科学大问题 [The big questions in science] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[英] 海莉·伯奇，文·基特·卢艾，科林·斯图尔特 著，曾祥娟，徐维华 译

图书标签:

• 科学
• 宇宙
• 物理
• 生物
• 哲学
• 思考
• 探索
• 知识
• 科普
• 疑问

出版社： 湖南少年儿童出版社

ISBN：9787556207183

版次：1

商品编码：12139873

包装：平装

外文名称：The big questions in science

开本：16开

出版时间：2017-06-01

用纸：铜版纸

页数：224

字数：116000

产品特色

编辑推荐

适读人群：7+

各年龄阶段科学爱好者均可阅读

科学大问题，人生大格局！

让孩子的世界观不被这个世界所局限！

你知道人类Zui该知道却Zui难于回答的20个科学问题吗？

本书会告诉你这些问题，甚至试图去解答它们。

建议孩子们可以尝试去触碰这些问题——因为，对于处于世界观形成关键阶段的他们而言，人生命题的大小往往能决定他们的思维格局，乃至影响到他们将来的成就。

一旦他们了解过这些困扰全人类的科学大问题，今后在碰到了那些人生的“小问题”之时，也许会变得更加游刃有余。

更重要的是，Zui终解决这些科学大问题的人，必将是这些孩子！

孩子为什么要读这本书？
《科学大问题》，寻找对人类和宇宙问题的答案，在这个过程中，让孩子们的好奇心找到归属，并逐步形成通达的宇宙观，认识人类与自我的价值，感受科学的美感和力量。
引领好奇心：

少年时期的孩子是好奇心和求知欲十分旺盛的时期，对宇宙与未知有许多困惑和猜测，他们希望自己的好奇心得到引领，也希望找到探寻未知世界的方法。《科学大问题》以科学家们的广阔视角和专业解读，让孩子们的好奇心找到归属。
通达的宇宙观：

宇宙的形成过程曲折而漫长，科学探索的路途充满挫折和艰辛，反观人类的庸常变得渺小而不值一提，从而让人以更大的格局和视野，积极地面对生命，对待生活。
人类与自我的价值：

叹为观止的科学和宇宙，让人反思人类的渺小与脆弱，我们从哪里来，为何而存在，我们将往何处去？这种不断的追问和对答案的求索，让我们逐渐找到人类和自我在宇宙中的位置，存在的意义以及价值。认清这些，我们才能对宇宙和未知怀有敬畏，探索与宇宙相处更好的方式。
科学的美感和力量：

发现人类从未见过的宇宙奇景，寻找开在宇宙深处的“神秘之花”；站在科学家的肩膀上，眺望宇宙前沿，跳出人类既定的思维，寻找更多种可能。科学探索能带给我们浩瀚无边的想象力和打破常规、坚持真理的勇气。

内容简介

★ 三位《自然》《卫报》等杂志及欧洲太空总署撰稿达人联袂打造；

★ 爱迪生创办的期刊《科学》（Science）公开承认的世纪难题；

★ 全球范围内125个科学挑战中名列前茅的20个热点问题；

★ 尽现“只有想不到，没有做不到”的人类壮举；

★ 20余张插图将科学问题化繁为简，近120张照片呈现罕见的科学胜景；

★ 从科学的角度展开可预见性的猜测，触碰科技前沿，打破思维定势，叹服宇宙奥秘无限；

★ 多领域、多角度立体呈现科学家面临的重重挑战，描述来自物理学、天体物理学、天文学、计算机科学、人工智能学、数学、生物学、海洋生物学、微生物学、医学、遗传学、社会学、心理学等*大领域亟待解决的问题。

本书论述并试图解答一直困扰着全人类的20大热点问题：我们合适可以拥有机器人管家？我们能治愈癌症吗？我们能永生吗？……

本书凭借大量的科学史实、图片资料、伟人研究成果和理论、丰富的理解力和想象力，从而完成了对于这些问题的解读。

本书或许并未对以上问题给予ZUI完美的解答，但至少可以带给读者诸多宝贵的财富，即孜孜不倦的科学精神和不畏困难的创新精神。

从这本书里，我们能依稀看到爱因斯坦、弗洛伊德、薛定谔、克莱恩、黎曼等科学家的身影——看到每个时代的科学家为了追求真理而踏出的艰难步伐；看到人类在取得每一个点滴进步时的热泪盈眶和狂喜雀跃；看到人类在宇宙万物面前的渺小与伟大！

