全部商品分类

您现在的位置: 全部商品分类 > 自然科学 > 自然科学 > 自然科学教育与普及

从一到无穷大--科学中的事实和臆测

  • 定价: ¥46
  • ISBN:9787502080815
  • 开 本:16开 平装
  •  
  • 折扣:
  • 出版社:应急管理
  • 页数:293页
  • 作者:(美)乔治·伽莫夫...
  • 立即节省:
  • 2020-11-01 第1版
  • 2020-11-01 第1次印刷
我要买:
点击放图片

导语

  

    乔治·伽莫夫是著名物理学家、天文学家,荣获卡林伽科普奖。《从一到无穷大》风靡世界,是顶级科普经典,爱因斯坦亲笔推荐;
    《从一到无穷大》横跨数学、生物学、天文学等多个学科,知识范围极其广泛,语言通俗幽默。四川大学校长李言荣院士曾说:“伽莫夫站的角度不一样,开启了我对自然科学的兴趣”。
    《从一到无穷大》书中有128副伽莫夫亲手绘制的图片,使理性思考与感性认知相辅相成,通俗易懂;近百位科学家的经典实验,让人身临其境,感受科学之美;
    《从一到无穷大》知识全面,脉络清晰,渗透科学思维和方法,结构安排循序渐进,清晰呈现科学理论的来龙去脉,展现科学进步的轨迹。

内容提要

  

    《从一到无穷大》是当今世界上罕见的、横跨多个学科的科普经典巨著,作者荣获得卡林伽科普奖。本书图文并茂,由爱因斯坦亲笔推荐,是自然科学入门必读经典作品。
    《从一到无穷大》围绕20世纪以来科学的新发现展开,由浅入深地讲述了数字游戏、可以弯曲的四维空间和时间、爱因斯坦的相对论、组成人类微观世界的物质——基本粒子与基因、生命的遗传规律、宏观世界——宇宙和星系,等等。伽莫夫在书中融入了自身见解,呈现各个学科的思维方式与科学方法,使庞大的知识和理论自成体系。书中128副作者亲手绘制的插图与文字相辅相成,使理性思考与感性认知相辅相成,通俗易懂。
    《从一到无穷大》如同一部流动的科学史诗,一个个轰动世界的实验,凝结了科学家们的心血,多个学科丰富的知识和理论,尽情地展现科学之美。海盗的宝藏、摆满64格棋盘的麦子、双重苹果、莫比乌斯面、酒鬼运动……充满了奇思妙想,主人公诡辩之处又令人忍俊不禁,不得不为科学家们超凡的智慧折服。

作者简介

    乔治·伽莫夫(1904—1968)是美国核物理学家、天文学家。他于1904年在俄国敖德萨市出生,1928年毕业于苏联列宁格勒大学,获得物理学博士学位。1928—1932年先后在丹麦的哥本哈根大学和英国剑桥大学师从著名物理学家尼尔斯·玻尔和卢瑟福从事研究工作。后来他又在列宁格勒大学、巴黎居里研究所等多所大学从事研究工作。1934年,他移居美国,在华盛顿大学、加利福尼亚大学伯克利分校等担任教授,1968年在美国科罗拉多州去世。
    伽莫夫在原子核物理学和宇宙学方面成绩斐然,是目前宇宙学界影响较大的“大爆炸”理论的推动者,也是“遗传密码”理论的先驱者。他还是一位杰出的科普作家,一生致力于科学知识的普及工作,共出版25部著作,有18部是科普作品,其中《物理世界奇遇记》《从一到无穷大》更是风靡全球数十年。由于伽莫夫在科普方面的杰出贡献,他于1956年荣获联合国教科文组织颁发的卡林伽科普奖。

目录

第一部分  数字游戏
  第一章  大数
  第二章  自然的和人造的数
第二部分  空间、时间与爱因斯坦
  第三章  空间的特异属性
  第四章  四维世界
  第五章  空间和时间的相对性
第三部分  微观世界
  第六章  下降的梯级
  第七章  现代炼金术
  第八章  无序定律
  第九章  生命之谜
第四部分  宏观世界
  第十章  拓展视线
  第十一章  创世日
索引

前言

  

