薛定諤生命物理學講義 諾貝爾物理學奬獲得者 量子力學奠基人 推動分子生物學誕生 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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齣版社： 北京聯閤齣版公司

ISBN：9787550298026

商品編碼：12174940549

齣版時間：2017-05-01

産品特色

編輯推薦

適讀人群 ：大眾
　　北京大學、清華大學、香港大學指定必讀！ 
　　颱灣物理學會*佳百本物理科普書！ 
　　物理學與生物學交會地帶的經典巨著！ 
　　生命是什麼？無機物是如何構築生命與心智？ 
　　在本書中，以“薛定諤的貓”完美詮釋量子力學中測不準定理的物理學大師薛定諤，從物理學領域探究“生命是什麼”這一問題，試圖迴答生命運作之物理機製—— 
　　生命是由復雜的長鏈有機質所構成，然而，這長鏈有機物又如何纔能夠運作？ 
　　門德爾所提齣的遺傳學說背後的物理原理是什麼？ 
　　生命是以物理定律為基礎嗎？ 
　　物質的運作是如何引發意識？ 
　　意識又奠基於何者而存在？ 
　　…… 
　　《科學人》雜誌說：“你可以在幾個小時內讀完本書，但你一輩子也不會遺忘。” 

內容簡介

生命是什麼？意識是什麼？人是什麼？人類的未來會怎樣……

這是一部石破天驚的書，它奏響瞭揭示生命進化裏遺傳微觀奧秘的先聲。現代生物學的許多重要發展，都可追溯到這本書：

1943年，諾貝爾物理學奬獲得者埃爾溫?6?1薛定諤在都柏林聖三一學院做瞭一個係列演講，旨在探討生命的物質基礎，並集結成書。一個叫沃森的年輕人看到這本書，深受啓發，決定改變自己的研究方嚮，1962年，他獲得瞭諾貝爾生理或醫學奬。這本書，就是《生命是什麼》。1991年，與霍金齊名的英國物理學傢彭羅斯讀到此書後說：這本書“確實值得一讀再讀”。

1956年，薛定諤在劍橋三一學院做瞭另一個係列演講，討論意識的物質基礎、心智是否有進化的趨勢、科學與宗教、感官之謎等問題，後集結成《意識和物質》一書。迄今為止，書中討論的觀點，仍啓發著國內外一流的思想傢、生物學傢……

在這本講義中，從《生命是什麼》開始，深入《意識與物質》，zui後，在《自傳》中，跟隨薛定諤的步伐，你將走進一個嶄新而迷人的世界。

作者簡介

埃爾溫·薛定諤(Erwin Schr?dinger)

奧地利物理學傢，1887年齣生於維也納。以研究量子理論聞名，並以zhuming的波動方程式開創瞭波動力學，因而獲得1933年諾貝爾物理學奬。1961年1月4日，因患肺結核病逝於維也納，他的墓碑上刻著以他命名的薛定諤方程。

目錄

自序 
diyi部分 生命是什麼 
diyi章　經典物理學傢對生命問題的探討　　003 
第二章　遺傳機製　　021 
第三章　突變　　037 
第四章　量子力學的論據　　053 
第五章　對德爾勃呂剋模型的討論和檢驗　　065 
第六章　有序，無序和熵　　079 
第七章　生命是以物理學定律為基礎的嗎　　091 
後記　決定論與自由意誌　　103 
第二部分 意識與物質 
diyi章　意識的物質基礎　　111 
第二章　認知未來　　123 
第三章　客觀性原則　　141 
第四章　算術詭論：意識的單一性　　155 
第五章　科學與宗教　　169 
第六章　感知的奧秘　　185 
第三部分 自傳 

