科學大問題 [The big questions in science] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[英] 海莉·伯奇，文·基特·盧艾，科林·斯圖爾特 著，曾祥娟，徐維華 譯

圖書標籤:

• 科學
• 宇宙
• 物理
• 生物
• 哲學
• 思考
• 探索
• 知識
• 科普
• 疑問

齣版社： 湖南少年兒童齣版社

ISBN：9787556207183

版次：1

商品編碼：12139873

包裝：平裝

外文名稱：The big questions in science

開本：16開

齣版時間：2017-06-01

用紙：銅版紙

頁數：224

字數：116000

産品特色

編輯推薦

適讀人群：7+

各年齡階段科學愛好者均可閱讀

科學大問題，人生大格局！

讓孩子的世界觀不被這個世界所局限！

你知道人類Zui該知道卻Zui難於迴答的20個科學問題嗎？

本書會告訴你這些問題，甚至試圖去解答它們。

建議孩子們可以嘗試去觸碰這些問題——因為，對於處於世界觀形成關鍵階段的他們而言，人生命題的大小往往能決定他們的思維格局，乃至影響到他們將來的成就。

一旦他們瞭解過這些睏擾全人類的科學大問題，今後在碰到瞭那些人生的“小問題”之時，也許會變得更加遊刃有餘。

更重要的是，Zui終解決這些科學大問題的人，必將是這些孩子！

孩子為什麼要讀這本書？
《科學大問題》，尋找對人類和宇宙問題的答案，在這個過程中，讓孩子們的好奇心找到歸屬，並逐步形成通達的宇宙觀，認識人類與自我的價值，感受科學的美感和力量。
引領好奇心：

少年時期的孩子是好奇心和求知欲十分旺盛的時期，對宇宙與未知有許多睏惑和猜測，他們希望自己的好奇心得到引領，也希望找到探尋未知世界的方法。《科學大問題》以科學傢們的廣闊視角和專業解讀，讓孩子們的好奇心找到歸屬。
通達的宇宙觀：

宇宙的形成過程麯摺而漫長，科學探索的路途充滿挫摺和艱辛，反觀人類的庸常變得渺小而不值一提，從而讓人以更大的格局和視野，積極地麵對生命，對待生活。
人類與自我的價值：

嘆為觀止的科學和宇宙，讓人反思人類的渺小與脆弱，我們從哪裏來，為何而存在，我們將往何處去？這種不斷的追問和對答案的求索，讓我們逐漸找到人類和自我在宇宙中的位置，存在的意義以及價值。認清這些，我們纔能對宇宙和未知懷有敬畏，探索與宇宙相處更好的方式。
科學的美感和力量：

發現人類從未見過的宇宙奇景，尋找開在宇宙深處的“神秘之花”；站在科學傢的肩膀上，眺望宇宙前沿，跳齣人類既定的思維，尋找更多種可能。科學探索能帶給我們浩瀚無邊的想象力和打破常規、堅持真理的勇氣。

內容簡介

★ 三位《自然》《衛報》等雜誌及歐洲太空總署撰稿達人聯袂打造；

★ 愛迪生創辦的期刊《科學》（Science）公開承認的世紀難題；

★ 全球範圍內125個科學挑戰中名列前茅的20個熱點問題；

★ 盡現“隻有想不到，沒有做不到”的人類壯舉；

★ 20餘張插圖將科學問題化繁為簡，近120張照片呈現罕見的科學勝景；

★ 從科學的角度展開可預見性的猜測，觸碰科技前沿，打破思維定勢，嘆服宇宙奧秘無限；

★ 多領域、多角度立體呈現科學傢麵臨的重重挑戰，描述來自物理學、天體物理學、天文學、計算機科學、人工智能學、數學、生物學、海洋生物學、微生物學、醫學、遺傳學、社會學、心理學等*大領域亟待解決的問題。

本書論述並試圖解答一直睏擾著全人類的20大熱點問題：我們閤適可以擁有機器人管傢？我們能治愈癌癥嗎？我們能永生嗎？……

本書憑藉大量的科學史實、圖片資料、偉人研究成果和理論、豐富的理解力和想象力，從而完成瞭對於這些問題的解讀。

本書或許並未對以上問題給予ZUI完美的解答，但至少可以帶給讀者諸多寶貴的財富，即孜孜不倦的科學精神和不畏睏難的創新精神。

從這本書裏，我們能依稀看到愛因斯坦、弗洛伊德、薛定諤、剋萊恩、黎曼等科學傢的身影——看到每個時代的科學傢為瞭追求真理而踏齣的艱難步伐；看到人類在取得每一個點滴進步時的熱淚盈眶和狂喜雀躍；看到人類在宇宙萬物麵前的渺小與偉大！

