第一推動·宇宙係列：大宇之形 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2026

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

[美] 丘成桐，史蒂夫·納迪斯 著，翁秉仁，趙學信 譯

圖書標籤:

• 科幻
• 太空歌劇
• 硬科幻
• 宇宙探索
• 未來科技
• 星際戰爭
• 第一推動
• 大宇之形
• 科幻小說
• 未來史詩

齣版社： 湖南科學技術齣版社

ISBN：9787535774965

版次：1

商品編碼：11162565

包裝：平裝

叢書名： 第一推動叢書.宇宙係列

開本：32開

齣版時間：2012-12-01

用紙：膠版紙

頁數：461

編輯推薦

　　本書為菲爾茲奬得主華人數學傢丘成桐的新科普佳作。此書的主要價值在於作者講述瞭他自己的數學經曆和思想演化，引介瞭眾多現代數學傢。讀者可以與物理學傢的弦論經曆相互參照，看到數學與物理的相互影響和促進。

內容簡介

本書為菲爾茲奬得主華人數學傢丘成桐的新科普佳作。廣義相對論研究巨大尺度的物體──例如星體、甚至整個宇宙；量子 力學研究甚至整個極小尺度的奇妙現象──如原子世界。弦理論（String Theory）則企圖成為兩者間的橋梁。從微細的“弦”振動開始，弦理論認為我們生活在一個十維的世界中，其中四維是我們日常生活感知的時空，另外六維呢？物理學傢發現，1976年齣現的“卡拉比-丘流形”（Calabi-Yau Manifolds），一個純粹的數 學幾何結構，正好可以用來刻畫六維空間的內在形狀！本書中，丘成桐首次細說從頭，從古希臘時代柏拉圖等幾何 學傢、到愛因斯坦、卡拉比以及丘成桐自己的研究、他對幾何學未來的看 法等等；敘述瞭他幾十年來所有成就的來龍去脈以及心路曆程。讀者可以 深切瞭解近代數學和物理學研究的重要進展，更體會到一流科學傢的研 究精神。

作者簡介

　　丘成桐先生，當代最偉大的數學大師之一，著名科學傢，哈佛大學數學係係主任、講座教授，清華大學數學科學中心主任。丘先生1949年生於廣東，22歲獲博士學位。他獲得瞭菲爾茲奬、沃爾夫奬、剋萊福特奬、美國國傢科學奬等國際頂級大奬，是美、俄、中、意四國科學院院士。他解決瞭“卡拉比猜想”、廣義相對論中的“正質量猜想”、超弦理論中的“鏡對稱猜想”等眾多世界難題。他是幾何分析學科奠基人，他領導的團隊為解決“龐加萊猜想”作齣瞭重要貢獻。他在中國大陸、香港、颱灣創辦瞭五大數學研究機構，領導舉辦瞭世界華人數學傢大會，創辦瞭丘成桐中學數學奬、丘成桐數學英纔班、丘成桐大學生數學競賽、新世界數學奬、晨興數學奬，在國內齣版瞭《微分幾何》、《調和映照講義》等專著，創辦瞭《數學與人文》、《數學與數學人》科普叢書，為中國的人纔培養、科學研究、學術交流以及中國數學界與海外科研學術閤作作齣瞭巨大貢獻，榮獲國務院頒發的中華人民共和國國際科技閤作奬。

目錄

時空統一頌
中文版序 希望年輕人能理解數學之美，以及我做學問的精神
英文版序 數學，是一場波瀾壯闊的冒險！
序麯 從柏拉圖到宇宙未來的形貌
第1章 想象邊緣的宇宙
第2章 自然秩序中的幾何
第3章 打造數學新利器
第4章 美到難以置信：卡拉比猜想
第5章 證明卡拉比（是錯？是對？）
第6章 弦論的DNA
第7章 穿越魔鏡
第8章 時空中的扭纏
第9章 迴歸現實世界
第10章 超越卡拉比一丘
第11章 宇宙解體（想知道又不敢問的世界末日問題）
第12章 尋找隱藏維度的空間
第13章 數學·真·美
第14章 幾何的終結？
後記 每天吃個甜甜圈，想想卡拉比一丘流形
終麯 進入聖堂，必備幾何
龐卡萊之夢
附錄1 瞭解三個重要概念：空間、維度、麯率
附錄2 名詞解釋
附錄3 原文注釋
索引
譯後記 對麯撫弦好時光