作者简介

作者简介：

海莉·伯奇 西英格兰大学科技交流学硕士。她是一名科学作家和编辑，“科学之声科学”传播公司总监，曾为《新科学家》《自然》《BBC焦点》杂志撰稿，并编辑了诸多流行的科学书籍。曾获得理查德·格雷戈里科学传播奖、英国科学作家协会/维康信托基金会科学传播奖学金。

文·基特·卢艾 伦敦帝国理工学院科技传播学硕士。伦敦帝国理工大学《我，科学》杂志主编，同时也是世界知名的生物医学研究慈善机构之一的维康信托基金会的高级编辑，英国《卫报》与汤森路透社的撰稿人。

科林·斯图尔特

伦敦帝国理工学院科技传播学硕士，英国皇家天文学会会员、英国科学作家协会成员、英国物理协会成员。他是一位物理学家、天文学家，还是一位对太空极为狂热的气象讲解员。入围过英国科学作家协会2010新人奖，他还经常制作一些精彩的物理短视频， “时间旅行会成为现实吗？”是他在YouTube上十分受关注的科学视频之一。

译者简介：

曾祥娟

国防科技大学人文与社科学院副教授，美国佐治亚州立大学访问学者，曾荣获军队育才奖银奖、军队科技进步二等奖、学校教学成果一等奖、荣立三等功一次。

徐维华

国防科技大学人文与社科学院英语教师，语言学博士。

内页插图

精彩书评

这本书并不是详尽无遗的，这20个问题中的每一个如果要讲清楚，都可能是这本书大小的2倍厚。尽管如此，我还是学到很多东西。我特别喜欢书中每一章的“专家解析”部分，该领域的研究专家给出了他们的观点。这不是一本专业书，需要有专业的知识背景，它更多的是一个你可以随时拿起和翻阅的读本。它肯定会被任何一个对科学存有一点点兴趣的人发现，并成为一本受其欢迎的书。

——劳拉豪斯 《化学世界》杂志评论员

Zui早的科学家都是哲学家，因为哲学家爱发问。大伙儿忙着田间劳作的时候，他们却在思考各种问题。哲学的Zhong极三问：你是谁？你从哪里来？要到哪里去？很好的概括了人类的脑瓜都在琢磨些啥。从本书目录可看出《科学大问题》的编排正如此相合。该书从宇宙组成讲到生命起源，进而讲到人类的生命形态和生活状态，Zui后从空间和时间的角度进行了相应的扩展，即：人类视线之外还有什么？作为人类个体，我们对世界、对自身、对未来终是充满好奇。本书无论从问题的选取，还是对具体问题的解析，都很好的兼顾到科学性与可读性，是一本适合仔细阅读的科学读物。

——高佩文 中科院物理所博士

目录

目录：

引言
1.宇宙是由什么组成的？
2.生命是如何起源的？
3.我们是独自生活在宇宙中吗？
4.什么造就了人类？
5.什么是意识？
6.为什么会做梦？
7.为什么会有物质？
8.存在其他宇宙吗？
9.将碳存于何处？
10.如何从太阳获取更多的能量？
11.质数有什么奇特之处？
12.计算机能运行得越来越快吧？
13.我们何时可以拥有机器人管家？
14.我们将如何打败细菌？
15.我们能治愈癌症吗？
16.海洋底部有什么？
17.黑洞底部有什么？
18.我们能永生吗？
19.如何解决人口问题？
20.时间旅行会成为现实吗？

