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从一到无穷大(科学中的事实与猜想)

  • 定价: ¥48
  • ISBN:9787571004132
  • 开 本:32开 平装
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  • 出版社:湖南科技
  • 页数:325页
  • 作者:(美)乔治·伽莫夫...
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  • 2020-02-01 第1版
  • 2020-02-01 第1次印刷
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导语

  

    《从一到无穷大(科学中的事实与猜想)》的目的,是想要搜集现代科学中一些最有趣的事实和理论,以便让读者看到呈现在今天科学家眼前的一个总体图像,从而能够对从微观到宏观的宇宙表现形式有所了解。在实施这个宽泛的计划时,作者并没有试图讲述整个故事,无论谁想这样做,最终都不可避免地会写下一个多卷本的百科全书。于是作者选择了这样一些讨论的主题,它们涵盖基本科学知识的整个领域,不会留下未被触及的角落。

内容提要

  

    《从一到无穷大》是乔治·伽莫夫的代表作,是自然科学经典著作之一,直接影响了众多科研和科普工作者,是历久弥新的自然科学入门读物。
    本书以生动的语言介绍了20世纪以来自然科学的基本成就和前沿进展。书中首先漫谈了一些基本的数学知识,然后用一些有趣的比喻,阐述了爱因斯坦的相对论和四维时空结构,并讨论了人类在认识微观世界(如基本粒子、基因)和宏观世界(如太阳系、星系等)方面的成就。

媒体推荐

    字里行间散发着令人惊叹的想象力,蕴含深刻的科学哲理,它提供了高级的智力游戏,让有志于窥探宇宙真理的人们乐此不疲。
    ——《纽约先驱论坛报》
    这是一本科学门外汉都能读懂的著作,既像历史小说一般引人入胜,又在每一章刻下了科学研究的坚实印记。
    ——《旧金山纪事报》
    至今,我仍然认为《从一到无穷大》这本书是我所读过的蕞好的一本科普书……无论从其作者的身份、背景来说,还是从其自身的水准来说,在诸多的科普著作中,也都可以说是超一流的。
    ——刘兵,清华大学教授

目录

第一部分 漫谈数字
  1  大数字
  2  自然数与人工数
第二部分 空间、时间和爱因斯坦
  3  不寻常的空间性质
  5  空间与时间的相对性
  4  四维世界
第三部分 微观世界
  6  下行阶梯
  8  无序定律
  7  现代炼金术
  9  生命之谜
第四部分 宏观宇宙
  10  延伸的地平线
  11  创世的岁月

前言

  

    原子、恒星和星云如何构成?熵和基因是何种物质?空间是不是可以弯曲?火箭为什么会收缩?在这本书中,我们将要讨论所有这些课题,还有许多同样有趣的课题。
    写这本书最早的目的,是想要搜集现代科学中一些最有趣的事实和理论,以便让读者看到呈现在今天科学家眼前的一个总体图像,从而能够对从微观到宏观的宇宙表现形式有所了解。在实施这个宽泛的计划时,我并没有试图讲述整个故事,因为我知道,无论谁想这样做,最终都不可避免地会写下一个多卷本的百科全书。于是我选择了这样一些讨论的主题,它们涵盖基本科学知识的整个领域,不会留下未被触及的角落。
    这些主题的选择是基于它们的重要性和有趣程度,而不是它们是否简单易懂,所以在陈述时必然会出现难易不一的情况。本书的某些章节很简单,孩子也足以理解;其他一些章节,读者要集中精力研读才能完全领会。但我希望,即使是非科学领域的读者,在阅读本书的时候也不会遇到很大困难。
    读者将会注意到,与讨论“微观世界”的部分相比,本书讨论“宏观宇宙”的最后一部分的篇幅明显较短。这主要是因为,在拙著《太阳的诞生与死亡》(The Birth and Death of the Sun)和《地球传记》(Biography of the Earth)中,我已经对宏观宇宙的许多问题进行过详细的讨论,再在这里做详尽的讨论将是冗长乏味的重复。所以,在这一部分中,我仅限于一般性地陈述行星、恒星和星云世界,并历数、总结它们的行为定律,另外,比较详细地讨论了最近几年科学界的新进展,因为它们对这方面的情况有新的启示。按照这一原则,我特别关注了最近的两个新观点:一个是人称 “超新星” 的恒星大爆发是由物理学已知的最小粒子“中微子”造成的;另一个是新的行星理论,它摈弃了当前人们普遍接受的观点,而认为行星源于太阳与其他恒星的碰撞,重新确立了几乎已被人们遗忘的康德(Kant)和拉普拉斯(Laplace)原有的理论。
    我想在此表达对许多艺术家与插图画家的感激,他们的拓扑变形作品是装饰本书许多插图的基础。我衷心感谢小朋友玛丽娜?冯?诺伊曼(Marina von Neumann),她声称,与她著名的父亲相比,她对一切问题的理解都更为深刻,当然,唯一的例外是数学,这方面他们父女二人不相上下。在阅读了本书部分章节的手稿之后,她告诉了我许多书中她无法理解的东西,这让我最终改变初衷,不把这本书写成少儿读物。
    伽莫夫
    1946年12月1日

