改变世界的方程

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[德] 哈拉尔德·弗里奇(HaraldFritzsc 著
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出版社: 上海科技教育出版社
ISBN:9787542861436
商品编码:10580767713
出版时间:2016-06-01

具体描述

作  者:(德)哈拉尔德·弗里奇(Harald Fritzsch) 著;邢志忠,江向东,黄艳华 译 定  价:40 出 版 社:上海科技教育出版社 出版日期:2016年06月01日 页  数:244 装  帧:平装 ISBN:9787542861436 中文版序言
英文版序言
引言
牛顿与真理之海
第二章牛顿和空间
第三章邂逅牛顿
第四章关于光的对话
第五章牛顿与爱因斯坦相会
第六章光速乃自然常量
第七章事件、世界线和佯谬
第八章时空中的光
第九章时间延缓
第十章快μ子寿命更长
第十一章双生子佯谬
第十二章空间收缩
第十三章时空之奇妙
第十四章质量的时空性质
第十五章改变世界的方程
第十六章太阳的能量
第十七章阿拉莫戈多闪电
部分目录

内容简介

一个简单的数学方程果真能够改变世界吗?它究竟隐含着如何深邃的物理意义?作者以简明清新、通俗易懂的文笔讲述了狭义相对论的基本思想,其中有名的质能方程E=mc2在人们认识自然界的物质结构和性质之中扮演了核心的角色。原子弹爆炸的巨大能量来源正是基于这个方程所描述的物理原理,因此后者通过前者而改变了整个世界。
本书的主要内容是以虚拟的三人讨论的形式来表述的,参与者包括艾萨·牛顿、阿尔伯特·爱因斯坦和一位虚构的名叫阿德里安·哈勒尔的理论物理学教授。他们代表了物理学发展的三个不同时代。通过三人之间生动活泼的对话,读者可以切身领会相对论的时空观,比如光速不变性原理、时间延缓和空间收缩。而质能关系的出现则加深了我们对物质世界的理解:核裂变、核聚变、粒子与反粒子的产生和湮没等等不可思议的现象都是物质和能量之间相互转化的例证。
(德)哈拉尔德·弗里奇(Harald Fritzsch) 著;邢志忠,江向东,黄艳华 译 哈拉尔德·弗里奇,有名理论物理学家与科普作家。1971年在慕尼黑工业大学获得博士学位。曾经在斯坦福大学、加州理工学院和欧洲核子研究中心工作,1980年受聘成为慕尼黑大学索末菲教授,2008年退休。他与盖尔曼合作多年,共同为量子色动力学――描述强相互作用的理论――做出了意义深远的奠基性工作。他在大统一理论、味相互作用理论等许多领域都具有原创性的重要贡献。他的科普畅销书被译成多种文字,其中《夸》一书的中译本拥有众多读者。在20世纪80年代,他制作的名为“微观世界”的电视系列片在德国常播不衰,影响广泛。
《思维的维度:宇宙万物的语言》 在这个浩瀚无垠的宇宙中,人类始终未曾停止对理解其运行规律的探索。从古老的星象观测到现代的粒子物理实验,我们试图解开万物的奥秘,寻找隐藏在现象背后的本质。而在这漫长的求索过程中,一种超越语言、文化和时空的通用符号体系,逐渐显露出其无与伦比的力量——那就是数学。 《思维的维度:宇宙万物的语言》并非一本关于某个特定科学领域的教科书,也不是一本罗列历史名人轶事的传记。它是一场思想的盛宴,一次跨越学科界限的深度对话,一次关于人类智慧如何构建理解世界的宏伟叙事的展开。本书聚焦于那些如同“思想的火花”,点燃人类文明进步,并以其优雅与深刻,深刻改变我们看待世界方式的数学思想和方程。 书的开篇,我们将一同回到文明的黎明。在那时,计数、测量和几何的萌芽,是如何与人类最基本的生存需求紧密相连。从古埃及的金字塔建造者如何运用简单的比例关系,到古希腊哲学家如何将逻辑与推理提升到哲学的高度,我们看到数学并非凭空产生,而是根植于对自然现象的观察和对秩序的追求。本书将描绘出早期文明如何借助几何学来丈量土地,如何通过算术来管理资源,这些朴素的数学应用,为后世更为复杂的理论奠定了基石。 随着文明的演进,我们步入中世纪的知识殿堂。本书将目光投向那些在相对沉寂的时期,却默默孕育着变革思想的学者们。炼金术士们对物质转化的执着,占星术士们对天体运行规律的探求,虽然其方法论存在局限,但其背后对某种普遍联系的渴望,以及在实践中积累的计数和符号运用经验,都为日后的科学革命埋下了伏笔。