前言/序言

宇宙的織錦：從太初之光到萬象之墟 在浩瀚無垠的宇宙畫布上，存在著無數未被觸及的角落，等待著我們去探索、去理解。這並非一個關於已知事實的簡單匯編，而是一次深入靈魂的追問，一次對時間與空間極限的想象。我們試圖描繪的，是宇宙最深邃的秘密，是隱藏在星辰大海背後，那令人敬畏的宏大敘事。 第一章：創世的低語——太初的混沌與奇點 想象一下，在一切存在之前，並非空無一物，而是一種極端、純粹、且難以言喻的狀態。時間尚未凝結，空間尚未展開，物質與能量的界限模糊不清。這是一個“奇點”，一個承載瞭無限可能卻又寂靜無聲的“無”。我們無法用人類的感官去捕捉它，更無法用已有的物理定律去解析它。然而，正是從這個不可思議的起點，宇宙的宏大樂章拉開瞭序幕。 “大爆炸”——這個詞匯承載瞭太多簡化，它並非一次簡單的爆炸，而是一次深刻的、指數級的膨脹。在那最初的瞬間，空間本身開始延展，能量以難以置信的速度轉化為基本粒子。這些微小的火花，如同宇宙的種子，在極高的溫度和密度下翻滾、碰撞。質子、中子、電子——這些構成我們宇宙萬物基石的粒子，在經曆瞭短暫而劇烈的“誇剋-膠子等離子體”階段後，逐漸冷卻，開始結閤。 氫和氦，這兩種最輕的元素，在早期宇宙中占據瞭絕對的主導地位。它們如同宇宙的基底，為後續一切復雜結構的誕生奠定瞭基礎。然而，僅僅是這兩種元素，遠不足以解釋今日宇宙的斑斕色彩。重元素的形成，是宇宙漫長演化史中更為關鍵的一環，而它的序麯，早已在太初的火焰中埋下伏筆。 第二章：星辰的誕生——點亮黑暗的恒星熔爐 黑暗，曾是早期宇宙的永恒基調。然而，引力的種子早已播下。在密度略高的地方，氫和氦的原子雲開始相互吸引，聚集、壓縮。隨著物質的不斷堆積，核心的溫度和壓力急劇升高，最終點燃瞭核聚變的火焰。第一代恒星，如同黑暗中的巨燈，劃破瞭宇宙的沉寂。 這些早期恒星，與我們今天所見的恒星截然不同。它們更加巨大，燃燒得更加熾烈，生命也更加短暫。它們是宇宙的“煉金爐”，在內部極端的高溫高壓下，將氫聚變成氦，氦聚變成碳，碳又進一步聚變成氧、氮、矽，直至鐵。當這些巨星走到生命的盡頭，它們會以壯麗的超新星爆發告終，將它們在生命過程中閤成的重元素拋灑到宇宙空間中。 每一次超新星爆發，都是一次播種。這些由恒星“製造”的重元素，將成為下一代恒星和行星的原材料。想象一下，你手中的每一顆原子，都可能曾在數十億年前的某顆巨星的核心燃燒，又隨著超新星爆發的壯麗告彆，飄蕩在星際塵埃之中，最終匯聚成我們腳下的星球，構成我們身體的每一個細胞。這就是宇宙的循環，是物質的輪迴，是生命得以存在的基石。 第三章：星係的崛起——宇宙的宏偉結構 恒星並非孤立的存在，它們在引力的作用下，開始匯聚成更大的結構——星係。這些星係，形態各異，有的宛如鏇轉的漩渦，有的則如同無規則的塵埃團。每一個星係，都包含著數韆億顆恒星，以及更大量的暗物質和星際氣體。 我們的銀河係，就是這樣一個宏偉的星係。它是一個棒鏇星係，擁有一個巨大的中央核球，以及兩條主要的鏇臂。太陽，我們的傢園，就棲息在這條稱為獵戶臂的鏇臂之上。在銀河係中，恒星並非靜止不動，它們圍繞著星係的中心，以各自的軌道運行，構成一幅動態而壯觀的宇宙舞蹈。 星係之間也並非疏遠，它們受到彼此引力的影響，相互靠近、碰撞、閤並。這些星係閤並的過程，是宇宙演化中最具戲劇性的事件之一。在閤並過程中，恒星會相互穿過，星係的氣體雲會發生劇烈的擾動，引發新一輪的恒星誕生潮。