精彩页(或试读片断)

  

    1.你最多能数到几?
    这是一个关于两位匈牙利贵族的故事。他们决定玩一个游戏,能够说出最大的数字的那个人获胜。
    “行啊,”其中一个人说,“你先说出你的数字吧。”经过几分钟艰难的思索之后,第二位贵族说出了他能够想到的最大的数字。
    “3。”他说。
    现在轮到第一个人思考了,但他在15分钟之后选择了放弃。
    “你赢了。”他说。
    这两位匈牙利贵族当然不是高智商的代表,而且这个故事很可能是在挖苦讽刺人,但这样的谈话或许真的曾经在两个人之间发生过,只是他们不是匈牙利人,而是霍屯督人(Hottentots)。确实有一些很有权威的非洲探险家向我们证实,许多的霍屯督人部落的词汇中没有大于3的数。譬如你问一个当地人他有几个儿子,或者他杀死了多少敌人,如果不止3个,他就会告诉你“许多”。所以,如果一个幼儿园小娃娃能够数到10,他就能在数数这项技艺比赛中一举击败那些霍屯督人部落里强壮的成人!
    今天,我们想写多大的数字都能办到,而且对此已经非常习惯了。无论这些数字代表的是以美分为单位的经费,还是以英寸为单位的星际距离,你只需要在某个数字的右边加上足够多的零就可以了。你可以一直写零,写到你的手发软,结果在不知不觉中,你已经写下了一个数字,甚至大于整个宇宙中所有的原子的数目”,而我们不妨顺便说一句,宇宙中所有原子的数目是300,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000。
    或者,你可以把它写成较为简单的形式:3×1074。10的右边,比其他数字高出一点的小数字74代表着你必须写多少个零。换言之,就是必须用74个10和3连乘。
    但在古时候,这个能让“算术变得容易”的数字系统还不为人知。事实上,这个系统是在不到两千年前由某个没有留下名字的印度数学家发明的。在他做出这个伟大的发现——这确实是一个伟大的发现,尽管我们通常没有认识到这一点—之前,数字是人们用一些特殊的符号写成的,每一个这样的符号代表我们今天说的一个十进制单位。这样的符号重复多少次,就说明有多少个这样的单位。例如,古埃及人是这样书写数字8732的:
    而在恺撒(Caesar)的政府里,他的一位部下会用如下形式代表这个数字:
    MMMMMMMMDCCXXXII
    后面这种计数法你肯定熟悉,因为罗马数字有时候还在使用,比如标注一本书的卷数和章节,或者是在华丽的纪念碑上标明某个历史事件的年代。然而,因为古人在计数方面的需要不超过几千,所以也就不存在更高的十进位制的单位。所以,无论一位古罗马人在算术方面经历过何等优良的训练,当他需要写下“一百万”这样一个数字的时候也会变得手足无措。面对这种要求,他能采取的最好的方法,就是苦干几个小时,连续写下1000个M(图1)。
    对古人来说,非常大的数字,如天上的星星有多少个,海里的鱼有多少条,或者海滩上有多少颗沙粒,这些都是“没法数”的,这就跟霍屯督人一样,他们认为“5”是没法数的,因此用“很多”一言以蔽之!
    P2-4