导语

  

    当今世界最权威的科普大师马库斯·杜·桑托伊，带你从已知中发现未知，从未知中探索未来
    ★《三体》《星际穿越》《复仇者联盟》《西部世界》中应用的科学理论，全在这本《知识边缘(从意识到宇宙科学前沿的七次探索之旅)》里。
    ★作者马库斯？杜？桑托伊曾获贝维克奖、迈克尔·法拉第奖、大英帝国勋章，被评为英国最杰出的科学家之一，目前为英国皇家学会会员。
    ★一本书读完《时间简史》+《七堂极简物理课》+《寻找薛定谔的猫》+《从一到无穷大》，了解诸多研究领域的最新进展
    ★从一枚骰子、一根琴弦、一块腕表、一个手机应用、一罐放射性物质中，发现人类认知的极限
    ★英国总领事馆文化教育处、浙江电视台留学世界频道、TED、网易公开课、果壳网、腾讯科技、图灵社区联合推荐

内容提要

  

    在现代世界，科学受到了前所未有的关注。各种*新的科研进展层出不穷、大量曾经被认为无法解决的数学难题终于被数学家攻破……但是，我们会在未来的某一天变得无所不知吗？人类对物质世界认知极限在哪里？
    在《知识边缘(从意识到宇宙科学前沿的七次探索之旅)》中，牛津大学数学教授、西蒙尼公众理解科学教授、英国皇家学会会士马库斯·杜·桑托伊将领读者开启一场令人深思的旅程。从粒子物理到量子力学，从相对论到宇宙学，从神经科学到人工智能，从集合论到哥德尔不完备性定理，桑托伊进行了一次对现代科学研究的极前沿的全景探索。
    桑托伊精心梳理了人类科学发展的突破性成就，对一些既定的认知提出了无畏的质疑。翻开本书，你将与最知名的学术权威进行对话，聆听他们最惊世骇俗的见解，与他们一同探索人类的知识边缘。

    人类在科学领域已经取得的重大进步不仅证明了至今仍有一些难解的谜题，同时也证明了人类可能永远都无法解开这些谜题……《知识边缘》 纵览了人类未知的领域，非常吸引人。
    ——《华尔街日报》（The Wall Street Journal）
    在《知识边缘》这本书中，每项对人类认知极限的探究都以一个实物来贯穿主题，比如从赌场的骰子引出概率问题，从手表引出我们对时间的终极追寻。一段精彩的旅途，因为引入了神经科学家克里斯托弗·科赫和数学宇宙学家马克斯·特格马克等人的前沿研究而充满生气。
    ——《自然》（Nature）杂志
    丰富了“大问题”流派的内容，有趣美妙。
    ——《科克斯书评》（Kirkus Reviews）星级评论
    这部卓越的作品探索了宇宙*大的奥秘，将会吸引各类读者，并让他们仔细思考“那些人类将永远无法回答的自然谜题”。
    ——《出版商周刊》（Publishers Weekly）星级评论
    有些人认为我们已经有足够多的专家，但我们真正需要的是合适的专家，即能够解释复杂概念的跨学科专家。马库斯·杜·桑托伊向前迈出了一步，他贡献出了《知识边缘》这本书来阐述我们可能永远无法知道的事，包括简单的投掷骰子的结果和量子力学的随机性。
    ——《星期日泰晤士报》（Sunday Times）
    这位杰出的数学家、作家和广播员大胆正视了自己认为的人类认知七大“边缘”和话题，包括时间的本质和人类意识的谜团……他的观点与众不同，这主要是因为他在这次旅途中以谦卑的态度说出自己的困惑、理解和担忧。
    ——《观察家报》（The Observer）
    马库斯·杜·桑托伊有一种天赋，能让*模糊的概念变得简单易懂。每翻过一页，你就会觉得自己的智商提高了一分。
    ——《星期日邮报》（Mail On Sunday）
    对于如此大的话题，作者依然能让文章结构紧凑，内容简单易懂……那些想要拓展自己思维的人将会发现，这是一次激动人心、收获满满的阅读体验。
    ——《书单》（Booklist）
    本书重新探讨了科学领域中的一些巨大谜团，包括混沌理论、量子力学、宇宙学、时间的本质、人类意识的起源和宇宙的极限……深入研究了“科学尚未解决”的问题，精彩有趣。
    ——《福布斯》（Forbes）杂志
    一本引人入胜的书，讲述了科学知识的极限。
    ——《经济学人》（The Economist）
    毫无疑问，马库斯·杜·桑托伊是“数学”和“酷”维恩图解交叉部分的wei一元素。
    ——《卫报》（The Guardian）
    马库斯·杜·桑托伊知道如何讲故事，而且更重要的是，他知道如何让复杂的概念变得愉悦且有趣味性。
    ——《星期天电讯报》（Sunday Dispatch）
    马库斯·杜·桑托伊在《知识边缘》这本书强调了许多深刻的问题，不仅思路清晰，且具有权wei性，简直让我羡慕嫉妒恨。他的书值得大多数人阅读。
    ——马丁·里斯（Martin Rees）爵士，英国皇家学会前任主席、剑桥大学天体物理学家
    马库斯·杜·桑托伊为我们提供了一幅知识边缘的全景图，没有谁能比他更像一位称职的向导。
    ——罗伯特·戴克赫拉夫（Robbert Dijkgraaf），普林斯顿高等研究院院长
    《知识边缘》出色而迷人。把晦涩难懂的东西变得简单且引人入胜，没有人会比马库斯·杜·桑托伊更擅此道。
    ——比尔·布莱森（Bill Bryson），《万物简史》(A Short History of Nearly Everything)作者