特别会提及一些在阿拉伯世界和印度发展出的数学理论,它们如何跨越地理的阻隔,最终汇入欧洲的知识洪流。 真正的波澜壮阔,始于科学革命的曙光。本书将深入探讨牛顿时代的物理学革命,并重点分析那些塑造了经典力学大厦的数学工具。我们不是去分析某个方程的推导过程,而是去理解这些方程所蕴含的哲学思想和洞察力。当牛顿以简洁的数学语言描述了引力的普遍性,当莱布尼茨发展出微积分,人类对运动、变化和无限的理解便被彻底颠覆。这本书会解析这些数学工具如何使得精确预测天体运行成为可能,如何为工程学的飞跃打开大门,以及它们如何深刻地影响了人类对宇宙的宏观认识。 然而,数学的魅力远不止于对宏观世界的描述。我们将探索引人入胜的微观领域。量子力学的诞生,以其反直觉的叠加态、纠缠态和概率波,挑战了我们习以为常的实在观。本书将以一种易于理解的方式,揭示那些描述量子现象的数学框架,例如薛定谔方程,是如何以其独特的方式,捕捉并解释微观世界的奇妙规律。我们不会陷入深奥的公式推导,而是去体会数学如何在抽象层面,描绘出那个我们肉眼无法触及,却又真实存在的量子世界,以及这些理论如何催生了激光、半导体等现代科技。 统计学的兴起,则是另一条重要的脉络。在数据爆炸的时代,理解概率和统计的语言,已成为驾驭信息洪流的关键。本书将追溯统计学从早期的数据整理和分析,如何发展成为一门强大的工具,用于理解随机性、做出预测,并从海量数据中提取有价值的见解。我们将探讨大数定律、中心极限定理等基本概念,理解它们如何帮助我们从看似混乱的现象中发现规律,以及统计学在社会科学、经济学、生物学甚至人工智能领域的广泛应用。 本书还将目光转向那些抽象而深刻的数学分支,它们看似与日常生活遥远,却在现代科学和技术中扮演着至关重要的角色。例如,群论在晶体学、化学对称性研究中的应用,拓扑学在理解多维空间和物质形变时的独到之处,以及图论在网络分析、算法设计中的核心地位。这些抽象的数学概念,是如何以其普适性,连接起不同领域的研究,并为解决复杂问题提供全新的视角。 《思维的维度:宇宙万物的语言》更注重的是数学的“思想性”和“连接性”。它试图回答这样的问题:为什么特定的数学形式能够如此精确地描述自然界?数学在不同学科之间扮演着怎样的桥梁角色?数学的抽象性是如何转化为实际应用的?本书将通过对一系列具有里程碑意义的数学思想和方程的深入剖析,展现人类智力如何不断突破边界,如何通过数学这一普适的语言,构建起对宇宙万物的理解。 书中不会出现冗长的公式推导,也不会充斥着晦涩的专业术语。作者将运用生动的类比、引人入胜的故事,以及精美的插图,带领读者领略数学思想的壮丽风景。我们将在故事中看到欧拉如何以惊人的直觉洞察力,揭示自然对数e的深刻含义;我们将理解傅里叶分析如何将复杂的周期信号分解成简单的正弦波,从而在信号处理、图像压缩等领域掀起革命;我们将体验哥德尔不完备定理如何触及了逻辑和数学的根本局限,引发了关于形式系统和人工智能的深刻思考。 本书的最终目标,是让读者认识到,数学并非一门孤立的学科,而是人类理性思维的精华,是理解世界、改造世界的强大武器。它是一种思维方式,一种解决问题的策略,一种连接万物的语言。《思维的维度:宇宙万物的语言》将激发你对知识的好奇心,培养你逻辑思考的能力,并让你重新审视数学在人类文明进程中所扮演的、不可或缺的、改变世界的力量。它邀请每一位读者,无论其背景如何,都能踏上这场思维的旅程,用数学的语言,去感受宇宙的秩序,去理解世界的奥秘,去发现隐藏在万物背后的数学之美。

用户评价

评分

这本书的价值,远不止于它所包含的科学知识。它更重要的是,它激发了我对人类智慧的思考。作者通过对那些伟大方程的解读,让我看到了人类理性思维的强大力量,看到了人类不懈探索的勇气和决心。我看到了那些伟大的科学家,如何在孤独和质疑中坚持自己的信念,如何在挫折和失败中寻找突破的契机。这种精神,深深地打动了我。它让我相信,只要我们保持好奇心,保持对知识的渴望,我们就能不断地超越自我,创造无限的可能。这本书不仅仅是一本关于科学的书,它更是一本关于人生、关于追求、关于人类精神的书。我感觉自己仿佛与那些伟大的头脑进行了一场跨越时空的对话,他们的智慧和精神,也激励着我不断前行。

