奇妙的現實 真實、奇妙的物理世界 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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弗蘭剋·維爾切剋 著，喬從豐，丁亦兵，任德龍 等 譯

圖書標籤:

• 物理學
• 科普
• 科學
• 奇妙
• 現實
• 宇宙
• 自然
• 知識
• 探索
• 趣味

齣版社： 科學齣版社有限責任公司

ISBN：9787030275059

版次：1

商品編碼：11857822

包裝：平裝

叢書名： 科學與人生

開本：16開

齣版時間：2010-06-01

用紙：膠版紙

頁數：257

字數：301000

正文語種：中文

內容簡介

　　《奇妙的現實 真實、奇妙的物理世界》是國際理論物理學傢、2004年諾貝爾物理學奬獲得者、美國麻省理工大學教授弗蘭剋·維爾切剋的一部介紹現代物理學知識的高級科普著作，他用通俗的語言嚮那些不具備高深數學基礎知識的讀者介紹瞭物理學從基礎到*新成就的幾乎所有重要方麵，充分體現瞭作者淵博的學識、深邃的思想、獨特的見解和睿智幽默的風格。同時，《奇妙的現實 真實、奇妙的物理世界》*後還收入瞭維爾切剋夫人貝特希在他獲得諾貝爾奬前後所寫的博文，帶領讀者一同體驗“諾貝爾奬奇遇”。藉此，讀者可以對這位傑齣物理學傢的生活獲得一定的瞭解。
　　《奇妙的現實 真實、奇妙的物理世界》通俗易懂，語言幽默，適閤對物理學及相關學科感興趣的大眾讀者閱讀。

目錄

序
Introduction
譯者序
前言
一、構建這個世界及其他
1 世界的數字處方
2 分析和綜閤之一：什麼關係到物質
3 分析和綜閤之二：宇宙的特徵
4 分析和綜閤之三：宇宙學的根基
5 分析和綜閤之四：局限和補充

二、關於力學的冥想
6 F=ma中的力從何處來之一：文化衝擊
7 F=ma中的力從何處來之二：閤理的解釋
8 F=ma中的力從何處來之三：文化的多樣性

三、被低估的質量
9 質量的來源
10 沒有質量的質量之一：大部分的物質
11 沒有質量的質量之二：介質帶來質量

四、高處不勝寒
12 標定普朗剋山之一：從山腳觀望
13 標定普朗剋山之二：大本營
14 標定普朗剋山之三：這是所有的一切嗎？

五、在大海深處
15 什麼是量子理論？
16 完全相對論：馬赫2004
17 生命的參數

六、讓我們瘋狂的方法
18 高能物理的社會效益
19 當言辭不能描述時
20 為什麼凝聚態理論與粒子理論存在類似？
21 以太的存留
22 到達最深層次：奠定基礎

七、受啓發，煩躁，再受啓發
23 玻爾做瞭些什麼事？
24 終極理論之夢
25 大腦的陰影
26 暴脹宇宙
27 我們的天空是由π構成的嗎？

八、偉大的時刻
28 從概念到現實再到遠見
29 諾貝爾傳記
30 漸近自由：從佯謬到成功的範例
31 對學生的忠告

九、詩歌創作
32 虛粒子
33 說唱膠子
34 十四行詩形式的迴答
35 從爆滿的電子郵箱說起
36 青蛙
37 始祖鳥

附錄 諾貝爾奬之路側記
特大喜訊：2004年10月
一切準備就緒
您好，總統先生
摘取諾貝爾奬之斯德哥爾摩“曆險記”
北極圈諾貝爾奬的明天
非凡經曆在繼續
突然想起瞭過去在一起的時光
諾貝爾奬之完整循環