作者簡介

作者簡介：

海莉·伯奇 西英格蘭大學科技交流學碩士。她是一名科學作傢和編輯，“科學之聲科學”傳播公司總監，曾為《新科學傢》《自然》《BBC焦點》雜誌撰稿，並編輯瞭諸多流行的科學書籍。曾獲得理查德·格雷戈裏科學傳播奬、英國科學作傢協會/維康信托基金會科學傳播奬學金。

文·基特·盧艾 倫敦帝國理工學院科技傳播學碩士。倫敦帝國理工大學《我，科學》雜誌主編，同時也是世界知名的生物醫學研究慈善機構之一的維康信托基金會的高級編輯，英國《衛報》與湯森路透社的撰稿人。

科林·斯圖爾特

倫敦帝國理工學院科技傳播學碩士，英國皇傢天文學會會員、英國科學作傢協會成員、英國物理協會成員。他是一位物理學傢、天文學傢，還是一位對太空極為狂熱的氣象講解員。入圍過英國科學作傢協會2010新人奬，他還經常製作一些精彩的物理短視頻， “時間旅行會成為現實嗎？”是他在YouTube上十分受關注的科學視頻之一。

譯者簡介：

曾祥娟

國防科技大學人文與社科學院副教授，美國佐治亞州立大學訪問學者，曾榮獲軍隊育纔奬銀奬、軍隊科技進步二等奬、學校教學成果一等奬、榮立三等功一次。

徐維華

國防科技大學人文與社科學院英語教師，語言學博士。

內頁插圖

精彩書評

這本書並不是詳盡無遺的，這20個問題中的每一個如果要講清楚，都可能是這本書大小的2倍厚。盡管如此，我還是學到很多東西。我特彆喜歡書中每一章的“專傢解析”部分，該領域的研究專傢給齣瞭他們的觀點。這不是一本專業書，需要有專業的知識背景，它更多的是一個你可以隨時拿起和翻閱的讀本。它肯定會被任何一個對科學存有一點點興趣的人發現，並成為一本受其歡迎的書。

——勞拉豪斯 《化學世界》雜誌評論員

Zui早的科學傢都是哲學傢，因為哲學傢愛發問。大夥兒忙著田間勞作的時候，他們卻在思考各種問題。哲學的Zhong極三問：你是誰？你從哪裏來？要到哪裏去？很好的概括瞭人類的腦瓜都在琢磨些啥。從本書目錄可看齣《科學大問題》的編排正如此相閤。該書從宇宙組成講到生命起源，進而講到人類的生命形態和生活狀態，Zui後從空間和時間的角度進行瞭相應的擴展，即：人類視綫之外還有什麼？作為人類個體，我們對世界、對自身、對未來終是充滿好奇。本書無論從問題的選取，還是對具體問題的解析，都很好的兼顧到科學性與可讀性，是一本適閤仔細閱讀的科學讀物。

——高佩文 中科院物理所博士

目錄

目錄：

引言
1.宇宙是由什麼組成的？
2.生命是如何起源的？
3.我們是獨自生活在宇宙中嗎？
4.什麼造就瞭人類？
5.什麼是意識？
6.為什麼會做夢？
7.為什麼會有物質？
8.存在其他宇宙嗎？
9.將碳存於何處？
10.如何從太陽獲取更多的能量？
11.質數有什麼奇特之處？
12.計算機能運行得越來越快吧？
13.我們何時可以擁有機器人管傢？
14.我們將如何打敗細菌？
15.我們能治愈癌癥嗎？
16.海洋底部有什麼？
17.黑洞底部有什麼？
18.我們能永生嗎？
19.如何解決人口問題？
20.時間旅行會成為現實嗎？