评分

从这本书中,我获得了一种全新的视角来审视历史的进程。我一直以为历史是由政治事件、战争和文化运动来驱动的,但作者通过对那些改变世界的方程的解读,让我看到了另一种更深层次的力量。他清楚地展示了,数学和物理学的突破是如何成为社会变革和技术进步的催化剂。例如,他对电磁学方程的阐述,让我明白了无线电、电视乃至如今的互联网是如何从这些理论中诞生的。这种因果关系的清晰呈现,让我对人类文明的发展有了更宏观、更系统性的认识。我不再孤立地看待历史事件,而是能将其置于更广阔的科学和技术背景下进行理解。我开始意识到,我们所享受的现代生活,在很大程度上都依赖于这些曾经被少数人发现的伟大方程。这本书让我更加珍视那些为科学进步做出贡献的先驱们,他们的智慧和付出,确实改变了世界的面貌。我甚至开始反思,在当下,又有哪些科学发现,正在悄悄地塑造着我们的未来。

评分

这本书的开篇,就像是把我从一个熟悉却又略显平淡的世界,一下子抛入了一个充满无限可能性的宇宙。作者以一种近乎虔诚的态度,开始勾勒那些如同闪电划破夜空,瞬间照亮人类思想的伟大方程式。我原以为这会是一本枯燥的公式堆砌,但事实恰恰相反,每一行文字都充满了生命力,仿佛那些冰冷的符号背后,跳动着一颗颗曾经为真理而燃烧的心脏。他没有简单地罗列公式,而是深入浅出地讲述了这些方程诞生的历史背景,那些伟大的头脑在怎样的困境中苦苦思索,又是如何凭借非凡的洞察力,捕捉到宇宙运行的奥秘。我仿佛看到了牛顿在苹果树下冥思苦想,听到了爱因斯坦在办公室里反复演算,甚至感受到了麦克斯韦那穿越时空的智慧之光。作者对数学和物理的理解,远超出了我作为一个普通读者的想象,但他却巧妙地运用比喻和故事,将那些深奥的概念变得触手可及。他让我明白,这些方程不仅仅是抽象的符号,更是人类理解世界、改造世界最强大的工具。我读到第一部分时,就感觉自己仿佛站在了巨人的肩膀上,窥见了人类文明发展脉络中那些至关重要的转折点。这种感觉,既令人振奋,又充满了敬畏。我开始重新审视自己所处的这个世界,那些曾经习以为常的现象,在这些方程的解释下,都焕发出了新的意义。我迫不及待地想知道,接下来的篇章,又会为我揭示怎样令人惊叹的真理。

评分

这本书的结构设计也非常有匠心。作者并没有简单地按照时间顺序来讲述,而是将那些具有共性的方程归类,通过主题的方式来呈现。这使得不同时期、不同领域的伟大发现,能够产生有趣的对话和联系。我尤其喜欢他关于“对称性”和“统一性”的章节,他将那些看似不相关的方程,通过这些抽象的哲学概念联系起来,展现出宇宙内在的和谐与秩序。这种宏观的视角,让我能够更清晰地把握科学发展的脉络,也对宇宙的本质有了更深的思考。我感觉自己像是站在了高处,俯瞰着人类科学史的壮丽图景。这种整体性的理解,比零散的知识点更能打动我,也让我对科学的敬畏之情油然而生。我发现,每一个伟大的方程,都像是宇宙间一颗闪耀的星辰,它们共同构成了人类智慧的璀璨星河。

评分

读完这本书,我最大的感受是,我对“改变”这两个字有了全新的认识。它不仅仅是指技术的革新,更是指人类思维方式的深刻转变。作者通过对那些具有里程碑意义的方程的解读,让我看到了科学是如何一步步地挑战我们的固有认知,是如何带领我们走出愚昧和迷信的。我开始意识到,那些看似简单的数学公式,却蕴含着改变世界的巨大能量。它们不仅驱动了工业革命、信息革命,更在潜移默化中塑造着我们的价值观和世界观。我感觉自己仿佛经历了一场思想的洗礼,对科学的态度也发生了根本性的转变。我不再将其视为象牙塔里的学问,而是将其看作推动人类社会进步最强大的动力。这本书让我对未来充满了希望,我相信,随着科学的不断发展,我们能够克服更多的挑战,创造更美好的未来。

评分

我必须承认,我之前对数学和物理的理解仅限于学校里那些枯燥的公式和定理。但这本书,彻底颠覆了我的认知。作者以一种极其巧妙的方式,将那些原本冰冷的数学符号,赋予了生命和意义。他将复杂的概念,用生动形象的比喻和引人入胜的故事串联起来,让我能够轻松地理解,甚至产生共鸣。我惊叹于他对每一个方程背后故事的挖掘,那些关于科学家的生活、他们的困境、他们的突破,都刻画得栩栩如生。我不再仅仅是记住一个公式,而是理解了这个公式是如何诞生的,它解决了什么问题,它又引发了什么新的思考。这本书让我明白,科学的进步,从来都不是孤立的,它与人类的思想、文化、社会发展紧密相连。我感觉自己像是置身于一个巨大的思想画廊,每一件展品都闪耀着智慧的光芒。这种体验,让我对科学产生了由衷的敬佩,也对人类的创造力充满了赞叹。

