一本消磨時間的讀物,它是諾貝爾物理學獎得主維爾切克窮近50年的思索。近500面的大書將讓你從上帝視角重新審視宇宙萬物,讀完它將獲得的成就感和滿足感,這是一本值得長久珍藏的書。 ● 獻給所有對“宇宙萬物為什么會演變成今天的樣子” 這個既物理又哲學的問題感興趣的人。無論你是科學小白還是物理學家,藝術青年或者是文藝青年,這本書都能讓你心有所悟。 ● 《美麗之問》譯文非常考究和優美,北京大學物理學教授吳飆擔當本書校譯,確保了譯稿的準確和嚴謹。全書沒有公式,維爾切克帶你跨越2500年,縱橫古今,從音樂、色彩到當今物理學zui前沿的基本概念,用美作為工具和指南提出正確的問題并尋找正確的答案。 ● 《美麗之問》中文版由世界著名華裔物理學家、諾貝爾獎桂冠獲得者李政道親定書名并作序推薦!書中完整保留你從來沒有見過的李政道先生手跡! ● 《自然》《今日物理》《華爾街日報》推薦,布萊恩·格林、邁克斯·泰格馬克、勞倫斯·克勞斯重磅推薦!
美麗之問宇宙萬物的大設計 內容簡介
我們的宇宙是一件天工神作的藝術品嗎? 為了探究這一問題,諾貝爾獎獲得者維爾切克帶領讀者踏上了人類2500年探索美的征途,沿途讓我們領略了物理、藝術和哲學的錦繡風光。作者從畢達哥拉斯的萬物皆數開始,歷數人類在認識自然過程中所產生的美麗思考:從開普勒的行星模型,到牛頓的力學,再到麥克斯韋的電磁方程、愛因斯坦的相對論和原子運動的量子美。他指出,有些思考即使是錯的,但其中蘊含的美仍然會具有強大的生命力。比如,畢達哥拉斯萬物皆數的觀點從現代科學角度看顯然不正確,但將整數和物理現象聯系起來這個想法卻生存下來,在現代量子力學中得到了完美體現。 本書通過量子論和標準模型具體呈現了科學之美,建立在對稱性上的標準模型昭示著基礎物理已經很好接近畢達哥拉斯和柏拉圖的圣殿:物理現實和數學理想之間的完美對應。作者也指出了它的缺陷,從而將讀者引向更激動人心的暗物質和暗能量。
美麗之問宇宙萬物的大設計 目錄
李政道推薦序
致中國讀者
讀者指南
向天發問
畢達哥拉斯之一 隱其形而遁其魄
畢達哥拉斯之二 數字與和諧
柏拉圖之一 對稱中的結構——柏拉圖多面體
柏拉圖之二 逃離洞穴
牛頓之一 條理和無理
牛頓之二 色彩
牛頓之三 動態美
麥克斯韋之一 上帝的美學
麥克斯韋之二 眾妙之門
對稱序曲
量子之美Ⅰ 天體樂章
對稱性Ⅰ愛因斯坦兩部曲
量子之美Ⅱ 繁茂豐沛
對稱性Ⅱ局域色彩
量子之美Ⅲ自然核心的美
對稱Ⅲ 埃米·諾特——時間、能量和理智
量子之美Ⅳ 唯篤信大美
答案美妙乎
致謝
大事記
造物主的術語表
尾注
圖片來源
索引
譯后記
美麗之問宇宙萬物的大設計 節選
對稱性Ⅰ:愛因斯坦的兩部曲 阿爾伯特·愛因斯坦(1879 - 1955)用他的兩個相對論——狹義相對論和廣義相對論 ——類思考大自然基本原理的思維模式另辟出一條路徑。愛因斯坦心中的大美蘊含于對稱的具體形式里而且自成一體。美變成了創造的原則。 神話般虛構的經歷 愛因斯坦說到自己的科學研究方法時,他的話聽上去具有明顯的“前科學”意味,感覺他似乎回到自己十分贊美的古希臘時代: 真正讓我感興趣的是上帝在創世的時候有沒有別的方案可選。 愛因斯坦認為,上帝 ——其稱為創世的神工巧匠 - 可能別無選擇。牛頓和麥克斯韋九泉之下會對此非常震驚。但是它和畢達哥拉斯普世和諧以及柏拉圖永恒理想的概念契合得天衣無縫。 如果這位大工匠別無選擇:他為什么不能選擇?他被什么束縛了手腳呢? 有一種可能:這位大工匠內心里就是個藝術家。約束來自對美的渴望。我情愿(也確實)認為,愛因斯坦曾沿著我們問題的思路思考過 ——間萬物是否是各種妙想的附體? ——充滿信心地回答說:“對,就是。” 