    马库斯·杜·桑托伊（Marcusdu Sautoy）：
    ◇英国皇家学会会士
    ◇美国数学会会士
    ◇牛津大学西蒙尼公众理解科学教授
    ◇大英帝国勋章获得者
    ◇英国皇家学会迈克尔·法拉第奖获得者
    ◇伦敦数学协会贝维克奖获得者

初始边缘  已知的未知
    不断拓展的边缘
    离开“花园”，进入“险滩
    人类真能“无所不知”吗？
    知识的边缘
    存在人类永远无法理解的问题吗？
第一边缘  上帝的骰子
  第1章  从有序到失控
    难以预测的骰子
    赌博中发现的规律
    如何分配赏金？
    帕斯卡的赌注
    一种新的数学语言
    捕捉动态的世界
    描述运动的定律
    牛顿的“万物理论
    国王的奖赏
    庞加莱的错误
  第2章  混沌.分形与无限复杂性
    细微差异，天壤之别
    一只蝗虫也能带来风暴
    临界之外，一片混沌
    混沌的政治
    历史进程的骰子
    骰子掷出的进化
    生命源于概率
    分形的生命之树
    一只名叫水星的“蝴蝶”
    无限的复杂
    能量消耗决定混沌与否
    上帝掷骰子吗？
    混沌的边缘
第二边缘  拨动的琴弦
  第3章  分割，不断分割
    不断放大
    天体的音乐
    边缘  数字
    无理数的繁荣
    造就和谐的粒子
    化学世界的和谐音乐
    玻尔兹曼的悲剧
    随机运动的花粉
    拆分原子
    回归和谐
    射向卷烟纸的炮弹
  第4章  更加微小的粒子
    粒子动物园
    动物园的地图
    奇异性之美
    来自对称性的启迪
    缺失的粒子
    因小说而得名的夸克
    那个“蠢人”是正确的
    不断探索的女牛仔
    夸克还能再被分割吗？
第三边缘  铀罐中的粒子
  第5章  违反直觉的量子世界
    铀罐与骰子
    波还是粒子？
    熔炉中的矛盾
    光电效应：粒子进，粒子出
    光子台球
    离奇的电子实验
    杨的错觉
    这是一颗哑弹吗？
    现在的行为可以改变过去
    粒子的分裂人格
    宇宙的波函数
  第6章  概率、随机与不确定性
    无法铺好的量子地毯
    无法磨灭的不确定性
    微观尺度上的认知极限
    测量即创造
    纠缠的粒子
    食素的屠夫
    万物从何而来？
    真空区不会真的空无一物
第四边缘  被裁剪的宇宙
  第7章  宇宙的形状及深度
    三角学与望远镜
    布鲁诺的信念
    测量无法直接测量的距离
    笔尖下发现的行星
    测量光速
    远近不同的恒星
    一闪一闪亮晶晶
    有限但没有边界的宇宙
    宇宙中的麦哲伦
  第8章  宇宙的开端及无法证实的猜测
    膨胀中的宇宙
    皮筋上的蚂蚁
    宇宙的奇点
    正在消失的恒星
    宇宙的指纹侣
    平行宇宙
    是什么决定了不同的宇宙？
    答案未必只有一种
    科学与宗教
    书末的留白
    各不相同的人生哲学
    数学的力量
第五边缘  腕表上的时间
  第9章  改变时间
    时间是什么？
    列车上的电光
    变慢的时钟
    变化的半衰期
    谁先开的枪？
    时间的形状
    大厦顶层的人老得更快
    年龄不同的双胞胎
  第10章  毁灭时间
    黑洞的诞生
    宇宙中存在奇点吗？
    无法探知的黑洞内部
    终极碎纸机
    黑洞其实没有那么“黑”
    模糊的边界
    连接过去与未来
    “我不喜欢‘不可知’这个词
    宇宙的本质是数学？
    不够全面的认识
第六边缘  聊天APP
  第11章  意识的难题
    你我所想真的相同吗？
    意识的生发之所
    一个大脑，两个意识？
    大脑中的电活动
    观察大脑的望远镜
    镜子里的是谁？
    大脑的错觉
    詹妮弗·安妮斯顿神经元
    感受他人的体验
    精神世界和物理世界是彼此分离的吗？
  第12章  人类智能与人工智能
    可被预测的自由意志
    大脑中的潮涨潮落
    意识系数：度量意识
    互联网有意识吗？
    21世纪的拉蒙一卡哈尔
    人类脑计划
    下载我的意识
    如何区分僵尸和有意识的人？
第七边缘  圣诞拉炮上的数学
  第13章  无法证真，也不可能证伪
    自然科学VS数学
    证明：通向真理之路
    不断出现的新数字
    证明不可能
    无法证明的猜想
    不同的几何
    无法解决的谜题
    下面这句话是错的
    这则笑话好笑吗？
  第14章  悖论、陷阱及终极未知
    谜一样的无穷
    驯服无穷
    康托尔的伊甸园
    两个答案都是对的
    无穷并非遥不可及
    无法确定的未知
    重新定义“上帝
    重新定义“知识”
    我们能洞悉一切吗？
    无尽探索的动力