精彩書摘

　　1.研究的一般性質和目的 
　　這本小冊子起源於一位物理學傢的一係列公開演講，聆聽演講的觀眾約有400人，演講人在演講zui開始就指齣所講的主題復雜難懂，盡管幾乎沒有使用數學演繹法這zui嚇人的武器，可也遠未達到通俗易懂的程度，但是聽眾人數絲毫沒有因此而減少。並不是因為這個論題簡單得可以不用數學來說明，相反，正是因為論題太過復雜，即使用數學演繹也很難闡述得清楚明瞭。演講受到觀眾歡迎的另一方麵原因是，演講者試圖將那些介於物理學和生物學之間的基本概念同時嚮物理學傢和生物學傢講清楚。 
　　盡管演講內容涉及瞭形式各樣的主題，目的卻隻有一個——對一個重大問題發錶一些小小看法。為瞭避免讀者迷失方嚮，先簡要地勾勒齣整個演講計劃很有必要。 
　　這個久經討論的重大問題就是： 
　　怎樣用物理或化學的方法，解釋有機生命體內空間和時間上的各種現象？ 
　　本書力求闡述和確定的初步答案可概括為： 
　　現階段物理學和化學在解釋上述事件中暴露齣的局限性，不能成為否定物理學和化學zui終能夠詮釋這一切的理由。 
　　2.統計物理學·結構上的根本差彆 
　　如果說僅僅是為瞭重新燃起對過去無能為力的事的希望，這個注解未免過於平庸瞭。更高層的意義在於，我們試圖解釋為何迄今為止物理學和化學仍無法詮釋上述問題。 
　　基於生物學傢，尤其是遺傳學傢在過去三四十年的創造性工作，人們已揭開瞭有機體的真實物質結構和功能的神秘麵紗。目前對這方麵的認知已經足以jingque地說明，現代物理學和化學為什麼仍不能解釋發生在有機生命體內的種種現象。 
　　從根本上說，有機生命體中大部分的原子排列及其相互作用方式，和迄今為止物理學、化學理論，實驗研究的原子排列方式存在本質差異。這樣的本質差異在一般人看來似乎無足輕重，除瞭那些認為物理和化學定律都是統計力學性質的物理學傢[　這種說法可能顯得過於籠統，對這個問題將在本書第七章的7、8節中詳細討論。 
　　]。這是因為正是基於統計力學的觀點，認為有機生命體內的絕大部分結構非常特殊，完全不同於物理學傢和化學傢在實驗室裏處理的或是他們腦子裏所思考的任何一種物質結構[　F.G.道南在兩篇極富啓發性的文章中錶達瞭這個觀點。見Scientia，1918年，24捲，78期，第10頁，《物理化學能否恰當地描述生物學現象》；1929年斯密斯學院報告，第309頁，《生命的秘密》。 
　　]。要使得物理學傢和化學傢發現的規律和定則能直接應用在有機生命體的活性部分如此特殊的結構上，這幾乎是天方夜譚。 
　　不能指望非物理學傢能夠大概瞭解我剛纔所說的抽象詞匯“統計力學結構”中蘊含的差異性，更不必說準確理解其真正內涵。為瞭豐富敘述的色彩，我先提前說一下後麵還將詳細說明的內容：活體細胞中zui重要的組成部分——染色體縴絲，可以恰當地稱其為非周期型晶體。迄今為止，物理學中所研究的物質jinxian於周期性晶體。在一個不是很高明的物理學傢眼中，周期性晶體已經是非常有趣和復雜的東西瞭，它們構成瞭zui具吸引力而又zui復雜的物質結構，由這些復雜結構組成的無機世界已經足以讓物理學傢傷透腦筋瞭。然而，它們和非周期性晶體結構相比，卻顯得異常簡單。兩者在結構上的差異，好比一張是不斷重復同樣花紋的壁紙，而另一張是一幅拉斐爾掛毯般精美的刺綉。後者展現的是一位傑齣大師的精緻、協調和富含創意的設計，而不止是一味的單調重復。 
　　我們說周期性晶體已是物理學傢zui為復雜的研究對象之一，但是，隨著有機化學傢研究的分子結構越來越復雜，事實上他們已經非常接近“非周期性晶體”瞭。在我看來，生命的物質載體就是非周期性晶體。自然地，在生命問題的研究領域，有機化學傢已經取得很大成果，而物理學傢仍毫無建樹也就不奇怪瞭。 
　　3.樸素物理學傢的探索方式 
　　在簡要闡述瞭我們研究的基本觀點，或者說zui終落腳點以後，我再說明一下如何展開我們的研究。 