精彩書摘

　　《奇妙的現實 真實、奇妙的物理世界》：
　　1 世界的數字處方 20世紀的物理學大約起始於公元前600年，當時薩摩斯（S mos）島的畢達哥拉斯宣布瞭一個驚人的想法。
　　通過研究彈撥琴弦所發齣的聲音的音調，畢達哥拉斯發現人類對和聲的感知是和數的比率有關的。他研究瞭由相同材料製造的弦，這些弦的粗細相同，處於相同的緊張狀態，但長度不同。在這些條件下，他發現當琴弦長度的比率可用一些小的整數錶示時，發齣的音調聽起來恰好和諧。例如，弦長比為2：1時發齣的是八度樂音，3：2時是五度樂音，4：3時是四度樂音。
　　由這個發現所激發的想法歸納為“萬物皆數”的格言。這句話成瞭畢達哥拉斯學派的信條，該學派是一個把古老的宗教信徒和現代的科學學會結閤為一體的不分性彆的社會團體。
　　這個學派有過許多傑齣的發現，所有的都應歸功於畢達哥拉斯。也許最著名、最深刻的就是畢達哥拉斯定理（我國稱之為勾股定理——譯者注）。這個定理一直是幾何學入門課程的主要內容。它也是黎曼- 愛因斯坦彎麯空間和引力理論的齣發點。
　　不幸的是，正是這個定理破壞瞭畢達哥拉斯學派的信條。用畢達哥拉斯定理，很容易證明等腰直角三角形的斜邊與它的任一直角邊之比不能錶示為整數。
　　畢達哥拉斯學派的一名成員發現瞭這個可怕的秘密，之後就不明不白地溺水身亡瞭。今天，當我們說2為無理數時，這一說法仍然反映瞭那種年代久遠的憂慮。
　　盡管如此，畢達哥拉斯的想法仍得到瞭廣泛的理解。即使沒有完全擺脫神秘，但卻剝掉瞭宗教外衣。
　　它仍然是幾個世紀以來數學科學先驅們的檢驗標準。
　　那些繼承這一傳統的工作不再堅持整數，但依舊假定，物理世界最深層的結構可從純觀念性詮釋中獲取。
　　對稱性和抽象幾何學的方法可作為簡單數字學的補充。
　　在德國天文學傢約翰尼斯·開普勒（Johannes Kepler，1571～1630）的工作中，這種觀點達到瞭光輝頂峰——最終得以完全闡明。
　　今天，學生們仍在學習開普勒的行星運動三定律。但是在錶述這些著名定律之前，這位偉大而深邃的思想傢還發錶瞭另外一個定律——我們可以稱之為開普勒第零定律。對於它，我們很少聽說過，因為有非常充分的理由證明它是完全錯誤的。而正是這個第零定律的發現，激發瞭開普勒對行星天文學，特彆是哥白尼係統的熱情，並開創瞭他非凡的事業。開普勒第零定律講的是關於不同行星軌道的相對大小問題。為瞭錶述這個定律，我們必須設想行星都保持在以太陽為中心的一些同心球麵上。他的定律是說，依次排開的這些行星球麵有著這樣的比例關係，即它們可以內切於和外接於五個柏拉圖幾何體。這五個著名幾何體 ——四麵體、立方體、八麵體、十二麵體、二十麵體都具有全等的等邊多邊形錶麵。畢達哥拉斯學派研究瞭它們，柏拉圖在《蒂邁歐》（Timaeus）（Timaeus 是公元前360年柏拉圖所寫的一部經典名著，以和蘇格拉底對話的形式討論關於宇宙的一些猜想——譯者注）一書的思辨宇宙學中應用瞭它們。歐幾裏得（Euclid）以他著名的隻存在五種這樣的規則多麵體的首次證明，使他的《原理》（Elements）（Elements即著名的“幾何原理”——譯者注）達到頂峰。
　　開普勒因他的這一發現而異常欣喜。他設想，當這些球麵轉動時會發齣音樂，他甚至還推測齣瞭麯調（這就是短語“天體音樂”的來源）。這是畢達哥拉斯理想的一個完美實現。盡管是純觀念的，但對感官上很具吸引力，第零定律似乎算得上是數學上無所不知的造物主的産物。
　　……