    ……原子、恒星和星云,熵和基因,能否弯曲空间,以及火箭为何收缩,这是本书将探讨的话题,当然除此之外还有许多其他同样有趣的话题。
    本书旨在收集现代科学中最有趣的事实和理论,进而使读者对宇宙的微观及宏观表现形式有一个大致了解,力求使它的呈现方式与当今科学家的认知一致。在执行这个宏大计划时,我不打算让本书面面俱到,成为百科全书式的鸿篇巨著。与此同时,我选择主题的标准是:尽量覆盖整个基础科学知识领域,不留任何死角。
    本书的主题筛选并非依据难易程度,而是更关注主题的重要性和趣味性,这样不至于导致在讲述上的不均衡。某些章节简单到足以让孩童理解,而另一些章节则需要读者集中精力方能完全理解。无论如何,希望普通读者在阅读本书时不会遇到太大的困难。
    值得注意的是,本书后半部分讨论“宏观世界”比前面讨论“微观世界”的部分短得多。这主要是因为我已经在《太阳的诞生和死亡》和《地球传记》…两书中详细讨论了宏观世界的许多问题,在这里进行重复赘述显得多余。因此,在本书中,我只大体描述了行星、恒星和星云世界的物理学常识以及它们遵循的规律。我会尽量详细地介绍科技带来的最新发现。依此原则,我将笔墨重点放在了由“中微子”引起的“超新星”的巨大恒星爆炸,中微子是物理学中已知的最小粒子;以及新的行星理论,该理论推翻了当前被认可的观点:行星起源于太阳与其他恒星之间的碰撞,重建了康德和拉普拉斯的古老观点。
    衷心感谢诸位艺术家和插画家,他们的作品经过拓扑转换后为本书的插图提供了基础素材。我最想感谢的是我的年轻朋友玛丽娜·冯·诺依曼,她宣称自己各方面的知识都超越了她那知名的父亲,当然除了数学以外,她说她所知与父亲相仿。她阅读了本书某些章节后告诉我,本书中有很多内容她亦无法理解,我方才意识到本书并不像我的初衷那样适合孩子阅读。
    乔治·伽莫夫
    1946年2月1日

精彩页(或试读片断)

  

    第二章  自然的和人造的数
    1.最纯粹的数学
    数学通常被人们,尤其是数学家们誉为科学女王。而作为女王,它自然不可以在其他科学分支面前降低高贵的身份。因此,举例说明一下,某次大卫.希尔伯特在“理论数学与应用数学联合大会”上受邀发表开幕演讲,希望借此弥合两派数学家之间的隔阂,他是这样开头的:
    我们经常听人说理论数学和应用数学是相互对立的。事实并不是这样。理论数学和应用数学并非互相对立,它们过去从未对立过,将来也永远不会对立,它们不可能相互对立,因为实际上两者之间绝无任何相似之处。
    但是,尽管数学有着超然的地位,与其他科学保持距离,但是其他学科,尤其是物理,很喜欢数学,都希望尽可能地与数学“称兄道弟”。实际上,现在几乎所有的理论数学分支,诸如抽象群理论,非交换代数和非欧几何等一向被认为是最纯粹、最不具备实用性的数学理论,都已成为用来解释物理世界的工具。
    迄今,数学中还存在着一大体系,除了锻炼思维外无法发挥任何作用,简直可以授予“纯粹王冠”了。这就是所谓的数论(即整数),是理论数学思想最古老、最复杂的产物之一。
    看起来奇怪的是,尽管数论可被称为最纯粹的数学,但从某些方面来说又可看作是基于经验甚至实验的科学。实际上,它的大多数命题是人们从试图用数字做不同的事情中构思出来的,就像物理定律来自尝试用实物对象做不同的事。数论和物理学一样,某些命题已经在“数学上”得到了证明,而另一些命题仍然停留在经验主义的阶段,等待最优秀的数学家去证明。
    以素数问题为例。所谓素数,就是不能被比它小的数字(整数1除外)整除的数。1,2,3,5,7,11,13,17,等等,就是这样的素数,而12不是,因为它可以写成2×2×3。
    素数的个数到底是无限的,还是存在最大的素数,即大于该素数的数字可以表示为我们已知素数的乘积呢?这个问题最初由欧几里得(Euclid)提出,他用一个非常简洁而优雅的方式证明了素数的数量是无限的,因此不存在所谓“最大的素数”。
    为了验证这个命题,我们不妨假设素数的数量是有限的,并且用字母N代表已知的最大素数。将所有已知素数相乘,然后加1。写下来是这样:
    (1×2×3×5×7×11×……×N)+1
    它当然比所谓的“最大素数”N大得多。但是,显然这个数不能被已知素数(不超过N,包括N)整除,因为从它的构成来看,拿任何一个素数来除它都将剩下余数1。
    因此,要么这个数字本身是素数,要么必须被大于N的素数整除,这两种情况都与我们最初的假设“N是已知最大素数”相矛盾。
    证明是用的“归谬法”(reductio ad absurdum),这是数学家最喜欢的工具之一。
    一旦知道素数的数量是无限的,我们会追问,是否有简单方法能将它们按顺序一个不漏地列出来呢?一种方法是古希腊哲学家和数学家埃拉托斯特尼(Eratosthenes)首先提出的,通常称为“筛选法”。你只需要写出完整的整数序列:1,2,3,4……然后先删除2的所有倍数,再删除3的所有倍数,然后是5的倍数,依此类推。埃拉托斯特尼筛选100以内所有素数的示意图如图9所示。
    结果总共有26个素数。通过使用上述简单的筛选方法,已建立了十亿以内的素数表。
    但是,如果能设计一个公式,通过该公式我们可以快速且自动地推算出所有素数,并且仅仅是素数,则要简便得多。但是,经过了几个世纪的尝试,人们依然没有得出这种公式。1640年,著名的法国数学家费马(Fermat)认为他设计出了仅产生素数的公式。
    在他的公式中,22n+1,n表示自然数1、2、3、4等等。
    P21-23