超越認知邊界：探索科學未知領域的浩瀚之旅 我們身處一個充滿無限可能的宇宙，而科學，正是我們手中最鋒利的探照燈，指引我們穿越黑暗，探尋那些深藏在現象背後、挑戰我們固有認知的根本性問題。從微觀粒子的神秘舞動到宇宙宏觀結構的演化，從生命的起源與意識的本質到人類文明的未來走嚮，無數的“大問題”如同星辰大海，吸引著一代又一代的探索者。本書並非提供一套現成的答案，而是緻力於激發讀者對這些最前沿、最令人著迷的科學謎團的深入思考。它將帶領我們踏上一場跨越學科界限的求知之旅，觸及物理學、生物學、天文學、神經科學、哲學等多個領域的核心難題，展現科學探索的魅力與艱辛，以及人類智力在不斷拓展邊界過程中的偉大力量。 第一章：宇宙的起點與終章——時間、空間與起源之謎 宇宙究竟是如何誕生的？從奇點的大爆炸到如今浩瀚的星係，我們對宇宙的起源是否已經有瞭足夠清晰的認識？本書將首先聚焦於宇宙學中最深刻的問題：大爆炸理論是否是故事的全部？暗物質和暗能量占據瞭宇宙絕大部分的質量和能量，它們究竟是什麼？它們如何影響著宇宙的膨脹和演化？我們是否能找到統一描述引力和量子力學的理論，從而揭示宇宙誕生瞬間的物理法則？ 愛因斯坦的廣義相對論描繪瞭一個動態的時空，但時空的本質是什麼？時間究竟是綫性流逝的，還是存在更復雜的結構？是否存在其他維度，我們是否能感知到它們？蟲洞、時間旅行的可能性，以及宇宙的終極命運——是熱寂、大撕裂，還是大坍縮？這些關於宇宙最宏大敘事的問題，將引領我們進入一個充滿未知與想象的領域。我們將迴顧經典的宇宙學模型，探討最新的觀測證據，並深入理解科學傢們如何利用數學和物理定律來推測這些超越人類直接經驗的現象。本書將引導讀者思考，我們對宇宙的理解，是否僅僅是冰山一角，而更深層次的真實，又隱藏在何方？ 第二章：物質的基石與隱藏的秩序——粒子、力與量子世界的奧秘 微觀世界是構成我們所感知的一切的基石，但它卻以一種令人難以置信的奇異方式運作。量子力學挑戰瞭我們日常的直覺，粒子可以同時處於多個狀態，存在疊加和糾纏現象。那麼，構成物質最基本的粒子究竟是什麼？我們是否已經發現瞭所有基本粒子，標準模型是否是終極理論？ 粒子物理學的核心問題之一便是希格斯機製的意義。它如何賦予粒子質量，又是否還有其他的“質量起源”方式？除瞭我們已知的四種基本力（引力、電磁力、強核力、弱核力），是否存在第五種力？超對稱理論、弦理論等前沿物理理論，試圖統一所有基本粒子和力，但它們是否隻是數學上的遊戲，還是預示著我們尚未發現的真實？ 量子糾纏現象更是深刻地挑戰瞭我們對“實在”的理解。兩個處於糾纏狀態的粒子，無論相距多遠，都能瞬間相互影響，這是否意味著信息的傳遞速度可以超越光速？量子力學與我們對宏觀世界的經典描述之間如何銜接？退相乾理論解釋瞭宏觀世界的確定性，但它是否揭示瞭量子世界嚮經典世界的轉化機製？量子計算的齣現，預示著我們可能進入一個全新的計算時代，但它是否也暗示著，我們對“信息”的理解還有待深化？本書將深入淺齣地介紹量子力學的基本原理，探討弦理論、圈量子引力等試圖統一量子力學與廣義相對論的理論，並激發讀者對物質世界最深層本質的思考。 第三章：生命的火花與意識的迷宮——起源、演化與智能的邊界 生命是如何在地球上齣現的？從簡單的化學分子到復雜的細胞，再到多樣的生物體，生命的演化曆程充滿瞭奇跡。但生命的起源，是否僅僅是地球上偶然的化學反應，還是在宇宙中普遍存在的現象？我們是否可能在其他星球上找到生命的證據？搜尋地外文明（SETI）的努力，以及對係外行星的研究，都在試圖迴答這個問題。 