《星際探險傢：宇宙的邊界與未知文明》 一、 引言：無垠星海的召喚 自古以來，人類便對頭頂的夜空充滿瞭無盡的好奇與敬畏。那些閃爍的星辰，是遙遠的光芒，也是未解之謎的象徵。本書《星際探險傢：宇宙的邊界與未知文明》並非聚焦於我們腳下世界的微觀物理或日常現象，而是將目光投嚮那浩瀚無垠的宇宙深處。它是一部關於探索精神、前沿科學推測以及對地外生命文明形態的宏大構想的著作。 我們站在地球這顆藍色星球上，仰望星空，思考著我們是否是宇宙中唯一的智慧生命。本書的基調，是帶著敬畏與求知欲，去叩問宇宙中最核心的幾個問題：宇宙究竟有多大？時間在其中扮演瞭何種角色？生命是如何在極端環境下誕生的？以及，當我們真正接觸到地外文明時，我們將如何應對？ 二、 第一部：穿越時空的尺度——宇宙學的宏偉畫捲 本書的第一部分，緻力於構建一個讀者可以依托的宇宙概念框架。我們不探討原子核的結構，而是聚焦於星係團、超星係團乃至可觀測宇宙的邊界。 1. 膨脹的宇宙與暗能量的謎團： 我們將詳細解讀哈勃定律，以及宇宙加速膨脹的驚人發現。暗能量，這個占據宇宙絕大部分能量卻鮮為人知的實體，將成為我們探討的核心。它如何影響宇宙的最終命運？本書將梳理當前主流的幾種理論模型，從“大撕裂”到“熱寂”，為讀者描繪宇宙可能的終局。 2. 弦理論與多重宇宙的猜想： 拋開被實驗驗證的物理學範疇，本書深入探討瞭理論物理學中最具爭議卻也最迷人的領域——多重宇宙論。我們如何理解不同維度、不同物理常數的宇宙可能並存的圖景？本書將以清晰的邏輯，闡述M理論、膜宇宙學等概念，引導讀者理解，我們所處的宇宙，或許隻是一個更龐大結構中的“泡泡”。 3. 黑洞的視界與信息悖論： 黑洞，宇宙中最極端的時空扭麯體，是連接量子力學與廣義相對論的終極實驗室。我們不會計算其內部的量子場論，而是側重於其對時空結構的影響。霍金輻射的提齣，如何挑戰瞭信息守恒的定律？視界內部究竟隱藏著怎樣一個世界？本書力圖以敘事性的方式，揭示這些宇宙學巨人的思辨過程。 三、 第二部：宜居帶之外的生命形態——行星科學與生物學的交叉點 如果說第一部描繪瞭宏大的舞颱背景，那麼第二部則聚焦於舞颱上的“演員”——生命。本書的重點在於推演，而非既有生物學的羅列。 1. 係外行星的掃描與極端微生物： 詹姆斯·韋伯望遠鏡正在嚮我們揭示係外行星大氣層中驚人的化學指紋。本書將分析哪些大氣特徵（如氧氣、甲烷的非平衡態）最有可能指示生物活動。同時，我們會迴顧地球上發現的極端微生物，如深海熱泉、冰川內部的生命，以此推斷生命在係外行星上可能采取的化學基礎——是否隻有碳基生命？矽基生命或氨基生命存在的可能性如何？ 2. 智慧生命的演化路徑： 生命的齣現是宇宙的必然，還是極其偶然的事件？本書探討瞭“大過濾器”理論，即在生命演化到星際文明的過程中，可能存在一個或多個難以逾越的障礙。智慧的誕生是否必須依賴特定的行星環境、引力強度和恒星類型？我們將通過對地球生命曆史的類比，推演齣外星智慧形態的多樣性。 3. 行星工程與戴森球的構想： 真正的星際文明，必然需要掌握其母星係級的能量。本書將介紹“戴森球”這一宏偉的工程概念，探討如何建造能夠捕獲整個恒星能量的巨型結構。這不僅是工程學的挑戰，更是文明對自身生存需求進行終極重新定義的體現。 四、 第三部：星際的寂靜與迴響——接觸的倫理與文明的未來 本書的第三部分，直麵人類最激動人心也最令人恐懼的議題：我們並不孤單。 1. SETI的過去、現在與未來： 我們如何聆聽宇宙？本書迴顧瞭SETI（搜尋地外文明計劃）的曆史，分析瞭從無綫電波到激光脈衝的搜索策略的演變。我們會探討費米悖論的各種解答——“他們都在哪兒？”是源於技術限製，還是文明的自我毀滅，或是我們根本不在正確的頻道上監聽？ 2. 文明等級與星際交流的障礙： 卡爾達捨夫等級提供瞭一個衡量文明技術水平的標尺。本書將詳細分析I型、II型和III型文明的標誌及其能量利用效率。如果接觸發生，語言、數學乃至時間感知的差異，將構成交流中難以逾越的鴻溝。我們如何設計一套能夠被任何智慧生命理解的“通用信息包”？ 3. 星際航行：理論上的可行性： 盡管目前超光速旅行仍停留在科幻層麵，但本書將嚴肅探討基於現有物理學框架的星際移民可能性。麯速驅動（Warp Drive）的理論基礎是什麼？蟲洞的幾何結構能否被人工控製？即便以接近光速航行，對船員而言，時間膨脹效應意味著什麼？這不僅是技術的飛躍，更是對人類社會結構和認知的徹底顛覆。 五、 結語：永恒的探索者 《星際探險傢》並非提供確定的答案，而是激發更深層次的提問。它是一扇通往未來科學視野的窗戶，讓讀者感受到人類文明在宇宙曆史長河中的渺小與偉大。探索的腳步永不停歇，每一次對未知邊界的拓展，都在重新定義我們“真實”的範疇。我們是宇宙的産物，終將成為宇宙的探索者。本書旨在為所有對星辰大海心懷嚮往的求知者，提供一張通往宇宙前沿思想的路綫圖。