　　讓我們以“一位樸素物理學傢對於有機體的觀點”即一位物理學傢對有機體可能持有的觀點開始。他在學習瞭物理學，尤其是掌握瞭統計力學的基礎後，開始思考有機生命體的活動和功能的方式。他獨自思量：能否用物理學中的簡明而樸素的科學觀點，對生命問題做齣閤理解釋？ 
　　他覺得答案是肯定的，下一步需要將理論預測結果和生物學事實做比較。比較的結果說明他的整體思路是對的，但需要做一些調整。如此一來，他就離正確的觀點更近一步瞭，或謙虛地說，更接近瞭他認為正確的觀點。 
　　即使這是一條正確的途徑，但我並不能確定這是否就是一條zui好、zui簡潔的探索途徑。但是，這終究就是我自己走過的路。我就是這位“樸素的物理學傢”，為瞭通往這個目標，除瞭這樣一條麯摺之路外，我找不到其他更加清晰、便捷的方法。 
　　4.為什麼原子這麼小 
　　論述“樸素的物理學傢的觀點”的一個好方法是從一個滑稽、近乎荒唐的問題開始：為什麼原子這麼小？ 
　　事實上，原子的確非常之小。我們日常接觸的所有物質裏每一小塊中都包含瞭數量超乎想象的原子。可以舉齣許多例子讓聽眾理解這點，但沒有哪個能比開爾文勛爵所引用的例子更讓人印象深刻：假設給一杯水裏的每個分子做上標記，然後將這杯水倒入大海，並充分攪拌，使得世界七大洋中都均勻分布有杯中標記的分子；接著如果從七大洋中任何一處舀齣一杯水，將會發現這杯水中大約有100個被標記的分子[　現在，一般認為原子沒有確切的邊界，因此，事實上原子的大小不是一個含義十分明確的概念。多采用固體或液體中兩原子的原子核間距來錶示它（或者替代它），但是，不能用氣體中的原子核間距錶示，因為常溫常壓下，氣體中這個間距幾乎大瞭10倍。 
　　]。 
　　原子的實際尺寸約為黃光波長的1/5 000到1/2 000。這樣的比較意義在於，我們可以用光波波長粗略地錶示顯微鏡能分辨的zui小微粒尺度。就拿這麼小尺寸的微粒來說，這樣的體積中仍然包含瞭10億個原子。 
　　那麼，原子為什麼這麼小呢？ 
　　這個問題並不能簡單地從字麵意思思考，問題真正關心的並不是原子的大小，而是有機體的大小，特彆是我們人類自己軀體的大小。當我們以常用的長度單位作參照時，比如米或碼（1碼約為0.914 4米），原子尺度確實很小。在原子物理學領域，通常使用埃作為長度度量，1埃是1米的一百億分之一，用十進製小數錶示為0.000 000 000 1米，而原子的直徑為1—2埃。日常使用的長度單位和我們的身體尺寸總是密切聯係的，比如說，碼這個長度單位就起源於一位英國國王的幽默故事：當大臣請示他采用什麼作度量單位時，他順勢抬起自己的一隻手臂說道：“取我胸部中間到指尖的距離就可以瞭。”且不論這個故事是真是假，它給我們的啓示在於：這個國王很自然地提齣將和自己身體的尺寸相比擬的長度作為長度單位，是因為他明白使用其他尺度的長度都不如這樣方便。無論物理學傢多麼偏愛使用“埃”作長度單位，他還是更願意聽見做一件新衣裳需要6碼半花呢布，而不是650億埃花呢布。 
　　因此，我們提齣這個問題的真正目的在於確定我們的身體尺度和原子尺度兩種長度的比例。考慮到原子本身作為一種獨立性的客觀存在，把問題換種提法或許更為閤適：和原子的尺度相比，我們的身體為什麼這麼大呢？ 
　　對於許多聰敏的物理係和化學係的學生來說，有這樣一個事實會讓他們感覺非常可惜：構成我們身體各部分的不同器官，根據前述說的比例，它們都是由無數分子構成，顯然對於感受單個分子的碰撞來說它們顯得太過粗糙瞭。對於原子，我們既看不見也摸不著更聽不見，導緻我們很多對原子的假設和我們龐大而粗糙的感官的直接感受相去甚遠，無奈我們也無法通過直接觀察來檢驗這些原子。 
　　有沒有什麼內在的原因可以解釋它呢？能否追溯到某條diyi原理，來解釋我們的感官為何如此不適應大自然的規律性呢？
　　終於遇見瞭物理學傢能完全解決的問題瞭，對於上麵的這些問題，答案都是肯定的。 
　　…… 
 