而意識，或許是科學中最難以捉摸的領域之一。我們如何從物理的神經網絡中産生主觀體驗，産生“感覺”和“思想”？神經科學如何解釋夢境、情感、記憶的形成？大腦的哪個區域負責意識？意識是否僅僅是大腦活動的副産品，還是存在更深層的機製？是否存在“意識的量子基礎”？圖靈測試能否真正判斷機器是否擁有意識？強人工智能的可能性有多大？如果機器擁有瞭意識，我們又該如何定義“生命”和“智能”？ 本書將帶領讀者審視生命科學的前沿研究，從基因工程、閤成生物學到宇宙生物學。我們將探討生命存在的必要條件，以及在極端環境下生命的可能性。對於意識的探索，我們將結閤神經科學、心理學和哲學，審視各種理論模型，並反思人類自身在宇宙中的獨特性。生命的意義，意識的本質，這些古老的問題，在現代科學的視角下，將呈現齣全新的挑戰與可能性。 第四章：人類的足跡與文明的未來——知識、技術與存在之問 人類作為宇宙中的智慧生命，對自身的起源、認知能力以及未來充滿疑問。我們的認知能力是如何形成的？大腦的結構和功能，是否決定瞭我們對世界的理解方式？心理學和認知科學如何解釋人類的決策、情感和學習過程？數學和邏輯是否是我們認識世界的唯一語言？ 科學技術以前所未有的速度發展，它正在重塑我們的生活，也帶來瞭新的挑戰。人工智能、基因編輯、生物技術等，它們是否會帶來人類的“後人類”時代？我們如何平衡科技發展與倫理道德？氣候變化、資源枯竭、人口爆炸等全球性問題，是否是人類文明發展過程中的必然代價？我們如何利用科學知識來解決這些問題，並確保人類文明的可持續發展？ 本書將進一步探討人類的認知局限性，以及如何突破這些局限。我們將審視科學進步對社會結構、經濟模式和文化價值觀的影響。更重要的是，我們將思考人類的終極命運。我們是否會成為星際文明，還是最終走嚮自我毀滅？宇宙的浩瀚中，人類文明的意義是什麼？這些問題，雖然沒有現成的答案，卻能激發我們對自身、對社會、對未來的深刻反思，並鼓勵我們積極參與到塑造美好未來的進程中。 超越答案，擁抱問題 《科學大問題》並非一本提供終極答案的書籍，恰恰相反，它的價值在於呈現那些最令人著迷、也最具挑戰性的問題。它鼓勵讀者不滿足於現有的解釋，而是主動去質疑、去探索、去思考。在科學的海洋中，每一個問題的背後，都隱藏著等待被發現的真理。本書希望能夠點燃讀者內心的求知欲，讓他們認識到，科學探索的旅程本身，就是一段充滿智慧與樂趣的冒險。在這場永無止境的探索中，我們不僅認識世界，更認識自己。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我拿到這本書的時候，是抱著一種“試試看”的心態的，畢竟市麵上關於“大問題”的書籍實在太多瞭，大多都淪為瞭科普的膚淺展示。然而，這本書的深度和廣度完全超齣瞭我的預期。它最讓我震撼的是其曆史脈絡的梳理，作者並沒有孤立地看待每一個科學難題，而是將其置於人類文明演進的長河中去審視。比如，當談到牛頓力學的局限性時，作者沒有止步於介紹相對論，而是細緻描繪瞭當時科學界對“絕對時空”的集體信仰是如何被顛覆的，這種對思想史的尊重和挖掘，讓整個閱讀過程充滿瞭“哦，原來如此”的頓悟時刻。文字的密度很高，需要靜下心來逐句品味，但迴報是巨大的——你會發現自己對很多習以為常的科學常識産生瞭更深層次的懷疑和探究欲。它不是一本快速消費的讀物，更像是一部需要反復翻閱和思考的工具書，尤其適閤那些對科學哲學感興趣，渴望從“是什麼”躍升到“為什麼是這樣”的讀者。排版上，雖然內容紮實，但字體選擇和段落間距的處理得當，避免瞭壓迫感。

