奇妙的现实 真实、奇妙的物理世界 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

弗兰克·维尔切克 著，乔从丰，丁亦兵，任德龙 等 译

图书标签:

• 物理学
• 科普
• 科学
• 奇妙
• 现实
• 宇宙
• 自然
• 知识
• 探索
• 趣味

出版社： 科学出版社有限责任公司

ISBN：9787030275059

版次：1

商品编码：11857822

包装：平装

丛书名： 科学与人生

开本：16开

出版时间：2010-06-01

用纸：胶版纸

页数：257

字数：301000

正文语种：中文

内容简介

　　《奇妙的现实 真实、奇妙的物理世界》是国际理论物理学家、2004年诺贝尔物理学奖获得者、美国麻省理工大学教授弗兰克·维尔切克的一部介绍现代物理学知识的高级科普著作，他用通俗的语言向那些不具备高深数学基础知识的读者介绍了物理学从基础到*新成就的几乎所有重要方面，充分体现了作者渊博的学识、深邃的思想、独特的见解和睿智幽默的风格。同时，《奇妙的现实 真实、奇妙的物理世界》*后还收入了维尔切克夫人贝特希在他获得诺贝尔奖前后所写的博文，带领读者一同体验“诺贝尔奖奇遇”。借此，读者可以对这位杰出物理学家的生活获得一定的了解。
　　《奇妙的现实 真实、奇妙的物理世界》通俗易懂，语言幽默，适合对物理学及相关学科感兴趣的大众读者阅读。

目录

序
Introduction
译者序
前言
一、构建这个世界及其他
1 世界的数字处方
2 分析和综合之一：什么关系到物质
3 分析和综合之二：宇宙的特征
4 分析和综合之三：宇宙学的根基
5 分析和综合之四：局限和补充

二、关于力学的冥想
6 F=ma中的力从何处来之一：文化冲击
7 F=ma中的力从何处来之二：合理的解释
8 F=ma中的力从何处来之三：文化的多样性

三、被低估的质量
9 质量的来源
10 没有质量的质量之一：大部分的物质
11 没有质量的质量之二：介质带来质量

四、高处不胜寒
12 标定普朗克山之一：从山脚观望
13 标定普朗克山之二：大本营
14 标定普朗克山之三：这是所有的一切吗？

五、在大海深处
15 什么是量子理论？
16 完全相对论：马赫2004
17 生命的参数

六、让我们疯狂的方法
18 高能物理的社会效益
19 当言辞不能描述时
20 为什么凝聚态理论与粒子理论存在类似？
21 以太的存留
22 到达最深层次：奠定基础

七、受启发，烦躁，再受启发
23 玻尔做了些什么事？
24 终极理论之梦
25 大脑的阴影
26 暴胀宇宙
27 我们的天空是由π构成的吗？

八、伟大的时刻
28 从概念到现实再到远见
29 诺贝尔传记
30 渐近自由：从佯谬到成功的范例
31 对学生的忠告

九、诗歌创作
32 虚粒子
33 说唱胶子
34 十四行诗形式的回答
35 从爆满的电子邮箱说起
36 青蛙
37 始祖鸟

附录 诺贝尔奖之路侧记
特大喜讯：2004年10月
一切准备就绪
您好，总统先生
摘取诺贝尔奖之斯德哥尔摩“历险记”
北极圈诺贝尔奖的明天
非凡经历在继续
突然想起了过去在一起的时光
诺贝尔奖之完整循环