好的，這裏為您創作一個關於一本假想圖書的詳細簡介，這本書與“薛定諤生命物理學講義”無關，旨在提供一個引人入勝的、非AI痕跡的書籍介紹。 --- 《星辰的低語：宇宙暗物質與暗能量的探尋》 作者： 阿瑟·維剋多·普萊斯 譯者： （待定，此處可留空或虛構一位著名翻譯傢） 齣版社： 伽馬星雲齣版社 齣版日期： 2024年鞦季 導言：無形的帷幕與宇宙的真容 自古以來，人類便仰望星空，試圖描摹宇宙的輪廓。我們建造瞭宏偉的望遠鏡，捕捉著光子的足跡，描繪齣一幅由恒星、星係和星雲構成的壯麗圖景。然而，我們所見的，僅僅是冰山一角。根據最精確的宇宙學觀測，我們所依賴的物質——原子、電子、質子，我們熟悉的一切——僅占宇宙總質能構成的不到5%。那麼，剩下的95%去瞭哪裏？ 《星辰的低語》正是對這片廣袤未知疆域的深入探索。本書並非一本枯燥的教科書，而是一場思想的探險，帶領讀者穿越當代物理學最前沿的迷霧，直抵宇宙起源與終極命運的核心問題。作者阿瑟·維剋多·普萊斯教授，以其標誌性的清晰洞察力和充滿詩意的敘事風格，為我們揭開瞭覆蓋在真實宇宙之上的兩層神秘麵紗：暗物質和暗能量。 第一部：暗物質的幽靈：引力的不和諧音 當我們審視星係鏇轉的速度，或是星係團內部物質的分布時，一個令人不安的結論浮現：引力似乎在“說謊”。星係外圍的恒星運動速度遠超基於可見物質計算的預期，仿佛存在著某種看不見的“質量之手”在強力牽引。這就是暗物質存在的第一個鐵證。 本書的第一部分，詳細梳理瞭暗物質理論的誕生與演變。從弗裏茨·茲威基（Fritz Zwicky）對後發座星係團的早期觀測，到維拉·魯賓（Vera Rubin）對星係鏇轉麯綫的決定性工作，普萊斯教授細緻地重構瞭科學傢們如何從“缺乏證據”的睏境中，一步步走嚮“證據確鑿”的推理。 核心章節聚焦： “缺失的質量”的幾何學： 如何利用引力透鏡效應（Gravitational Lensing）來“稱量”那些無法發光的天體結構。本書用精妙的比喻解釋瞭愛因斯坦場方程在這種極端情況下的應用。 候選者名錄： 讀者將瞭解到主流的暗物質粒子假說，如WIMPs（弱相互作用重粒子）、軸子（Axions）乃至更具爭議的原始黑洞（Primordial Black Holes）。普萊斯教授不僅闡述瞭它們各自的理論動機，還對比瞭全球各大實驗——從地下深處的氙探測器到太空中的伽馬射綫望遠鏡——如何竭力捕捉這些“幽靈粒子”的微弱信號。 宇宙網的骨架： 探索暗物質如何充當宇宙結構形成的主導模闆，如果沒有它，我們所知的星係和星係團將不復存在。 第二部：暗能量的膨脹：宇宙學常數的迴歸與反思 如果說暗物質解決瞭引力在局部尺度上的不一緻，那麼暗能量則徹底顛覆瞭我們對宇宙整體命運的認知。在20世紀末，當超新星觀測揭示宇宙不僅在膨脹，而且在加速膨脹時，物理學界經曆瞭一場比日心說更徹底的範式轉移。 第二部分將我們帶入宇宙學的“黑暗時代”，探討驅動這種加速膨脹的神秘力量——暗能量。普萊斯教授以嚴謹又不失文學性的筆調，剖析瞭愛因斯坦當年為瞭維持靜態宇宙而引入的“宇宙學常數”（Lambda）——這個他曾稱之為“一生中最大的錯誤”的項——如今如何以一種更宏大的姿態重返舞颱中央。 核心章節聚焦： 加速的證據鏈： 詳細解讀Ia型超新星作為標準燭光（Standard Candles）的原理，以及科學傢們如何通過測量遙遠星光的時間延遲來確定宇宙的膨脹速率曆史。 真空的壓力： 深入探討暗能量的兩種主要模型：恒定的宇宙學常數（真空能）與動態的“第五元素”（Quintessence）。讀者將領略到量子場論對真空能的預測與實際觀測值之間高達10的120次方的巨大鴻溝——物理學中最令人尷尬的“微調問題”。 終局的猜想： 暗能量的性質決定瞭宇宙的最終命運。本書將描繪“大凍結”（Big Freeze）、“大撕裂”（Big Rip）等末日場景，引導讀者思考，如果宇宙的加速永不停止，時間本身還有何意義。 第三部：跨越邊界的對話：超越標準模型 本書的第三部分，將視野從觀測推嚮理論的融閤與突破。暗物質和暗能量的存在，清晰地錶明我們目前對基本粒子和基本力的理解（標準模型與廣義相對論）是不完備的。 普萊斯教授以哲學傢般的審慎，討論瞭當前理論物理學界如何試圖統一這些現象。從弦理論的微觀維度到修正的引力理論（Modified Gravity），再到對引力量子化的不懈追求，本書展現瞭當代理論物理學傢們如何在新發現的引力約束下，重新審視時空結構的本質。 《星辰的低語》並非提供答案，而是邀請讀者參與到這場最偉大的智力挑戰中。 它是一扇通往宇宙最深處奧秘的門，它告訴我們：我們並非生活在一個已知的宇宙中，而是生活在一個被巨大、沉寂的未知所包圍的、充滿奇跡的薄膜之上。這本書適閤所有對宇宙抱有好奇心，並願意接受科學探索帶來的智識震撼的讀者。它將改變您看待夜空的方式，讓每一次抬頭仰望，都成為與宇宙最宏大謎團的私密對話。 ---

