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花点时间好奇一下(2从大爆炸到超弦理论)

  • 定价: ¥59
  • ISBN:9787115537485
  • 开 本:32开 平装
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  • 出版社:人民邮电
  • 页数:310页
  • 作者:(法)布鲁斯·贝纳...
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  • 2020-07-01 第1版
  • 2020-07-01 第1次印刷
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导语

  

    超3000万点击量的科普视频网站创始人布鲁斯·贝纳姆兰幽默来袭!
    2015法国亚马逊热销趣味科普书!
    一枚软件工程师关于科学的千万点击量的视频。
    正经的科学问题,幽默独到的解答。
    本书由浅入深地梳理了物理学当今思想的脉络,既具有科普的通俗性,又不失严谨;它不仅是在介绍宇宙的起源,回顾人类对时间、地球、太阳系以及宇宙的认识,更是在表达一种发自内心的深度思考。

内容提要

  

    什么是超弦理论?质量从何而来?宇宙大爆炸后到底发生了什么?时间之箭为何存在?……你是否对量子纠缠态、薛定谔的猫、EPR悖论、希格斯玻色子等深奥的名词充满疑问?你是否已经厌烦通篇都是专有名词的学术解释?那么这本书就是为你准备的!本书旨在以通俗易懂的语言解释从大爆炸到超弦理论背后的故事。
    请你停下脚步,花点时间满足一下自己的好奇心吧!

媒体推荐

    “我们生于宇宙,我们的命运也与宇宙深切地交织在一起。基本的和细微的人类事物都可以溯源至宇宙和它的开端。”
    ——卡尔·萨根

作者简介

    布鲁斯·贝纳姆兰,生于1977年,法国知名的科普达人,于2013年8月YouTube开设了e-penser科普视频网站,丰富精彩的科普视频很快吸引了大众。截至2015年9月,网站已经拥有50多万粉丝,超3000万的点击量。

目录

卷首语
  谬误论证
宇宙大爆炸
  非静态的宇宙
  运动过快的星云
  先哲的证明:亨丽爱塔·斯万·勒维特
  运动过快的星云:续和结束
  关于宇宙你需要知道的10件事
  宇宙大爆炸
  先哲的证明:伽莫夫以及彭齐亚斯与威尔逊
  宇宙微波背景辐射和暴胀
  如果大爆炸真的存在,那我们的宇宙应该(几乎)是平的
时间
  时间是什么?
  心理时间
  物理时间
  因果关系原理
  时间旅行
  物理现象的可逆性
  时间之箭为什么存在?
量子力学
  气压计的故事
  波还是粒子?
  双缝实验
  哥本哈根
  沃纳·卡尔·海森堡的论证
  量子态的叠加
  自旋与量子数
  原子的量子模型与不相容原理
  埃尔温·薛定谔的论证
  量子纠缠
  EPR悖论
  约翰·贝尔与约翰·克劳泽
  薛定谔的猫
  量子退相干
  “薛定谔的猫”
  奇怪的效应
  量子场论
  保罗·狄拉克的论证
  量子电动力学
  摄动理论与重整化
  理查德·费曼的论证
  量子泡沫
  关于引力
演化
  演化领域的陈词滥调、偏见及偷换概念
  为什么红灯是红色的?
  为什么英国人在错误的车道上开车?
  认知偏差
  黄油面包片总是有黄油的一面先着地
  美国火箭的助推器
黑洞
  浅谈黑洞
  钱德拉的论证
  走向黑洞……脉冲星
  何为黑洞?
  事件视界
  原初黑洞与超大质量黑洞
  引力奇点
  斯蒂芬·霍金的论证
  黑洞中的信息丢失
  全息原理
  虫洞
标准模型的极限
  暗能量
  广义相对论是否存在问题?
质量从何而来?
  规范场论
  希格斯场
  质量从何而来?
  希格斯玻色子
  仅此而已?
万有理论
  新理论的诞生
  玻色弦理论
  超光速粒子
  维度问题
  宇宙交响曲
  超弦理论的首次革命
  超弦理论的第二次革命
  膜
  人择原理
  多重宇宙
  总结
尾声
本书涉及名人汇总

前言

  