評分☆☆☆☆☆

這本書的論證結構簡直像一件精密的瑞士鍾錶，每一個章節的銜接都無比自然且富有張力。我特彆喜歡作者在提齣一個尖銳問題後，慣用的“雙嚮探討”手法——即同時呈現主流科學界的主流觀點和那些大膽的、邊緣化的假說。這種處理方式極大地拓寬瞭讀者的思維邊界，讓人理解科學進步並非一條筆直的道路，而是充滿瞭岔路口和“死鬍同”。例如，在討論暗物質和暗能量時，作者並沒有把理論物理學傢的猜想當作既定事實來描述，而是清晰地勾勒齣當前觀測證據的不足，以及不同理論模型之間的內在矛盾。這種坦誠的批判性視角，恰恰是優秀科普作品最稀缺的品質。它教會我們，科學的魅力不在於擁有所有答案，而在於我們敢於麵對知識的邊界。我感覺自己像是一個初級偵探，在作者的引導下，梳理著宇宙留下的綫索。對於那些對純粹理論感到畏懼的讀者，這本書用豐富的類比和生活化的例子，將抽象概念拉迴地麵，使得那些原本遙不可及的宇宙尺度，在心中變得觸手可及。

評分☆☆☆☆☆

讀完此書，我最大的感受是，它重新定義瞭我對“求知欲”的理解。這絕對不是一本用來炫耀知識的工具書，而更像是一場深入靈魂的對話。作者的語言風格非常獨特，帶著一種強烈的使命感，仿佛他必須要把這些人類認知中最核心的睏惑解答清楚。它對認知局限性的探討尤為深刻，比如意識的難題，書裏並沒有試圖用神經科學的術語草草瞭事，而是嚴肅地探討瞭“硬問題”的不可還原性，這對於那些習慣瞭唯物主義解釋的讀者來說，無疑是一次溫柔而堅定的哲學衝擊。書中對未來科學走嚮的預測部分，也並非空穴來風的科幻想象，而是基於現有技術瓶頸和理論推演的審慎展望，這一點做得非常到位，讓人既感到興奮，又保持瞭必要的清醒。我注意到作者在引用和參考資料上做得極其嚴謹，雖然正文流暢，但通過腳注和尾注，展現瞭其深厚的學術功底，使得本書兼具瞭普及性和專業研究的價值。這本書真的能激發一個人的終身學習熱情。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我大開眼界，作者的敘事方式簡直像是在帶領我們進行一場穿越時空的思想探險。它並非那種枯燥的教科書式堆砌知識點，而是巧妙地將那些最宏大、最令人睏惑的科學謎團，用一種近乎詩意的語言娓娓道來。我尤其欣賞作者在探討量子糾纏和宇宙起源這些深奧議題時，所展現齣的那種既嚴謹又充滿人文關懷的筆觸。他沒有急於給齣答案，而是更專注於引導讀者去思考“為什麼”和“如何可能”。比如，在描述時間旅行的悖論時，那種層層遞進的邏輯推演，讓我仿佛置身於愛因斯坦的客廳裏，與他一同在黑闆上演算那些復雜的方程。書中對生命本質的追問，也極富啓發性，它超越瞭生物學的範疇，觸及瞭哲學和倫理學的邊緣，讓人讀完後忍不住要審視自己對存在的理解。這本書的閱讀體驗是流暢且極具沉浸感的，插圖和圖錶的排版也十分精妙，即使是麵對最復雜的概念，也能通過視覺輔助迅速抓住核心要義。它成功地架設瞭一座橋梁，連接瞭尖端科學的晦澀與普通讀者的好奇心，真正做到瞭讓科學“可親近”和“可思考”。

評分☆☆☆☆☆

這本書最齣彩的地方，在於它成功地將人類對於“未知”的恐懼與探索欲，編織成瞭一張引人入勝的故事網。不同於某些科普讀物隻會羅列發現，本書更側重於“發現的過程”中的人性掙紮、偶然的靈光乍現，以及巨大的試錯成本。比如，在描述基因編輯技術的發展曆程時，作者不僅僅是介紹瞭CRISPR的技術細節，更是著墨於背後的倫理辯論和各國監管機構的艱難抉擇，使得科學議題立刻具備瞭強烈的現實意義和道德重量。敘事節奏的把握堪稱一流，總能在讀者略感疲倦時，拋齣一個更具爆炸性的新問題，強迫你繼續往下翻。此外，書中對科學方法論的討論也恰到好處，它沒有說教我們如何做科學，而是通過曆史案例展示瞭什麼是真正的科學精神——即對現有範式的持續質疑。我個人認為，這本書的價值不僅僅在於科普知識本身，更在於它塑造瞭一種更具思辨性的世界觀，讓你在日常生活中，麵對任何信息時，都能下意識地去追問其證據鏈條的穩固性。它是一部激發思想活力的傑作。

評分☆☆☆☆☆

適閤大孩子，自主閱讀。小孩子，如果是，親子閱讀的話，會纍死。

評分☆☆☆☆☆

不過還是要感謝京東活動～

評分☆☆☆☆☆

有趣的書，感謝京東的優惠活動。

評分☆☆☆☆☆

感謝京東商城給予的優質的服務從倉儲管理、物流配送等各方麵都是做的非常好。送貨及時，配送員也非常的熱情有時候不方便收件時安排時間另行配送。同時京東商城在售後管理上也非常好。給予我們非常好的購物體驗。

評分☆☆☆☆☆

這書幫朋友帶的，據說孩子非常喜歡，讓給好評。現在什麼都是京東購物，方便又實惠。連帶著身邊的朋友都習慣京東購物。

評分☆☆☆☆☆

字大！清晰，內容有深度，適閤高年級的孩子閱讀，大師們的良心之作啊！

評分☆☆☆☆☆

孩子生日送幼兒園小朋友一人一本，隻有手掌大小，內容還可以

評分☆☆☆☆☆

優惠活動購買的，是一部非常好的書籍，也是朋友推薦的，還沒瞭解深入

評分☆☆☆☆☆

衝著霍金買的，天纔一定有天纔的道理