超越认知边界：探索科学未知领域的浩瀚之旅 我们身处一个充满无限可能的宇宙，而科学，正是我们手中最锋利的探照灯，指引我们穿越黑暗，探寻那些深藏在现象背后、挑战我们固有认知的根本性问题。从微观粒子的神秘舞动到宇宙宏观结构的演化，从生命的起源与意识的本质到人类文明的未来走向，无数的“大问题”如同星辰大海，吸引着一代又一代的探索者。本书并非提供一套现成的答案，而是致力于激发读者对这些最前沿、最令人着迷的科学谜团的深入思考。它将带领我们踏上一场跨越学科界限的求知之旅，触及物理学、生物学、天文学、神经科学、哲学等多个领域的核心难题，展现科学探索的魅力与艰辛，以及人类智力在不断拓展边界过程中的伟大力量。 第一章：宇宙的起点与终章——时间、空间与起源之谜 宇宙究竟是如何诞生的？从奇点的大爆炸到如今浩瀚的星系，我们对宇宙的起源是否已经有了足够清晰的认识？本书将首先聚焦于宇宙学中最深刻的问题：大爆炸理论是否是故事的全部？暗物质和暗能量占据了宇宙绝大部分的质量和能量，它们究竟是什么？它们如何影响着宇宙的膨胀和演化？我们是否能找到统一描述引力和量子力学的理论，从而揭示宇宙诞生瞬间的物理法则？ 爱因斯坦的广义相对论描绘了一个动态的时空，但时空的本质是什么？时间究竟是线性流逝的，还是存在更复杂的结构？是否存在其他维度，我们是否能感知到它们？虫洞、时间旅行的可能性，以及宇宙的终极命运——是热寂、大撕裂，还是大坍缩？这些关于宇宙最宏大叙事的问题，将引领我们进入一个充满未知与想象的领域。我们将回顾经典的宇宙学模型，探讨最新的观测证据，并深入理解科学家们如何利用数学和物理定律来推测这些超越人类直接经验的现象。本书将引导读者思考，我们对宇宙的理解，是否仅仅是冰山一角，而更深层次的真实，又隐藏在何方？ 第二章：物质的基石与隐藏的秩序——粒子、力与量子世界的奥秘 微观世界是构成我们所感知的一切的基石，但它却以一种令人难以置信的奇异方式运作。量子力学挑战了我们日常的直觉，粒子可以同时处于多个状态，存在叠加和纠缠现象。那么，构成物质最基本的粒子究竟是什么？我们是否已经发现了所有基本粒子，标准模型是否是终极理论？ 粒子物理学的核心问题之一便是希格斯机制的意义。它如何赋予粒子质量，又是否还有其他的“质量起源”方式？除了我们已知的四种基本力（引力、电磁力、强核力、弱核力），是否存在第五种力？超对称理论、弦理论等前沿物理理论，试图统一所有基本粒子和力，但它们是否只是数学上的游戏，还是预示着我们尚未发现的真实？ 量子纠缠现象更是深刻地挑战了我们对“实在”的理解。两个处于纠缠状态的粒子，无论相距多远，都能瞬间相互影响，这是否意味着信息的传递速度可以超越光速？量子力学与我们对宏观世界的经典描述之间如何衔接？退相干理论解释了宏观世界的确定性，但它是否揭示了量子世界向经典世界的转化机制？量子计算的出现，预示着我们可能进入一个全新的计算时代，但它是否也暗示着，我们对“信息”的理解还有待深化？本书将深入浅出地介绍量子力学的基本原理，探讨弦理论、圈量子引力等试图统一量子力学与广义相对论的理论，并激发读者对物质世界最深层本质的思考。 第三章：生命的火花与意识的迷宫——起源、演化与智能的边界 生命是如何在地球上出现的？从简单的化学分子到复杂的细胞，再到多样的生物体，生命的演化历程充满了奇迹。但生命的起源，是否仅仅是地球上偶然的化学反应，还是在宇宙中普遍存在的现象？我们是否可能在其他星球上找到生命的证据？搜寻地外文明（SETI）的努力，以及对系外行星的研究，都在试图回答这个问题。 而意识，或许是科学中最难以捉摸的领域之一。我们如何从物理的神经网络中产生主观体验，产生“感觉”和“思想”？神经科学如何解释梦境、情感、记忆的形成？大脑的哪个区域负责意识？意识是否仅仅是大脑活动的副产品，还是存在更深层的机制？是否存在“意识的量子基础”？图灵测试能否真正判断机器是否拥有意识？强人工智能的可能性有多大？如果机器拥有了意识，我们又该如何定义“生命”和“智能”？ 本书将带领读者审视生命科学的前沿研究，从基因工程、合成生物学到宇宙生物学。