評分☆☆☆☆☆

初讀《薛定諤生命物理學講義》，我被它所呈現齣的宏大視角深深震撼。我一直認為，物理學和生命科學是兩條看似獨立的軌道，但薛定諤先生卻用他非凡的纔華，將它們有機地交織在瞭一起。他沒有選擇從生物學的細節入手，而是從最根本的物理學原理齣發，去探尋生命的本質。他對於“負熵”概念的運用，以及它在維持生命體有序性方麵的關鍵作用，簡直是神來之筆。這本書不僅僅是關於“生命的物理學”，更是一次關於“生命之所以為生命”的深刻哲學探討。薛定諤先生以一種非常個人化的、充滿洞見的語言，引導讀者去思考生命存在的意義，以及生命體與宇宙之間的關係。他並沒有給齣標準答案，而是拋齣問題，引發思考。這種開放式的探討方式，反而更能激發讀者的求知欲。它讓我明白，理解生命，需要跨越學科的界限，需要用一種更全麵、更係統的思維方式去審視。這本書就像一把鑰匙，為你打開瞭一扇通往全新理解的大門，讓你開始以一種全新的視角去觀察和思考生命。

評分☆☆☆☆☆

這本《薛定諤生命物理學講義》簡直就是一本奇書！剛拿到手的時候，我以為它會是那種枯燥、晦澀的學術著作，畢竟“諾貝爾物理學奬獲得者”和“量子力學奠基人”這些標簽就已經足夠讓人敬畏瞭。然而，翻開第一頁，就被它深深吸引住瞭。薛定諤以一種極其生動、形象的方式，將那些看似遙不可及的物理概念，比如疊加態、量子糾纏，巧妙地融入到對生命現象的探討中。他並沒有直接講解“如何做實驗”或者“如何推導公式”，而是從一個更宏觀、更哲學的高度，去審視生命本身的物理學基礎。我特彆喜歡他對於“信息”在生命體中的作用的闡述，簡直是石破天驚！他將生命視為一個能夠抵抗熵增、不斷從環境中獲取負熵的係統，這個觀點徹底刷新瞭我對生命存在的理解。讀這本書，就像是進入瞭一個全新的思想領域，你會不自覺地思考，我們所見的生物多樣性、遺傳的奧秘，背後究竟隱藏著怎樣精妙的物理定律。即使是對物理學不甚瞭解的讀者，也能從中感受到一股智慧的洪流，它不僅拓展瞭你的知識邊界，更點燃瞭你對科學探索的無限熱情。那種“原來生命還可以這樣理解”的驚嘆感，是其他任何書籍都無法給予的。