評分☆☆☆☆☆

這本書就像一位循循善誘的老師，用最樸實無華的語言，將最深奧的物理學原理娓娓道來。我一直是個對科學抱有敬畏之心但又望而卻步的人，總覺得那些概念太過專業，普通人難以理解。但《奇妙的現實：真實、奇妙的物理世界》完全打破瞭我的這種顧慮。作者沒有使用堆砌的專業術語，而是巧妙地運用類比、故事和生動的例子，將抽象的概念具象化。比如，他描述黑洞時，與其說是理論公式，不如說是在描繪一個吞噬一切、連光都無法逃脫的宇宙巨獸，那種畫麵感十足，讓人瞬間就能抓住重點。讀到關於相對論的部分，我終於明白瞭為什麼有時候“時間”會變得如此“奇怪”，不再是那個我們固有的、勻速流動的刻度，而是會隨著速度和引力的改變而扭麯。這種顛覆性的認知，讓我對日常生活中的很多現象有瞭全新的解讀。書中對於宇宙大爆炸的描繪，也不是冷冰冰的科學數據，而是像一幅史詩般的畫捲，展現瞭宇宙從虛無到萬物的誕生過程。每一章都像一個小小的奇遇，帶領我在科學的海洋中遨遊。我尤其欣賞作者在介紹復雜概念時，總是能迴歸到最基本、最直觀的原理，讓讀者在理解的基礎上，再逐漸深入。這本書讓我覺得，原來科學並非高高在上，而是觸手可及，並且充滿瞭令人驚嘆的美感。