這些宏偉的宇宙碰撞，塑造瞭我們今天所見的星係分布，也為宇宙結構的研究提供瞭豐富的綫索。 第四章：行星的搖籃——孕育生命的可能 在星係的鏇轉之中，在恒星的照耀下，行星開始孕育。當一顆恒星誕生後，在其周圍殘餘的星際塵埃和氣體，會因為引力作用而逐漸聚集。這些物質在相互碰撞和吸積的過程中，逐漸形成越來越大的團塊，最終演變成行星、衛星、小行星和彗星。 行星的形成，是一個漫長而復雜的過程。構成行星的物質成分，與其形成恒星的化學組成密切相關。富含矽酸鹽和金屬的區域，更容易形成岩石行星，如地球；而在寒冷的外部區域，則容易形成富含氫和氦的氣體巨星，如木星和土星。 行星的軌道，並非隨機的。它們在形成過程中，受到主星引力和周圍其他天體的引力影響，最終趨於穩定。然而，即使是穩定運行的行星，也並非一成不變。小行星的撞擊、火山活動的噴發、大氣層的演化，都在不斷地塑造著行星的地貌和環境。 而在這無盡的行星世界中，有一個星球，因其獨特的條件，孕育瞭生命——地球。生命的誕生，是宇宙演化中最令人著迷的謎團之一。從無機物到有機物，從簡單的單細胞生物到復雜的多細胞生命，再到能夠思考、能夠探索宇宙的智慧生命，這個過程充滿瞭偶然與必然。 第五章：暗物質與暗能量——宇宙的隱秘力量 當我們以為我們已經描繪瞭宇宙的大部分圖景時，宇宙卻嚮我們展示瞭它更深邃、更神秘的一麵。我們所見的恒星、星係、行星，它們所構成的“普通物質”，在宇宙的總質量和能量中，隻占瞭微不足道的一部分。 絕大部分的宇宙，是由我們無法直接觀測到的“暗物質”和“暗能量”所主導。暗物質，如同宇宙的“骨架”，它不發光，不反射光，卻通過引力影響著星係的鏇轉和星係團的形成。我們隻能通過它們對可見物質的引力效應，來推斷它們的存在。 而暗能量，則更加令人費解。它是一種彌漫在宇宙空間的神秘力量，正在加速宇宙的膨脹。這意味著，宇宙並非在減速收縮，而是正在以越來越快的速度嚮外擴張。暗能量的存在，顛覆瞭我們對宇宙命運的傳統認知，它預示著一個更加遙遠、更加空曠的未來。 暗物質和暗能量，構成瞭宇宙的“隱秘力量”，它們是理解宇宙演化和命運的關鍵。它們的存在，提醒我們，我們所知所見，僅僅是冰山一角，宇宙的奧秘，遠比我們想象的更加深邃。 第六章：宇宙的終章——可能的未來圖景 那麼，宇宙的未來將走嚮何方？這是一個充滿未知和猜測的問題，卻也是人類對自身存在意義的終極追問。 一種可能性是“大撕裂”。如果暗能量的密度隨著時間的推移而增加，它最終可能會強大到足以撕裂星係、恒星，甚至原子本身。宇宙將最終走嚮一個分崩離析的寂滅。 另一種可能性是“大擠壓”。如果宇宙中的物質密度足夠大，引力最終會戰勝暗能量的擴張，使宇宙停止膨脹，轉而開始收縮，最終坍縮成一個密度無限大的奇點，重演創世的輪迴。 還有一種可能性是“熱寂”。如果宇宙繼續膨脹下去，恒星將逐漸燃盡，黑洞最終也會蒸發，宇宙將趨於一個均勻、低溫、無序的狀態，一切活動都將停止。 然而，這些都隻是基於我們現有理解的推測。宇宙的演化，也許會以我們目前無法想象的方式展開。也許，在遙遠的未來，會有新的物理定律被發現，會有新的宇宙形態齣現。 《第一推動·宇宙係列：大宇之形》，並非要給齣確切的答案，而是要引領讀者踏上一場思想的旅程。它邀請你一同去感受宇宙的宏偉，去聆聽創世的低語，去想象星辰的誕生，去驚嘆星係的崛起，去思考生命的意義，去追問那些隱藏在黑暗中的奧秘。在這場探索中，我們將不斷挑戰自己的認知極限，感受宇宙的無限可能，並最終，在仰望星空之時，更加深刻地理解自身的存在。

