六個(gè)數(shù) 版權(quán)信息
- ISBN:9787557685928
- 條形碼:9787557685928 ; 978-7-5576-8592-8
- 裝幀:一般輕型紙
- 冊(cè)數(shù):暫無(wú)
- 重量:暫無(wú)
- 所屬分類:>
六個(gè)數(shù) 本書(shū)特色
● 宇宙的命運(yùn)巧妙地維系在六個(gè)數(shù)字的組合和調(diào)諧之上,用六個(gè)神奇數(shù)字描述宇宙的特性,描述控制萬(wàn)物和整個(gè)宇宙的力量,了解宇宙的演化方向與內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 ● “科學(xué)大師書(shū)系”經(jīng)典再現(xiàn)。中國(guó)科學(xué)院院士、復(fù)旦大學(xué)教授金力,科技創(chuàng)新研究者、清華大學(xué)教授陳勁,世界著名哲學(xué)家、《直覺(jué)泵和其他思考工具》作者丹尼爾·丹尼特重磅推薦! ● 湛廬文化出品。
六個(gè)數(shù) 內(nèi)容簡(jiǎn)介
? 作為非常不錯(cuò)的物理學(xué)家,作者以深刻的洞察力用六個(gè)數(shù)將宇宙學(xué)中看似無(wú)關(guān)的眾多發(fā)現(xiàn)聯(lián)系在一起,回答了一個(gè)人類追問(wèn)了千百年的問(wèn)題:我們從何處來(lái)?到何處去? ? 書(shū)中講述的六個(gè)神奇數(shù)字決定了宇宙的基本特性。如果其中任何一個(gè)數(shù)字稍微有所不同,就不會(huì)產(chǎn)生星體,不會(huì)出現(xiàn)生命,更不可能有人類。現(xiàn)代宇宙的一切都取決于這六個(gè)數(shù)字的精密調(diào)協(xié),而這無(wú)疑是一個(gè)物理世界的驚人巧合。
六個(gè)數(shù) 目錄
01 宇宙與微觀世界
02 宇宙的棲息地( 一):行星、恒星和生命
03 大數(shù)N :宇宙中的引力
04 恒星、元素周期表和ε
05 宇宙棲息地( 二):超越我們的銀河系
06 精心調(diào)諧的膨脹:暗物質(zhì)和Ω
07 數(shù)字λ :宇宙膨脹是在減速還是在加速
08 宇宙原始時(shí)代的“漣漪”:數(shù)字Q
09宇宙棲息地( 三):我們的視野之外有什么
10 數(shù)字D :三維及更多維
11巧合、天意,還是多元宇宙
六個(gè)數(shù) 節(jié)選
01宇宙與微觀世界 六個(gè)數(shù) 數(shù)學(xué)定律是宇宙結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),不僅對(duì)原子而言,對(duì)人類、恒星以及星系而言也是如此。原子的性質(zhì),即它們的大小、質(zhì)量、種類以及將它們連接在一起的力,決定了現(xiàn)實(shí)世界的化學(xué)組成。原子的存在又取決于其內(nèi)部的粒子和作用力。天文學(xué)家研究的對(duì)象—行星、恒星和星系,都受到引力的控制。這一切都發(fā)生在一個(gè)不斷膨脹的宇宙中,在“大爆炸”發(fā)生之時(shí),宇宙的特性就已經(jīng)印在了它自身的空間里。 科學(xué)的發(fā)展過(guò)程就是辨別自然界的模式和規(guī)律的過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中,越來(lái)越多的現(xiàn)象能夠被歸入普遍性和規(guī)律中。理論物理學(xué)家旨在將物理定律的本質(zhì)納入一組統(tǒng)一的方程或幾個(gè)數(shù)字中。雖然這方面的工作還有很長(zhǎng)的路要走,但現(xiàn)在已然成果顯著。本書(shū)介紹了關(guān)于宇宙的六個(gè)數(shù),這些數(shù)字特別重要,作用很大。其中兩個(gè)與基本的自然力有關(guān);兩個(gè)確定了宇宙的大小和整體結(jié)構(gòu),并決定著它是否會(huì)永遠(yuǎn)存在下去;剩下的兩個(gè)則確定了空間本身的屬性。 l **個(gè)數(shù)字是N,宇宙之所以如此浩瀚,就是然界中存在著這個(gè)至關(guān)重要的巨大數(shù)字,它的值等于1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000(1036)。這個(gè)數(shù)字是用將原子結(jié)合在一起的靜電力除以原子之間的引力得到的商。如果N 后面少幾個(gè)零,那么只能產(chǎn)生一個(gè)壽命短暫的微型宇宙,其中的生物不會(huì)長(zhǎng)得比昆蟲(chóng)大,也沒(méi)有足夠的時(shí)間來(lái)進(jìn)化。 l 第二個(gè)數(shù)字是ε,其值為0.007。ε 決定了原子核結(jié)合的牢固程度以及地球上所有原子的構(gòu)成方式。它的值控制著來(lái)自太陽(yáng)的能量,而且還更精確地控制著恒星將氫轉(zhuǎn)化為元素周期表中的所有元素的方式。正是發(fā)生在恒星內(nèi)部的種種反應(yīng)使得碳和氧比比皆是,而金和鈾則較為罕見(jiàn)。如果ε 為0.006 或0.008,就不會(huì)有生命存在。 l 第三個(gè)數(shù)字是宇宙常數(shù)Ω,它表示宇宙中的物質(zhì),包括星系、彌散氣體和暗物質(zhì)的數(shù)量。