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宇宙的一生

  • 定价: ¥45
  • ISBN:9787550299849
  • 开 本:16开 平装
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  • 折扣:
  • 出版社:北京联合
  • 页数:241页
  • 作者:李淼
  • 立即节省:
  • 2017-04-01 第1版
  • 2017-04-01 第1次印刷
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导语

    一本语言通俗、妙趣横生的宇宙科普著作 一本把高深的宇宙历史简洁化的里程碑式科普书
    一本值得珍藏的宇宙启蒙著作 把宇宙的美展现给每一个读者 知名物理学家李淼,用语言代替复杂的物理学理论,为您讲述宇宙的一生。
    不需要了解繁复的方程式公式,你就可以打开神秘的宇宙之门,踏进宇宙的殿堂,为仰望星空的人拉近与星空的距离。
    《宇宙的一生》由李淼著。

内容提要

    人类可以时空旅行吗?
    平行世界存在吗?
    宇宙会消亡吗?
    人类的命运终将如何?
    所有和世界有关的问题,终将和你有关!
    宇宙的奥妙、科技的未来、全人类的终极命运……都在汇聚在本书中。
    由李淼著的《宇宙的一生》将科普的知识应用到实际中,以大开脑洞的问题,带领你进入科学殿堂,帮助你打破思维壁垒,与你一起探索科学真正的美。

作者简介

    李淼,人称“淼叔”。
    现任中山大学天文与空间科学研究院院长、中国科学院理论物理研究所研究员、博士生导师,中国科学技术大学、台湾大学客座教授。研究方向为宇宙学和超弦理论,是该研究领域中国最有发言权的科学家,被誉为最具世界影响力的中国学者之一。
    李淼是中国引力波计划的发起人,顶尖物理学家,是刘慈欣激励推荐的物理课老师,同时也为马云、罗振宇、徐小平单独授课。

目录

第一课  微波炉里有场宇宙大爆炸
第二课  宇宙果然有一个开端
第三课  生命的起源和意义
第四课  万物的基本
第五课  关于时间的一切
第六课  夜空的星辰
第七课  最美理论
第八课  夜越暗越美丽
第九课  令人着迷的引力波
第十课  世界是如何运转的
第十一课  黑洞
第十二课  宇宙的一生

前言

    李淼:我要带你触及人类知识的最远处
    大家好,我是李淼,大家都叫我淼叔。我是一名正儿八经的物理学教授,研究的是天体物理学和弦论。在过去十多年里,我在做物理学研究的同时,还在做科普。我始终相信,这个世界上,没有我们不能理解的事物,也没有不能传授给大众的知识。我们每一个人每一天都在学习,同时都在将自己的知识传递给别人。
    在我的小学时代,我除了养金鱼就是养鸽子。恢复高考的时候,我上高一,数学和物理的基础等于零,就像现在的孩子初入小学,数学和物理基础也等于零。突然来了高考,我翻出妈妈学生时代旧箱子中的教科书,里面解释物体运动的牛顿定律以及解释飞机飞行的贝努利定律,就像阳光一样,照亮了之前对我来说是完全未知的世界。
    如果不好奇,不去追问,世界的面目就像万事万物对于一个完全懵懂无知的人——本来就是那样,何必去追问和理解?而一旦心智的大门被打开,就会一发不可收。我就是这样,读了北京大学的天体物理专业还不够,还要去中国科学技术大学读研究生,进而出国。