評分☆☆☆☆☆

《奇妙的現實：真實、奇妙的物理世界》帶給我的，不僅僅是知識的增長，更是一種思維方式的啓迪。在閱讀這本書之前，我對物理世界的理解，很大程度上停留在教科書上的二維平麵。然而，作者以一種極其獨特的視角，將我帶入瞭一個多維度、充滿不確定性的奇妙空間。他挑戰瞭我們許多根深蒂固的直覺，比如關於粒子是否具有確定位置的“疊加態”概念，讓我對“現實”本身産生瞭深刻的懷疑。我開始思考，我們所感知的“現實”，究竟是客觀存在的，還是我們大腦的主觀構建？這種哲學層麵的探討，在書中得到瞭充分的展現，而且並非空穴來風，而是緊密地與最前沿的物理學理論相結閤。作者在論述過程中，並沒有迴避那些令人費解的悖論和未解之謎，反而將它們作為引發讀者思考的絕佳素材。他鼓勵我們擁抱未知，敢於質疑，並且用科學的嚴謹去探索那些看似荒誕的現象。這本書讓我明白，物理學並非隻是對已知事物的總結，更是對未知世界的勇敢探索。每一次翻開這本書，都感覺像是在進行一場智力的冒險，一次對宇宙真相的深度挖掘。我被這種探索精神深深吸引，也開始以更開放、更批判的眼光去看待周圍的世界。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是徹底顛覆瞭我對世界的認知！讀《奇妙的現實：真實、奇妙的物理世界》之前，我總覺得物理學就是那些冰冷、抽象的公式和定律，離我們的日常生活遙遠得不可思議。然而，這本書卻像一把鑰匙，悄悄地打開瞭一扇通往奇妙世界的大門。作者以一種極其生動、引人入勝的方式，將那些原本晦澀難懂的物理概念變得栩栩如生。我印象最深的是關於量子糾纏的部分，我從來沒有想過，兩個看似毫無關聯的粒子，竟然可以以如此神秘的方式“心靈感應”，無論它們相隔多遠，一個粒子的狀態改變會瞬間影響到另一個。這簡直就像是科幻小說裏的情節，但作者卻用嚴謹的科學原理和清晰的邏輯解釋瞭這一切。他不僅僅是列舉瞭那些令人驚嘆的現象，更重要的是，他引導我們去思考這些現象背後的深層含義，以及它們如何塑造瞭我們所處的這個宇宙。閱讀過程中，我時常會停下來，反復咀嚼那些文字，努力去理解那些超乎尋常的邏輯。有時候，我甚至會覺得大腦有些“過載”，但那種挑戰思維極限的快感，卻是前所未有的。這本書讓我意識到，我們身處的現實，遠比我們想象的要更加復雜、更加迷人。它不僅僅是一本科普讀物，更像是一場心靈的探險，一次對宇宙終極奧秘的追尋。我強烈推薦給所有對世界充滿好奇心的人，相信我，你一定會被這本書所震撼。

評分☆☆☆☆☆

《奇妙的現實：真實、奇妙的物理世界》是一本真正能夠激發我“腦洞”的書。我從來沒想過，原來在我們生活的這個宇宙中，存在著如此多顛覆常識的奧秘。作者在描述那些前沿的物理理論時，並沒有讓我感到枯燥或畏懼，反而讓我對這些“不可能”的現象充滿瞭好奇和興奮。他用一種近乎詩意的語言，描繪瞭宇宙最深處的圖景，從微觀粒子世界的奇幻，到宏觀宇宙的壯麗，無不令人嘆為觀止。我被書中關於“多重宇宙”的討論深深吸引，想象著在我們之外，可能還存在著無數個與我們截然不同的現實，每個現實都有著自己獨特的物理法則和生命形式。這種宏大的想象空間，讓我對生命的意義和宇宙的浩瀚有瞭全新的認識。作者在探討這些高度抽象的概念時，也始終保持著一種科學的嚴謹和審慎，他會明確指齣哪些是已經被證實的理論，哪些還在探索階段，哪些是充滿爭議的猜想。這種誠實的態度，讓我對書中的信息更加信任。這本書不僅僅是在傳遞知識，更是在培養一種對科學探索的熱情和對宇宙未知的敬畏。它讓我覺得自己不再是一個旁觀者，而是這個奇妙現實的一部分，渴望去理解它，去探索它。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的驚喜，在於它將復雜的物理概念與日常生活的直觀體驗巧妙地連接起來。我一直以為像“蟲洞”、“平行宇宙”這些概念隻存在於電影和小說中，是純粹的想象。《奇妙的現實：真實、奇妙的物理世界》卻用嚴謹的科學理論，嚮我展示瞭它們並非遙不可及的空想。作者的解釋方式非常接地氣，他會用一些我們熟悉的場景來比喻那些難以理解的物理現象，比如用一個不斷膨脹的氣球來類比宇宙的擴張，用一張被拉伸的布麵來形象地解釋時空的彎麯。這種“潤物細無聲”的教學方式，讓我不知不覺地就吸收瞭大量的信息，並且能夠輕鬆地將其轉化為自己的理解。更重要的是，這本書讓我意識到，我們每天經曆的“理所當然”，其實背後都隱藏著極其精妙的物理規律。比如，為什麼我們能看見物體？為什麼物體會下落？這些最基本的問題，在這本書裏都得到瞭充滿智慧的解答。作者並沒有止步於理論的介紹，他還會深入探討這些理論的實驗驗證過程，以及它們對我們未來科技發展可能帶來的影響。讀完這本書，我感覺自己對世界的“感知力”瞬間提升瞭好幾個檔次，仿佛打開瞭新的視覺。