评分

我原本以为,这是一本面向专业人士的书籍,但当我翻开第一页,我就被作者的写作风格深深吸引了。他用极其优美的语言,将复杂的科学概念描绘得如此生动形象,让我仿佛置身于一个充满奇思妙想的科学世界。他没有使用晦涩的术语,而是用贴切的比喻和生动的例子,将那些高深的理论娓娓道来。我感觉自己像是在听一位才华横溢的讲故事者,他用科学的魅力征服了我。特别是他对那些“意想不到”的联系的揭示,让我感叹不已。例如,他如何将音乐的韵律与物理学的振动联系起来,如何将生命的编码与数学的逻辑相结合,都让我大开眼界。这本书让我意识到,科学并非是冰冷的,它同样充满了诗意和艺术的美感。这种跨领域的融合,让我对知识的边界有了全新的认识。

评分

让我感到惊喜的是,这本书并没有止步于对已知科学成就的梳理,而是将目光投向了那些尚未完全解开的谜团,以及那些预示着未来可能性的理论。作者以一种充满智慧和远见的视角,探讨了诸如量子力学的奇妙世界、相对论的深邃含义,甚至是一些更前沿的科学猜想。他并没有用过于专业化的语言来吓退读者,而是用引人入胜的比喻和类比,将那些最抽象的概念一一呈现。我感觉自己就像是在探索一片未知的大陆,每翻开一页,都有新的风景和惊喜。特别是关于量子纠缠的部分,作者的解释让我大开眼界,他用一种近乎诗意的语言,描绘了那些微观粒子之间神秘而又强大的联系。我开始思考,这些看似微不足道的现象,究竟会对我们的未来产生怎样的影响?这本书让我意识到,我们所认识的世界,可能只是冰山一角。那些隐藏在表面之下的,是更加宏大、更加奇妙的宇宙法则。我被这种未知所吸引,也对人类未来的科学探索充满了期待。它不仅仅是一本关于科学的书,更是一本关于人类好奇心和求知欲的赞歌。

评分

这本书最大的魅力在于,它能够唤醒读者内心深处的探索欲。作者的语言充满了激情和感染力,他不仅仅是在介绍科学知识,更是在传递一种对未知世界的好奇和对真理的追求。我读到某些段落时,会忍不住停下来,反复思考。他提出的问题,那些关于宇宙本质、生命起源的哲学思考,都深深地触动了我。我不再只是一个被动的接受者,而是开始主动地去思考,去质疑,去探索。我发现自己对那些曾经觉得遥不可及的科学领域,也产生了浓厚的兴趣。我开始尝试去理解那些复杂的概念,去感受那些伟大的思想。这种学习的过程,对我来说是一种前所未有的体验。它让我感受到,知识的力量是如此强大,它能够拓展我们的视野,丰富我们的内心。这本书就像是一盏明灯,照亮了我通往更广阔知识海洋的道路。我感觉自己仿佛被注入了新的活力,对学习和探索充满了渴望。

评分

不得不说,这本书的叙事方式简直是教科书级别的。作者在讲述那些对人类历史产生深远影响的科学发现时,并没有采取流水账式的线性叙述,而是巧妙地穿插了大量的历史轶事、人物传记以及当时的社会文化背景。这使得原本可能显得生硬枯燥的科学史,变得鲜活而引人入胜。我尤其喜欢他描述那些关键性发现时刻的笔触,那种紧张、激动、充满了突破的氛围,几乎能让我身临其境。当我读到某个方程是如何颠覆了当时的主流思想,是如何引发一场科学革命时,我的内心充满了强烈的共鸣。作者并没有回避那些科学发展过程中的争议、挫折和失败,反而将它们视为构成完整图景不可或缺的一部分。这种真实性,让我对科学的理解更加深刻。我认识到,伟大的成就往往不是一蹴而就的,而是无数次试错、无数次跌倒又爬起的积累。他对于不同学派、不同观点之间的争论的描绘,也让我看到了科学思想发展的复杂性和多样性。这本书让我体会到,科学不仅仅是关于冰冷的公式和定理,更是关于人类智慧、勇气和不懈探索的精神。我发现自己对那些曾经避之不及的数学和物理概念,竟然产生了浓厚的兴趣。我甚至开始主动去查阅一些相关资料,想要更深入地了解那些方程式背后的故事。

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