    我回国后开始做科普,这才慢慢发现,将自己研究的东西讲给别人听是一件多么愉快的事。开始的时候,我还摆脱不了自己的专业局限,喜欢用专业的名词讲复杂的事,于是就有了《超弦史话》这样比较专业的作品。
    用有趣的方式给所有人讲知识
    三年前,我在中山大学开了一门课,叫作人与宇宙的物理学,大受欢迎。这门课是用讲故事的方式将日常的、眼前发生的和遥远未来的不可思议的事情讲给大学生听。这个时候,我出版了《三体中的物理学》,入围了 2015年度中国好书,得了十几项奖。
    今年年初,在博雅小学堂,我给孩子们讲量子力学,这是我做科普的一个转折点。现在,在喜马拉雅 FM给更多的人讲宇宙、量子力学、人类以及科技未来,对我来说是另一个转折点。如今,我有一种自信,我能够将学到的知识用有趣的方式,讲给所有人听。
    今年年初,应罗振宇和徐小平之邀,我在北京给二十余位创业者讲了一个上午的物理学。没想到,在提问环节,创业者们脑洞大开,提了很多我都没有想到的“熵”这个概念在公司以及商业运作中的作用,“第三种文化”在目前科技公司中的种种表现……
    那么为什么要给一群创业的人讲物理呢?用罗振宇的话说就是要“把我们的认知框架放在人类目前知识的最远处,来重新假设我们的环境”。
    我为什么要做科普类收费节目?
    2016年 12月 2号,在上海录完“淼叔开脑洞”节目的第二天,我应中山大学传播与设计学院院长张志安的邀请,去他们学院讲“新媒体时代的科普”。我讲了自己做科普的经历。直到五年前,我才醒悟,科普的第一要素不是严谨和准确,而是有趣和故事性。科普从来不是布道,而是新媒体时代下的“服务行业”。
    科普在中国面临的最大困境,是科普创作者跟不上受众的需求。国内已经有越来越多的人开始对科普感兴趣,一些科普读物每年可以卖到几十万册,这在十年前是无法想象的。然而,科普的受众增加了,科普的提供者却远远不够。在当当、亚马逊等图书购物网站的科普类畅销榜上,排在前几名的永远是国外科普作者的作品,如《时间简史》《万物简史》等,鲜少见到优秀的国内科普作品。
    那么,我为什么要在喜马拉雅 FM开一档与物理、宇宙以及科技生活有关的收费节目?这当然与我前面谈到的几个要素有关,越来越多的人想了解我们生活在其中的宇宙,想了解我们从何处来,又要向何处去。越来越多的年轻人觉得时间不够用,却没有时间去读科普与知识类的书,从节约时间的角度,我应该去做一档节目,人们可以利用上下班途中和锻炼身体时的碎片时间来听。换句话说,我应该是第一批做知识服务的人。
    为什么我要从宇宙讲起?
    “淼叔开脑洞”这个节目会和你谈到宇宙学、超新星、引力波……还会谈到日常生活中的量子力学,会谈到人类在地球和宇宙中的位置,最后还会谈到我们的未来科技生活,我们应该为未来做哪些准备。
    为什么一开始要谈宇宙?人类的起源、生命的起源、地球的起源,所有的起源问题都离不开宇宙的起源。过去十余年,我主要研究暗能量,我觉得对这个世纪性物理学问题的解答将帮助我们认识到作为一个动态的宇宙,它为何存在,它的未来将是什么样子的。并且我一直相信,我们人类在宇宙中有一个独一无二的位置,人类的使命是将文明在时间上延续下去,在空间上散布在宇宙中。
    我的节目在一个强大团队的支撑下做了起来,希望这档节目能够让订阅者获得一些重要的知识点,启发思考。就像罗振宇在他的感想中说的,我们必须重新构建认知,认知是我们创业的唯一障碍,构建新认知是我们唯一的资源。也许你认为自己不是创业者,但你的未来生活依赖于你的知识结构,你是你自己未来生活的创业者。