Ω 可以告訴我們宇宙中引力和膨脹能量之間的關(guān)系。如果兩者之間的比值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于特定的“臨界值”,那么宇宙早就分崩離析了;如果比值太低,就不會(huì)形成星系或者恒星。宇宙的起始膨脹速度似乎經(jīng)過(guò)了精密的調(diào)諧。 l 第四個(gè)數(shù)字是λ,它測(cè)量的是 1998 年*大的科學(xué)發(fā)現(xiàn):一種從未預(yù)料到的新作用力—宇宙的“反引力”。“反引力”控制著宇宙的膨脹,在小于10 億光年的尺度上,我們很難分辨出它的影響。當(dāng)宇宙變得越來(lái)越暗、越來(lái)越空時(shí),λ 注定將取代引力和其他力,占據(jù)統(tǒng)治地位。幸運(yùn)的是,λ 非常小(理論物理學(xué)家對(duì)此感到非常驚訝)。否則,它的作用力將會(huì)阻止星系和恒星的形成,宇宙的演化甚至在未開(kāi)始之前就會(huì)被遏制。 l 第五個(gè)數(shù)字是常數(shù)Q。所有宇宙結(jié)構(gòu)(恒星、星系和星系團(tuán))的種子都鑄成于“大爆炸”之中。宇宙的結(jié)構(gòu)取決于常數(shù)Q,它表示兩種基本能量的比值,大小約為1/100 000。如果Q 比這個(gè)值小很多,宇宙將變得死寂而無(wú)序;如果Q 比這個(gè)值大很多,宇宙將變得暴力肆虐,由一些巨大的黑洞主宰,恒星或者太陽(yáng)系根本無(wú)法存在。 l 第六個(gè)關(guān)鍵數(shù)字的存在于多個(gè)世紀(jì)前已經(jīng)被證明了,現(xiàn)在我們正用一種新的視角研究它。它就是當(dāng)前可見(jiàn)宇宙的空間維數(shù)D,其值為3。如果D 為2 或者4,生命將不復(fù)存在。時(shí)間雖然是第四維,但與其他維度截然不同,因?yàn)樗幸粋(gè)與生俱來(lái)的方向:只能“邁向”未來(lái)。在黑洞附近,空間極度扭曲,以至于光線沿著圓圈傳播,時(shí)間也停滯不前。此外,在接近“大爆炸”的時(shí)間和微觀尺度上,空間將在10 維向度上顯現(xiàn)出其終極的基本結(jié)構(gòu):被稱為“超弦”A 的物質(zhì)的振動(dòng)與和諧。這些數(shù)字之間可能存在某些聯(lián)系。目前,我們還無(wú)法從 其中一個(gè)數(shù)字的值中推導(dǎo)出另一個(gè)數(shù)字的值。我們也不知道是否存在一個(gè)包羅萬(wàn)象的理論可以推導(dǎo)出一個(gè)公式,將這六個(gè)數(shù)聯(lián)系起來(lái),或者能使它們被唯一確定。我之所以強(qiáng)調(diào)這六個(gè)數(shù),是因?yàn)槊恳粋(gè)數(shù)字都在宇宙中起著至關(guān)重要又各不相同的作用,它們共同決定了宇宙的演化方向及其內(nèi)部潛在的一切。此外,其中的三個(gè)數(shù)字,也就是與大尺度宇宙有關(guān)的三個(gè)數(shù)字,現(xiàn)在還可以以任意精度對(duì)其進(jìn)行測(cè)量。 這六個(gè)數(shù)組成了構(gòu)造宇宙的“秘方”,而且它們的值對(duì)所構(gòu)造出的宇宙具有特別精確的影響:如果其中任何一個(gè)數(shù)字的值“失調(diào)”,就不會(huì)形成恒星,也就不會(huì)有生命出現(xiàn)。這種調(diào)諧究竟是一種殘酷的現(xiàn)實(shí),還是只是一種巧合,或者出自一位仁慈的造物主的旨意?我認(rèn)為都不是。在這些數(shù)字有著不同賦值和組合的地方,很可能存在無(wú)限多個(gè)其他宇宙,其中大多數(shù)要么夭折,要么是不毛之地。只有在這六個(gè)數(shù)組合“正確”的宇宙里,人類才得以出現(xiàn)(因此我們能發(fā)現(xiàn)自己的存在)。這一認(rèn)識(shí)讓我們可以從一個(gè)全新的視角出發(fā),去認(rèn)識(shí)當(dāng)前的宇宙、人類在其中的位置以及相關(guān)物理定律的性質(zhì)。 一個(gè)起點(diǎn)如此簡(jiǎn)單、僅用幾個(gè)數(shù)字就可以決定的宇宙,經(jīng)過(guò)不斷變化,就可以演化成當(dāng)前結(jié)構(gòu)如此復(fù)雜的宇宙(只要這些數(shù)字經(jīng)過(guò)了適當(dāng)?shù)卣{(diào)諧),實(shí)在令人驚訝。接下來(lái),我們將跨越所有尺度來(lái)審視這些結(jié)構(gòu):從原子到星系。
六個(gè)數(shù) 作者簡(jiǎn)介
馬丁·里斯 ●英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員,劍橋大學(xué)達(dá)爾文學(xué)院院士、國(guó)王學(xué)院名譽(yù)院士。在職業(yè)生涯中發(fā)表了500多篇論文,在宇宙微波背景輻射的起源以及星系的聚集和形成方面做出了重要貢獻(xiàn)。 ●他創(chuàng)作了一系列天文學(xué)和物理學(xué)普及作品,為公眾開(kāi)設(shè)了多次講座和廣播,廣泛參與了科學(xué)、倫理等問(wèn)題的討論。
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