    科学知识的匮乏已成为一个社会问题,这是不可置否的。现代科学因此被边缘化,人们难以建立严谨的认识论,这也使得各类“大师”遍地开花,技术的使用难以得到认真的探讨。哲学家加斯东·巴舍拉解释说:“科学思维需要思想付出努力”。无疑,我们都不太愿意付出这份努力,即使科学思维如此令人陶醉与振奋。
    我们也知道,没有人会对号入座爱因斯坦所说的“那些不在乎科学技术原理、滥用科学成果的人,就像愉悦咀嚼着野草的牛一样,不知道植物生长的原理。他们该为此感到羞愧”。相对论之父的要求太高了(对反刍动物也很不公平,它们至少知道两三个关于口中被匀速咀嚼的草的知识),同时精通粒子物理学、引力波、遗传学、大气学和免疫学是不可能的。如果我们想让参与公共事务的普通公民都通晓这些科目,那每个人都需要1000个爱因斯坦的大脑(这连爱因斯坦都不具备,他自己也只有一个……)。
    当然,我们也不用杞人忧天。实际上,我们每个人都知道很多知识。比如地球绕着太阳公转,太阳绕着银河系的中心公转,而银河系又绕着其他中心公转;比如世界上存在着原子,但它不同于第一位古希腊原子学家所想的那样,是一件不可分割的东西;比如生物在不断演化;比如宇宙在膨胀,它不像我们看到的那样一成不变,它甚至在加速膨胀。这些都是我们通过学习、阅读或耳闻后可以表述的知识。但是我们能说出是谁,在何处,以何种方式得到的这些理论吗?我们能否列举出这些理论在建立的过程中都遇到了哪些争议?我们能否解释某些结论或事实是如何说服大众、成为定论的?诚然,我们回答不了这些问题。这个不良习惯有时让我们无法区分知识与信仰,因为我们信任灌输知识的人。而忽视了这些知识是如何在思想史中出现的。
    举一个众所周知的例子:地球是圆的。1968年,阿波罗8号在月球上拍摄了第一张地球的清晰照片。大家都清楚地看到地球是蓝白色的球体,而不是圆盘或者别的什么。在那之前,有幸在晴天坐飞机的人们可以在一定高度看见地平线的弧度。而更久以前,古人们能在不离开地面的情况下确定地球是圆的,他们是如何做到的?他们的理论、观测和推论又是怎样的?他们是用什么方法了解到那些看不见的东西的?这些问题的答案令人着迷,也形成了我们常识内的空白。
    该怎么做才好?我只有一个信条:在让人们对科学产生兴趣前使科学变得有趣。我乐意为本书写前言的原因是,布鲁斯·贝纳姆兰正在做这件事——他是一位天生的讲师,他也很幽默。
    我不在乎他的那股劲儿是哪来的,他所写的每一页内容都散发着学术精神,还有他想解释清楚一切的热情。我更不知道在本书中他是否会用力过猛:毕竟他要讲解黑洞的类别、量子纠缠、薛定谔的猫、EPR悖论、卡西米尔效应、希格斯玻色子、弦理论。乃至更深层的东西。但我们一定看得懂,内容不会很难,因为他非常清楚怎么做才能让深奥的知识浅显易懂。我们甚至会为之振奋。所以,很简单,朋友们:书读百遍,其义自见。
    艾蒂安·克莱恩

后记

  

    一章结束,是为了给下一张白纸腾出位置……
    自2013年以来,如你们所想象的一般,我的生活发生了非常大的变化——从某些方面讲它更复杂了,但世界上的任何东西都无法比撰写《花点时间好奇一下》这本书给我带来的影响大。除了这本已经完成的作品——没有第三卷了——我还遇到了比正常人在忙碌生活中能遇到的更多的人。通常这些会面都很短暂,但对我来说它们都很重要。我们不能否认,所有那些坐在相机前的人即使不追求金钱和荣誉,也总会追求人们的认可。我很荣幸能从我的同行和我重视的人那里得到这种认可——他们中的两位还为我的书写了序言,我很高兴。你也可以从身边人那里获得这种认可,当我说“你”的时候,我是泛指我所有的读者——我不知道你们都是谁……我马上就要写完了,我可以把手稿交上去了,负责这本书的编辑也一定会很高兴的。
    不要误会——这是谦虚,不是吹嘘。无论我的水平如何,我都要将我的成功归功于我为这个工作付出的努力。当然,如果我不提那些始终支持我、聆听我的话,或为我进行了试读的朋友们,那我也太糟糕了。我说过很多次,我不是什么科学家,我只是一个科学爱好者。我喜欢科学,就像人们喜欢拉赫玛尼诺夫、麦特·波克拉或Zuul Fx乐队一样。如果我能成功地把这份喜爱之情分享给你们中的任何一个人,那我写书的这段经历的意义就远大于我的自我满足。我想向你们传达一个道理:任何人都可以对科学产生兴趣。这种兴趣可以不受数学水平的限制,也可以是肤浅、仅停留于表面的。同时,我也想向你们展示,好奇心绝非什么丑恶的东西,它是人类(这个物种,不是杂志)最伟大的品质。 请保持思维活跃,并花点时间好奇一下。