精彩页(或试读片断)

    第一课微波炉里有场宇宙大爆炸
    20万年前,人类进化成智人,有了思考能力。从此,当人们看到天上的星星,看到日升月落,就会产生疑问:太阳是怎么来的?月亮是怎么来的?大地是怎么来的?风雨雷电、山川树木又是怎么来的?由此引发的各种疑问可以概括为三个问题:我们从哪里来?我们向何处去?我们是谁?这一切都要追溯到宇宙的开天辟地。
    今天我们就讲一讲第一个问题:我们从哪里来?
    关于这个问题,几乎所有文明的早期神话都给出了类似的答案,只是,不同文明的神话情节稍有不同。
    比如,在中国的神话中,创世之初有一个中央大帝叫混沌,还有南北两个大帝分别叫倏和忽。混沌经常款待倏和忽,倏和忽为了报答混沌,于是决定为混沌凿开七窍,但混沌死在了这场“手术”中。混沌死之前,还生了一个儿子,名叫盘古。盘古开天辟地,才有了我们这个宇宙。
    希腊神话的脉络与中国神话很接近。希腊人也认为在宇宙之前只有一片混沌,统治混沌的大神叫卡俄斯,卡俄斯的意思就是混沌。卡俄斯生出了地母盖亚、地狱之神、黑暗之神、黑夜之神和爱神。看起来,这段故事非常类似中国的远古神话,认为在天和地出现之前,世界就是一片混沌。
    当然,提起各国古代文明不得不提印度文明和埃及文明。在佛教之前,印度神话中最主要的宗教就是婆罗门教,它认为在我们这个宇宙之前还有一个宇宙,在那个宇宙之前还有第三个宇宙。宇宙总是在轮回,而主宰宇宙轮回的有三大神:湿婆、梵天和毗湿奴。湿婆既主毁灭又主生殖,估计毁灭是他的主要任务。“湿婆”这个词翻译得有点不好,我小时候总认为他是一位很坏的婆婆,其实不然,湿婆是“Shiva”的音译。他毁灭一个世界,梵天就重建一个世界。看过电影《少年派的奇幻漂流》的人一定记得派的妈妈讲的那个故事,毗湿奴在海上睡觉,睡梦中张开嘴,嘴里有一个宇宙。当然,这是宗教的诗化,在婆罗门教中,毗湿奴的工作是维持宇宙的运行。
    埃及神话里开始时也是混沌,不过,世界起始于一个很不起眼的地方,混沌中的一个土丘。我和你一样,当然不再相信儿时听到的盘古开天地的故事。现在,我们向能够遇上的任何一位天文学家或宇宙学家讨教,得到的回答虽然在细节上完全与神话不同,但概念上完全类似。我们从物理学领域讲起。在 20世纪 60年代,电视机已经被发明出来了。人们发现,电视机打开后会发出嗡嗡声,但不知道这些嗡嗡声是哪里来的,而且无论把电视天线扭转到哪个方向,嗡嗡声都不会消失。后来科学家发现,这种声音来自宇宙深处无所不在的一条条微波背景辐射。我们都很熟悉微波,大家都用过微波炉,微波炉的基本原理就是用电来产生微波,再由微波加热食物中的分子和原子。其实,整个宇宙就是一个巨大无比的微波炉。那么,宇宙中的微波是从何而来的呢?科学界的一个理论已经可以回答这个问题了,这个理论就是宇宙大爆炸理论。
    那么,这个宇宙大爆炸理论是怎样描述宇宙的呢?在这里,我们可以打个比方。你也许已经有了经验,就是你在面包坊做面包或者在家里厨房用面包炉烤面包的时候,你会发现,本来一团面非常小,比如说只有直径 5厘米大小的面团,在热量烘烤之下,慢慢地膨胀,越胀越大,这就有点像宇宙膨胀。有人提出这样的问题:宇宙从哪里开始爆炸的呢?这个问题其实源于一个错误的看法。我们不妨再来看一看微波炉里的面包,如果你把这块面包随便切下来一片,问,这片面包是从哪里来的?回答一定是从刚刚开始的那一小块直径 5厘米大小的面团里来的。尽管这个面团很小,只有直径 5厘米,但这 5厘米里面到处都有面粉,并不是一个点。而你从一大块面包上切下的一片面包实际上是来自那直径 5厘米面团里的一小块,也就是说,一个烘烤
    宇宙大爆炸而成的大面包并不是从某一个点来的,而是来自最初的一个小面团,这个面团的每一个点经过烘烤之后都长成一大块面包。我们借这个比喻来描述宇宙膨胀,宇宙的每一寸空间都是从一个更小的宇宙里的一小块空间来的,而不是从一个点来的。不是说宇宙深处有可能存在着一 个非常奇特的地方、一个点,宇宙就是从那个点爆发而来,不是这样的。
    在古代,人们有很多类似的错误认识。比如,地心说认为大地是一切的中心,由此顺水推舟地认为整个宇宙是地球膨胀开的。而事牛顿实并非如此,如今宇宙中的一切都来源于 138亿年前的一小块空间,地球是从一小块空间来的,太阳是从另外一小块空间来的,月亮是从另外一小块空间来的,而更远的地方,银河系里面的其他行星,甚至在银河系之外的其他恒星和星系,都各自是从一小块空间来的。当然,所有这些小块的空间后来膨胀得越来越大,组成了如今浩瀚的宇宙,但是在很久以前,它们都是非常小的,那时由它们组成的宇宙也是很小的。如果追溯到 138亿年前,我可以得出一个准确的结论:当时的宇宙只有比篮球大不了多少的一块空间,而这篮球大小的一小块空间经过 138亿年,膨胀得巨大无比,成了现在的模样。
    那么,宇宙大爆炸理论的道理何在呢?这个理论是无中生有的吗?是我们的先民坐在草地上看着星星构想出来的吗?不是。这就说明了我们的科学与远古神话故事之间有着根本的不同。我们有我们的道理,有逻辑推理,有科学基础与科学理论,其中最根本的科学理论就是爱因斯坦的相对论。
    大家都很熟悉爱因斯坦的相对论,但是对于“相对”二字,人们经常有一种错误的认识,以为相对论说的是空间相对、时间相对、人与人之间观点相对等。其实,相对论讲的并不是这些,而是更加简单的道理。相对论是说,无论是时间还是空间,它不是死板一块,也不是一成不变的,而是非常像我们之前所说的那块小面团,会随着时间的变化而变化,而且这块小面团如果受热不均,它有的地方就会被发得更大一点、疏松一点,有的地方可能受火力小一点,也就发得小一点。这是一种很形象的比喻。在爱因斯坦的相对论中,宇宙就相当于一个面团,空间和时间不是一成不变的、死板的,而是随时在变化的。爱因斯坦为什么会得出这样的结论呢?这就要追溯到一个更基本、更古老的理论——万有引力。
    在牛顿看来,地球能够不停地绕着太阳旋转是因为受到了一个看不见的力的牵扯,这个力就是万有引力。当然,我们感受不到太阳与地球之间的万有引力,但我们可以感受到地球对我们自身的万有引力。例如,我们不可能跳离地球。我们有时候会开玩笑说,拉自己的头发离开地面,其实这是不可能的,为什么呢?因为地球对我们有万有引力,地球是拉着我们的。
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