評分☆☆☆☆☆

我必須贊揚一下這本書在哲學思辨上的深度。它不僅僅停留在描述“是什麼”，更進一步探討瞭“為什麼”和“意味著什麼”。特彆是當作者探討到人類在浩瀚宇宙中的位置，以及我們對終極真理的追尋時，那種強烈的宿命感和渺小感交織在一起，讓人在閤上書本後依然久久不能平靜。書中的角色們，他們的掙紮、他們的疑惑，其實就是我們每一個仰望星空的人的投射。這種將硬核科學與人文關懷完美結閤的方式，讓這本書的格局瞬間拔高，它不再隻是一本科普書，更像是一部關於存在意義的沉思錄。我感覺自己仿佛完成瞭一次精神上的朝聖，對時間和空間有瞭更深層次的理解和敬畏。

評分☆☆☆☆☆

從結構布局來看，這本書展現齣極高的駕馭能力。它巧妙地在宏觀敘事和微觀細節之間進行切換，時而帶領讀者穿越星係團，感受宇宙尺度的壯闊，時而又聚焦於某個基本粒子的相互作用，展示其內在的精妙。這種節奏的把握簡直是教科書級彆的——高潮迭起，張弛有度。尤其是它對於信息密度的控製，拿捏得恰到好處，既保證瞭信息的豐富性，又避免瞭讀者産生閱讀疲勞。每一次翻頁都像是打開瞭一扇新的窗戶，裏麵是完全不同卻又相互關聯的奇景，這種閱讀的驚喜感，實屬難得。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格極為獨特，充滿瞭畫麵感和音樂性。作者的用詞大膽而精準，很多描述性的語句讀起來朗朗上口，富有詩意，但絕不是空洞的辭藻堆砌。例如，對引力波的描繪，它不是冰冷的數學公式，而是“時空織物上彈奏齣的無聲的震顫”，這種富有感染力的錶達，極大地激發瞭讀者的想象力。我發現自己常常會不自覺地停下來，迴味那些精妙的措辭，甚至會在腦海中構建齣那些文字所描繪的景象。這種將科學的嚴謹性與文學的美感進行融閤的嘗試，無疑是成功的，它讓嚴肅的主題變得觸手可及，引人入勝。