精彩页(或试读片断)

  

    卷首语
    继续思索
    好的,我们说到哪儿了?啊,对!我们已经把经典物理学的所有理论解说了一遍,包括经典牛顿力学、热力学、麦克斯韦电磁理论等,还介绍了狭义和广义相对论。令人欣慰的是,你们还在这儿准备听我讲第二卷的故事,这一卷我讲述的事物尺度可能很大,例如宇宙、黑洞以及大爆炸理论;也可能很小,例如量子力学;还可能是我们无法真正触及的“东西”,例如时间。但在开始探索这些更有趣的话题之前,我们很有必要对我们的思维进行一番检视,区分一下哪些是富有建设性的思维,哪些是无用的思考。至于那些热衷于阴谋论的朋友,可以玩会儿游戏啦,这本书的内容不适合你们。
    谬误论证
    在这本书中我至少要强调一点:我们每个人都可以对所有事物有自己的看法,但它并不一定是经过推理得到的。我曾有机会与各种各样的人交谈,令我惊讶的是,其中一部分人很容易就把一些乱七八糟的观点视为科学理论。例如,有人曾告诉我,他认为万有引力不存在。我不敢认同,不知这位高人的想法从何而来。“啊,这就是我自己想出来的。”“哦……”我们可以认为万有引力不存在、相对论不存在,可以相信有一位造物主在6天或更长的时间里创造了整个宇宙,我们的确可以随心所欲地想象。但科学理论的独特之处在于,无论我们相信与否,它都能被验证是正确的。需要声明的是,我对宗教信徒没有任何敌意,我们可以遵从内心,有自己的信仰,而且我们的祖先从十几个世纪之前就有了这种信仰并持续至今。但不可否认的是,宗教的一些说法与科学理论相悖,而一些科学理论也曾因此受到攻击,并且在人类历史的很长一段时间内都难以反击。
    就科学理论本身而言,这样的攻击有时反而是一件好事。事实上,科学理论的力量和可靠性只能通过它抵抗质疑和攻击的能力来衡量,或者更通俗一些,如洛奇所说的那样:“关键不在于你能打多狠,而在于你能承受多重的打击,并继续前行。”真正的科学理论能够承受所有的攻击。每一个科学理论都或多或少地带有如下潜台词:“除非找到能够否定这个理论的证明,否则它在所假设的理论框架下就是有效的。所以,尽可能地来验证吧!”
    但是不管遭受多少攻击和质疑,真正的科学理论都不会被击垮,事实上我们也无法真正打倒它们。比如你想破坏广义相对论,那你需要进行严密的推理,即使不是科学的,至少也应是合乎逻辑的。这种推理不能掺杂任何信仰上的东西,因为信仰无法成为有力的论据,甚至还会起反作用。但请相信,我们还是会遇到极少的明显把信仰当作论据的情况。这种情况的一个典型例子就是《圣经》创造论者,他们认为:达尔文讲的进化论是错的,因为《圣经》里描述了造物主在辛劳6天之后就创造了世界,并在周日休息。值得注意的是,大多数时候,信仰被隐藏在那些看似逻辑正确的推理之中,而进行这番推理的人经常挂在口头的话很有可能就是:“这是谬论。”
    年轻的读者们,请先忍住想赶紧开始读下一部分关于宇宙大爆炸内容的念头,一定要认识到,谬误的推理是很常见的,但它们往往难以被察觉,而这恰恰也是合理的逻辑推理的致命伤。谬误的推理广泛存在于我们生活中大大小小的辩论里,通常人们在进行某种论述前都会说:“很明显地……”
    这里我举一些特别经典的例子。之所以只举“一些”,是因为如果把所有的例子都详细地列出来,那这本书就变成另外一本专著了。
    人身攻击
    人身攻击事实上是最经常出现的谬误之一,也是最容易被发现的谬误之一。我们可以将其分为几种形式:一是对人不对事,也就是不顾事情究竟如何而直接攻击个人;二是对事不对人,这种攻击更含蓄,因为并没有直接攻击个人,而只是将某人的观点与其所处环境或地位相联系,以此诋毁他的论点,例如,此前很多人都诋毁爱因斯坦的理论,因为后者“不是来自大学里的研究者”;三是“你也一样”,也就是质疑论述者的行为和观点不一致,例如气候怀疑论者经常说:“如果污染是造成气候灾害的原因的话,那艾伯特·戈尔为什么会开车去参加会议?”这个例子就很典型。人身攻击类观点的破坏性不能被低估。在司法领域,如果目击者而非其证词本身的可信度受到质疑;那么其证词就无法算数。
    P1-4