我们将探讨生命存在的必要条件，以及在极端环境下生命的可能性。对于意识的探索，我们将结合神经科学、心理学和哲学，审视各种理论模型，并反思人类自身在宇宙中的独特性。生命的意义，意识的本质，这些古老的问题，在现代科学的视角下，将呈现出全新的挑战与可能性。 第四章：人类的足迹与文明的未来——知识、技术与存在之问 人类作为宇宙中的智慧生命，对自身的起源、认知能力以及未来充满疑问。我们的认知能力是如何形成的？大脑的结构和功能，是否决定了我们对世界的理解方式？心理学和认知科学如何解释人类的决策、情感和学习过程？数学和逻辑是否是我们认识世界的唯一语言？ 科学技术以前所未有的速度发展，它正在重塑我们的生活，也带来了新的挑战。人工智能、基因编辑、生物技术等，它们是否会带来人类的“后人类”时代？我们如何平衡科技发展与伦理道德？气候变化、资源枯竭、人口爆炸等全球性问题，是否是人类文明发展过程中的必然代价？我们如何利用科学知识来解决这些问题，并确保人类文明的可持续发展？ 本书将进一步探讨人类的认知局限性，以及如何突破这些局限。我们将审视科学进步对社会结构、经济模式和文化价值观的影响。更重要的是，我们将思考人类的终极命运。我们是否会成为星际文明，还是最终走向自我毁灭？宇宙的浩瀚中，人类文明的意义是什么？这些问题，虽然没有现成的答案，却能激发我们对自身、对社会、对未来的深刻反思，并鼓励我们积极参与到塑造美好未来的进程中。 超越答案，拥抱问题 《科学大问题》并非一本提供终极答案的书籍，恰恰相反，它的价值在于呈现那些最令人着迷、也最具挑战性的问题。它鼓励读者不满足于现有的解释，而是主动去质疑、去探索、去思考。在科学的海洋中，每一个问题的背后，都隐藏着等待被发现的真理。本书希望能够点燃读者内心的求知欲，让他们认识到，科学探索的旅程本身，就是一段充满智慧与乐趣的冒险。在这场永无止境的探索中，我们不仅认识世界，更认识自己。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让我大开眼界，作者的叙事方式简直像是在带领我们进行一场穿越时空的思想探险。它并非那种枯燥的教科书式堆砌知识点，而是巧妙地将那些最宏大、最令人困惑的科学谜团，用一种近乎诗意的语言娓娓道来。我尤其欣赏作者在探讨量子纠缠和宇宙起源这些深奥议题时，所展现出的那种既严谨又充满人文关怀的笔触。他没有急于给出答案，而是更专注于引导读者去思考“为什么”和“如何可能”。比如，在描述时间旅行的悖论时，那种层层递进的逻辑推演，让我仿佛置身于爱因斯坦的客厅里，与他一同在黑板上演算那些复杂的方程。书中对生命本质的追问，也极富启发性，它超越了生物学的范畴，触及了哲学和伦理学的边缘，让人读完后忍不住要审视自己对存在的理解。这本书的阅读体验是流畅且极具沉浸感的，插图和图表的排版也十分精妙，即使是面对最复杂的概念，也能通过视觉辅助迅速抓住核心要义。它成功地架设了一座桥梁，连接了尖端科学的晦涩与普通读者的好奇心，真正做到了让科学“可亲近”和“可思考”。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我拿到这本书的时候，是抱着一种“试试看”的心态的，毕竟市面上关于“大问题”的书籍实在太多了，大多都沦为了科普的肤浅展示。然而，这本书的深度和广度完全超出了我的预期。它最让我震撼的是其历史脉络的梳理，作者并没有孤立地看待每一个科学难题，而是将其置于人类文明演进的长河中去审视。比如，当谈到牛顿力学的局限性时，作者没有止步于介绍相对论，而是细致描绘了当时科学界对“绝对时空”的集体信仰是如何被颠覆的，这种对思想史的尊重和挖掘，让整个阅读过程充满了“哦，原来如此”的顿悟时刻。文字的密度很高，需要静下心来逐句品味，但回报是巨大的——你会发现自己对很多习以为常的科学常识产生了更深层次的怀疑和探究欲。它不是一本快速消费的读物，更像是一部需要反复翻阅和思考的工具书，尤其适合那些对科学哲学感兴趣，渴望从“是什么”跃升到“为什么是这样”的读者。排版上，虽然内容扎实，但字体选择和段落间距的处理得当，避免了压迫感。