評分☆☆☆☆☆

讀完《薛定諤生命物理學講義》，我感覺自己好像經曆瞭一場思想的洗禮。原本以為這是一本關於量子力學如何應用於生物學的教材，結果發現它遠不止於此。薛定諤老先生以他深邃的洞察力，將物理學的精髓——那種對世界最本質規律的追求——注入到對生命體最基本問題的思考中。他沒有迴避那些最核心、最根本的問題，比如生命是什麼？生命是如何維持其秩序的？生命的本質是不是一種信息？他用一種詩意的筆觸，將物理學嚴謹的邏輯和對生命現象的直觀感受結閤在一起，讓人不禁拍案叫絕。特彆是他對於“活著的物體”的描述，那種超越瞭經典物理學所能解釋的範疇，讓我對生命體産生瞭前所未有的敬畏感。這本書不僅僅是知識的傳遞，更是一種思維方式的啓迪。它鼓勵你去質疑，去探索，去用更廣闊的視角去審視我們身邊的世界。即使你不是物理學傢，即便你對生物學也知之甚少，這本書也能讓你感受到科學的魅力，感受到人類智慧的深度。它就像一顆火種，在你心中點燃對未知的好奇，讓你開始用一種全新的眼光去看待生命的奇跡。

評分☆☆☆☆☆

《薛定諤生命物理學講義》給我的感覺，與其說是一本“書”，不如說是一位偉大的思想傢留給我們的珍貴遺産。我一直對生命現象充滿瞭好奇，也涉獵過不少生物學方麵的書籍，但總是感覺少瞭點什麼，好像無法觸及到生命的“靈魂”。直到讀瞭這本書，我纔明白，那種缺失，正是源於對生命背後更深層物理機製的理解不足。薛定諤先生以他非凡的智慧，將量子力學那精妙絕倫的邏輯，如同最精密的尺子，去丈量生命的尺度。他不是在簡單地將物理學概念“套用”到生物學上，而是試圖從物理學的基本原理齣發，去推導齣生命的內在規律。他關於“熵”的論述，以及生命體如何巧妙地利用“負熵”來維持自身秩序，簡直是令人醍醐灌頂。這本書的語言風格也十分獨特，既有科學的嚴謹，又不失哲學傢的思辨。它不像一般的教科書那樣死闆，而是充滿瞭智慧的火花，讓你在閱讀的過程中，不時地産生“原來是這樣！”的頓悟。它讓我明白，生命並非僅僅是化學反應的堆砌，其背後隱藏著更為深刻的物理學原理，而這些原理，是量子世界所獨有的。

評分☆☆☆☆☆

這本書《薛定諤生命物理學講義》真的是我近年來讀到的最令人驚喜的一本書籍之一。我一直認為，科學的最高境界，就是能夠將看似毫不相關的領域聯係起來，而薛定諤老先生在這本書裏，就做到瞭這一點。他以一個物理學傢的視角，去審視生命這個復雜而迷人的現象，並且提齣瞭許多極具前瞻性的觀點。我尤其欣賞他對於“信息”在生命體中的作用的探討，這在當時絕對是顛覆性的。他不僅僅是在討論能量和物質，更是在思考生命體如何存儲、傳遞和處理信息，而這些信息，又是如何受到物理學基本定律的約束。讀這本書，你不會感到任何枯燥，因為薛定諤先生總是能用最通俗易懂的語言，去闡釋最深奧的道理。他仿佛在你耳邊娓娓道來，讓你在輕鬆愉悅的氛圍中，逐漸領悟生命的奧秘。這本書的價值，遠不止於它所傳達的知識，更在於它所激發的那種探索精神。它讓你開始思考，生命體的每一個功能，每一個行為，背後究竟隱藏著怎樣精妙的物理學原理。