美是一個很模糊的概念,其實“力”和“能量”等概念*初也很模糊。科學家通過與自然對話,學習著讓“力”和“能量”的概念不斷完善,力求這些概念盡量符合世界實相的重要方面。 同樣,通過研究這位大工匠的作品,我們也可以逐步完善“對稱”的概念,進而*終完善“美”的概念 ——些概念反映了實相的要素。與此同時我們盡量恪守保持這些詞在日常語言的原意。 狹義相對論:伽利略加麥克斯韋 如果愛因斯坦是畢達哥拉斯的轉世,(由于多次轉世輪回)他在這過程中一定學到了很多東西。愛因斯坦當然不會摒棄牛頓、麥克斯韋以及其他科學革命時期的英雄們做出的重大發現,他也不會輕視這些人對觀測到的現象及其具體事實的尊重。理查德·費曼1 稱愛因斯坦是“一個巨人”,他說:“他的頭腦遠在云端而他的腳卻踩在地上。” 愛因斯坦在他的狹義相對論中調和了兩位前輩貌似矛盾的兩個概念。 * 伽利略注意到,勻速的整體運動使得自然規律保持不變。這個概念是哥白尼天文學的基礎,它在牛頓力學中也根深蒂固。 * 麥克斯韋方程組意味著光速是自然的基本規律的直接結果,光速不會改變。這是麥克斯韋關于光的電磁理論的明確無誤的結論,而這個理論得到了赫茲和很多其他人的驗證實。 但這兩個概念之間卻存在著沖突。經驗告訴我們,如果我們本身處于運動中,那么任何觀測對象的表面速度都會發生改變。阿基里斯追上了烏龜,他甚至超過了烏龜(因為在阿基里斯的眼里烏龜其實不在往前跑而是在往后跑)。可光束為什么會與眾不同呢? 愛因斯坦解決了這個沖突。通過縝密地分析異地同步時鐘的操作程序,以及這個同步過程如何被勻速的整體運動所改變,愛因斯坦很快意識到運動的觀察者分配給一個事件的“時間”和固定的觀察者分配給它的“時間”不同,而且這個不同還取決于觀察者的位置。對于共同觀察的事件,一個觀察者的時間融合了對方的時間和空間,反之亦然。這種時間和空間上的“相對性”就是愛因斯坦狹義相對論中的全新理念。這個理論所做的兩個設想本來早在愛因斯坦之前就存在而且已被廣泛接受 ——有人給予足夠的重視來強迫它們和諧一致。 因為麥克斯韋方程組包含了光速,狹義相對論的第二個假設——利略變換下光速保持不變,直接來自于愛因斯坦的開創性想法:同時尊重麥克斯韋方程組和伽利略的對稱性。但前者是一個更弱的假設。 實際上,愛因斯坦還把問題反過來進行了討論,發現利用伽利略變換可以從麥克斯韋方程組四個方程中的一個推導出完整的方程組。(如果讓電荷運動起來便會產生電流,如果讓電場運動起來便會產生磁場。支配靜止的電荷產生電場的定律經過伽利略變換后可以描述更一般的情況。這一招可謂意義深遠,它煥發著未來的光芒。對稱,而不是現有定律的推論,成了一條充滿活力的主要原則。人們可以用對稱性約束定律。
美麗之問宇宙萬物的大設計 作者簡介
弗蘭克·維爾切克(Frank Wilczek)由于在攻讀研究生期間發現夸克粒子的漸近自由,于2004年榮獲諾貝爾物理學獎。他現任麻省理工學院物理系教授,擁有“赫爾曼·費什巴赫教授”的榮譽稱號,并受聘于上海交通大學維爾切克量子研究中心。他在1989年出版的著作《渴望和諧》(Longing for the Harmonies)被《紐約時報》列為當年的優秀讀物。他常年為《自然》雜志和《今日物理》供稿,他的文章曾入選《美國科學寫作精選》(Best American Science Writing)和《諾頓打油詩選》(Norton Anthology of Light Verse)。
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