评分☆☆☆☆☆

读完此书，我最大的感受是，它重新定义了我对“求知欲”的理解。这绝对不是一本用来炫耀知识的工具书，而更像是一场深入灵魂的对话。作者的语言风格非常独特，带着一种强烈的使命感，仿佛他必须要把这些人类认知中最核心的困惑解答清楚。它对认知局限性的探讨尤为深刻，比如意识的难题，书里并没有试图用神经科学的术语草草了事，而是严肃地探讨了“硬问题”的不可还原性，这对于那些习惯了唯物主义解释的读者来说，无疑是一次温柔而坚定的哲学冲击。书中对未来科学走向的预测部分，也并非空穴来风的科幻想象，而是基于现有技术瓶颈和理论推演的审慎展望，这一点做得非常到位，让人既感到兴奋，又保持了必要的清醒。我注意到作者在引用和参考资料上做得极其严谨，虽然正文流畅，但通过脚注和尾注，展现了其深厚的学术功底，使得本书兼具了普及性和专业研究的价值。这本书真的能激发一个人的终身学习热情。

评分☆☆☆☆☆

这本书的论证结构简直像一件精密的瑞士钟表，每一个章节的衔接都无比自然且富有张力。我特别喜欢作者在提出一个尖锐问题后，惯用的“双向探讨”手法——即同时呈现主流科学界的主流观点和那些大胆的、边缘化的假说。这种处理方式极大地拓宽了读者的思维边界，让人理解科学进步并非一条笔直的道路，而是充满了岔路口和“死胡同”。例如，在讨论暗物质和暗能量时，作者并没有把理论物理学家的猜想当作既定事实来描述，而是清晰地勾勒出当前观测证据的不足，以及不同理论模型之间的内在矛盾。这种坦诚的批判性视角，恰恰是优秀科普作品最稀缺的品质。它教会我们，科学的魅力不在于拥有所有答案，而在于我们敢于面对知识的边界。我感觉自己像是一个初级侦探，在作者的引导下，梳理着宇宙留下的线索。对于那些对纯粹理论感到畏惧的读者，这本书用丰富的类比和生活化的例子，将抽象概念拉回地面，使得那些原本遥不可及的宇宙尺度，在心中变得触手可及。

评分☆☆☆☆☆

这本书最出彩的地方，在于它成功地将人类对于“未知”的恐惧与探索欲，编织成了一张引人入胜的故事网。不同于某些科普读物只会罗列发现，本书更侧重于“发现的过程”中的人性挣扎、偶然的灵光乍现，以及巨大的试错成本。比如，在描述基因编辑技术的发展历程时，作者不仅仅是介绍了CRISPR的技术细节，更是着墨于背后的伦理辩论和各国监管机构的艰难抉择，使得科学议题立刻具备了强烈的现实意义和道德重量。叙事节奏的把握堪称一流，总能在读者略感疲倦时，抛出一个更具爆炸性的新问题，强迫你继续往下翻。此外，书中对科学方法论的讨论也恰到好处，它没有说教我们如何做科学，而是通过历史案例展示了什么是真正的科学精神——即对现有范式的持续质疑。我个人认为，这本书的价值不仅仅在于科普知识本身，更在于它塑造了一种更具思辨性的世界观，让你在日常生活中，面对任何信息时，都能下意识地去追问其证据链条的稳固性。它是一部激发思想活力的杰作。

评分☆☆☆☆☆

挺不错的一本书，买回来以后娃儿喜欢看！！

评分☆☆☆☆☆

凑单买的，刚到货，本意是买给孩子看的，看后再追评

评分☆☆☆☆☆

很好的书，可以让我们好好了解一下霍金大神，这个科学大咖的世界

评分☆☆☆☆☆

活动越来越小，不过书还是很赞

评分☆☆☆☆☆

质量很好，价格很合适，已经多次购买，信赖京东，服务周到。

评分☆☆☆☆☆

可以吧、就是快递耽误了好几天

评分☆☆☆☆☆

买来给孩子增长知识，书本质量很好，推荐

评分☆☆☆☆☆

感谢京东商城给予的优质的服务从仓储管理、物流配送等各方面都是做的非常好。送货及时，配送员也非常的热情有时候不方便收件时安排时间另行配送。同时京东商城在售后管理上也非常好。给予我们非常好的购物体验。

评分☆☆☆☆☆

给孩子买的，还可以，适合小学生阅读。。。。