評分☆☆☆☆☆

我個人對這本書的“求真”精神印象最為深刻。它沒有試圖提供一個簡單、封閉的答案，而是坦誠地展示瞭科學前沿的爭議、未解之謎和探索的艱辛。書中對於當前物理學麵臨的睏境，例如量子引力理論的缺失，進行瞭非常坦率的探討。這種不迴避睏難、直麵未知的態度，比提供一個虛假的確定性要寶貴得多。它教育讀者，真正的科學探索是一個永無止境的過程，充滿瞭試錯、質疑與修正。這種嚴謹的學術態度，使得這本書的權威性和可信度大大提升，它培養的不是知識的接受者，而是帶著批判性思維的思考者。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事手法實在是太引人入勝瞭，它不像傳統科普讀物那樣枯燥乏味，而是將深奧的宇宙學概念融入瞭一個跌宕起伏的故事綫中。作者似乎有著一種魔力，能把黑洞的形成、暗物質的本質這些宏大且抽象的主題，描繪得如同身邊的日常事件一樣清晰可感。我記得有一段關於宇宙膨脹的描述，完全顛覆瞭我以往的認知，那種從“靜止的畫布”到“不斷拉伸的縴維”的比喻，讓人在閱讀時仿佛真的能感受到時空的漣漪。而且，書中對各種科學理論的引入非常自然，沒有刻意說教的感覺，而是讓角色在探索和對話中自然地揭示知識，這使得閱讀體驗非常流暢，即使是對物理學不太熟悉的讀者也能輕鬆跟進，並且從中獲得極大的樂趣。

評分☆☆☆☆☆

通俗易懂

評分☆☆☆☆☆

各位如果去颱北故宮看到《寒食帖》，你會覺得宋朝人寫字絕對不像唐朝人那樣規規矩矩地寫楷書，他可以隨意，寫錯字就點一點，再改一改就好瞭，沒有人規定一個偉大的書法裏沒有錯字。所以《寒食帖》裏錯字都可以存在，他覺得錯瞭為什麼一定要再寫一次呢，生命裏麵的錯誤讓彆人看到會這麼難堪嗎？這個字錯瞭，他把它圈掉，旁邊又補上一個字，這些在書法中都齣現瞭，所以黃庭堅、蘇東坡的書法裏充滿塗改的部分，書法的美學因此從一個官方的很正式的規格轉成為性情的流露。就是說所謂的藝術是可以看到你的真性情，你的真性情裏麵是什麼就是什麼，不要去掩蓋它。

評分☆☆☆☆☆

活動時買的，超級劃算！

評分☆☆☆☆☆

自從有人類文明以來，人們就開始提齣這個問題，並努力尋找這個問題的答案。在這過程中，數學，尤其是幾何學，逐漸被發展起來並用於認知我們所處的這個宇宙。

評分☆☆☆☆☆

丘先生是幾何分析的現代創始人之一，這是一門將幾何與非綫性分析結閤起來的數學領域。本書的第三章給齣瞭幾何分析的係統縱覽與主要應用，如正質量猜想的證明、四維流形的分類、龐開萊猜想的解決等。 　　 　　接下來兩章是有關卡拉比猜想及猜想的解決。這是本書中最有意思的兩章。丘先生帶領大傢迴憶瞭他早期數學生涯，它傳遞瞭第一手的體驗，讓我們領會堅持與好判斷力的重要，知道正確選擇研究方嚮和問題就是成功的一半。 　　 　　本書第 6 章的開頭，丘先生解釋瞭卡拉比猜想在數學上的很多意想不到的應用。丘先生指齣，在探索真理的過程中，任何付齣的努力、甚至所謂的失敗都不會白費，他的這份評述非常深刻，尤其對年輕讀者更是受用。丘先生接著帶領大傢進入弦論的世界。在某種意義上，發現卡拉比—丘流形和弦論的聯係真是齣人意料的幸運。書中清楚地地錶達瞭這種興奮之情。第 7 章更討論瞭物理學對數學的迴顧，尤其是鏡麵對稱。 　　 　　接下來的第 8、9、10章主要討論弦論在物理和宇宙學中的應用，比如：黑洞、基本粒子及它們之間作用力的標準模型等。物理的概念和理論鋪麵而來，讓讀者既喘不過氣，卻又倍感鼓舞。卡拉比—丘流形重要性的跌宕起伏讓讀者充滿懸念，好奇下一步又將發生什麼。第 11 章則適宜地討論瞭如果弦論是正確的，而卡拉比—丘流形被展開之後， 宇宙將以什麼樣的方式終結。 　　 　　 　　無論理論有多炫麗，在物理中想要被最終確認，都必須通過實驗驗證。本書的第 12 章探討瞭在 10 維時空中如何找齣隱藏卡拉比—丘流形的可能辦法。 　　 丘成桐和 Nadis 閤作的最新力作《大宇之形》（ The Shape of Inner Space）將提供給大傢完美的答案。 　　我們將從中認識到，我們的時空不再是之前我們所認為的局限和平坦的。將每一點展開之後都是一個 6 維的卡拉比－丘流形！換句話說， 在我們所熟知的時空中每一點都隱藏著一個6 維的卡拉比－丘流形。 　　 　　卡拉比-丘流形是什麼？ 　　它是怎麼被發現的？ 　　我們為什麼需要關注它？ 　　如此不可見的微觀流形是如何影響我們可見的世界或者說大宇宙的？換句話說，大與小的精確對偶是什麼？ 　　在弦論中一個關鍵詞是卡拉比－丘緊化。聯係數學和物理的橋梁從來就不是單行的。 　　在最新研究宇宙的理論中有哪些可以用來解決數學中長期遺留的問題？ 　　 　　為尋找這些看似明顯但並不平凡的問題， 最好的方法就是去閱讀這本丘先生的類似半傳記的著作。 　　 　　讀者不僅能從中學習到數學、物理和天文學的知識，更重要的是能從中瞭解一位當代世界頂尖幾何學傢如何曆經艱辛直至成功的曆程。科學探索的道路上充滿興奮、愉悅、痛楚和彷徨。當我拿起本書時準備閱讀時，就被其中的內容深深吸引，再也沒放下，直到結束。

評分☆☆☆☆☆

&"獨立小橋風滿袖，平林新月人歸後。&"這兩句是我一直非常喜歡的，也就是我提到最能夠入畫的那種畫麵， &"獨立小橋風滿袖&"，它絕對可以是像宋徽宗後來拿來考畫傢那樣的一個詩體。我們大概都有過這個經驗，人一定不多，在某一個傍晚，有風，然後你自己站在一個空曠的地方，你的衣服被風吹起。&"獨立小橋風滿袖&"，其實是一個自己存在的狀態，這個狀態是一種飽滿，也是一種孤獨。飽滿和孤獨看起來是兩個不相並存的生命狀態，可是同時存在。你大概在最大的生命喜悅的同時，一定有最大的生命感傷，因為它們是同時並存的，所以我想&"獨立小橋風滿袖&"是一個意象，它沒有我剛纔說的喜悅或憂傷，可是我們會感覺到它其實在傳達的是雙重感情。大傢可以在自己的生活裏找一下，是不是在自己的一生當中有過一個&"獨立小橋風滿袖&"的體驗。比如在爬山的過程當中，感覺到自己的身體被風吹滿，衣服的每一個隙縫裏麵都有風，而且風在同你的身體發生對話，這個時候你好像纔第一次意識到你是存在的，你作為一個生命存在的個體，既感覺到瞭喜悅，同時你又有感傷，因為你知道它會消逝。

評分☆☆☆☆☆

如此不可見的微觀流形是如何影響我們可見的世界或者說大宇宙的？換句話說，大與小的精確對偶是什麼？

評分☆☆☆☆☆

書好，大傢都來看吧，絕對沒錯

評分☆☆☆☆☆

還不錯