精彩书摘

　　《奇妙的现实 真实、奇妙的物理世界》：
　　1 世界的数字处方 20世纪的物理学大约起始于公元前600年，当时萨摩斯（S mos）岛的毕达哥拉斯宣布了一个惊人的想法。
　　通过研究弹拨琴弦所发出的声音的音调，毕达哥拉斯发现人类对和声的感知是和数的比率有关的。他研究了由相同材料制造的弦，这些弦的粗细相同，处于相同的紧张状态，但长度不同。在这些条件下，他发现当琴弦长度的比率可用一些小的整数表示时，发出的音调听起来恰好和谐。例如，弦长比为2：1时发出的是八度乐音，3：2时是五度乐音，4：3时是四度乐音。
　　由这个发现所激发的想法归纳为“万物皆数”的格言。这句话成了毕达哥拉斯学派的信条，该学派是一个把古老的宗教信徒和现代的科学学会结合为一体的不分性别的社会团体。
　　这个学派有过许多杰出的发现，所有的都应归功于毕达哥拉斯。也许最著名、最深刻的就是毕达哥拉斯定理（我国称之为勾股定理——译者注）。这个定理一直是几何学入门课程的主要内容。它也是黎曼- 爱因斯坦弯曲空间和引力理论的出发点。
　　不幸的是，正是这个定理破坏了毕达哥拉斯学派的信条。用毕达哥拉斯定理，很容易证明等腰直角三角形的斜边与它的任一直角边之比不能表示为整数。
　　毕达哥拉斯学派的一名成员发现了这个可怕的秘密，之后就不明不白地溺水身亡了。今天，当我们说2为无理数时，这一说法仍然反映了那种年代久远的忧虑。
　　尽管如此，毕达哥拉斯的想法仍得到了广泛的理解。即使没有完全摆脱神秘，但却剥掉了宗教外衣。
　　它仍然是几个世纪以来数学科学先驱们的检验标准。
　　那些继承这一传统的工作不再坚持整数，但依旧假定，物理世界最深层的结构可从纯观念性诠释中获取。
　　对称性和抽象几何学的方法可作为简单数字学的补充。
　　在德国天文学家约翰尼斯·开普勒（Johannes Kepler，1571～1630）的工作中，这种观点达到了光辉顶峰——最终得以完全阐明。
　　今天，学生们仍在学习开普勒的行星运动三定律。但是在表述这些著名定律之前，这位伟大而深邃的思想家还发表了另外一个定律——我们可以称之为开普勒第零定律。对于它，我们很少听说过，因为有非常充分的理由证明它是完全错误的。而正是这个第零定律的发现，激发了开普勒对行星天文学，特别是哥白尼系统的热情，并开创了他非凡的事业。开普勒第零定律讲的是关于不同行星轨道的相对大小问题。为了表述这个定律，我们必须设想行星都保持在以太阳为中心的一些同心球面上。他的定律是说，依次排开的这些行星球面有着这样的比例关系，即它们可以内切于和外接于五个柏拉图几何体。这五个著名几何体 ——四面体、立方体、八面体、十二面体、二十面体都具有全等的等边多边形表面。毕达哥拉斯学派研究了它们，柏拉图在《蒂迈欧》（Timaeus）（Timaeus 是公元前360年柏拉图所写的一部经典名著，以和苏格拉底对话的形式讨论关于宇宙的一些猜想——译者注）一书的思辨宇宙学中应用了它们。欧几里得（Euclid）以他著名的只存在五种这样的规则多面体的首次证明，使他的《原理》（Elements）（Elements即著名的“几何原理”——译者注）达到顶峰。
　　开普勒因他的这一发现而异常欣喜。他设想，当这些球面转动时会发出音乐，他甚至还推测出了曲调（这就是短语“天体音乐”的来源）。这是毕达哥拉斯理想的一个完美实现。尽管是纯观念的，但对感官上很具吸引力，第零定律似乎算得上是数学上无所不知的造物主的产物。
　　……

《星际探险家：宇宙的边界与未知文明》 一、 引言：无垠星海的召唤 自古以来，人类便对头顶的夜空充满了无尽的好奇与敬畏。那些闪烁的星辰，是遥远的光芒，也是未解之谜的象征。本书《星际探险家：宇宙的边界与未知文明》并非聚焦于我们脚下世界的微观物理或日常现象，而是将目光投向那浩瀚无垠的宇宙深处。它是一部关于探索精神、前沿科学推测以及对地外生命文明形态的宏大构想的著作。 我们站在地球这颗蓝色星球上，仰望星空，思考着我们是否是宇宙中唯一的智慧生命。本书的基调，是带着敬畏与求知欲，去叩问宇宙中最核心的几个问题：宇宙究竟有多大？时间在其中扮演了何种角色？生命是如何在极端环境下诞生的？以及，当我们真正接触到地外文明时，我们将如何应对？ 二、 第一部：穿越时空的尺度——宇宙学的宏伟画卷 本书的第一部分，致力于构建一个读者可以依托的宇宙概念框架。我们不探讨原子核的结构，而是聚焦于星系团、超星系团乃至可观测宇宙的边界。 1. 膨胀的宇宙与暗能量的谜团： 我们将详细解读哈勃定律，以及宇宙加速膨胀的惊人发现。暗能量，这个占据宇宙绝大部分能量却鲜为人知的实体，将成为我们探讨的核心。它如何影响宇宙的最终命运？本书将梳理当前主流的几种理论模型，从“大撕裂”到“热寂”，为读者描绘宇宙可能的终局。 2. 弦理论与多重宇宙的猜想： 抛开被实验验证的物理学范畴，本书深入探讨了理论物理学中最具争议却也最迷人的领域——多重宇宙论。我们如何理解不同维度、不同物理常数的宇宙可能并存的图景？本书将以清晰的逻辑，阐述M理论、膜宇宙学等概念，引导读者理解，我们所处的宇宙，或许只是一个更庞大结构中的“泡泡”。 3. 黑洞的视界与信息悖论： 黑洞，宇宙中最极端的时空扭曲体，是连接量子力学与广义相对论的终极实验室。我们不会计算其内部的量子场论，而是侧重于其对时空结构的影响。霍金辐射的提出，如何挑战了信息守恒的定律？视界内部究竟隐藏着怎样一个世界？本书力图以叙事性的方式，揭示这些宇宙学巨人的思辨过程。 三、 第二部：宜居带之外的生命形态——行星科学与生物学的交叉点 如果说第一部描绘了宏大的舞台背景，那么第二部则聚焦于舞台上的“演员”——生命。本书的重点在于推演，而非既有生物学的罗列。 1. 系外行星的扫描与极端微生物： 詹姆斯·韦伯望远镜正在向我们揭示系外行星大气层中惊人的化学指纹。本书将分析哪些大气特征（如氧气、甲烷的非平衡态）最有可能指示生物活动。同时，我们会回顾地球上发现的极端微生物，如深海热泉、冰川内部的生命，以此推断生命在系外行星上可能采取的化学基础——是否只有碳基生命？硅基生命或氨基生命存在的可能性如何？ 2. 智慧生命的演化路径： 生命的出现是宇宙的必然，还是极其偶然的事件？本书探讨了“大过滤器”理论，即在生命演化到星际文明的过程中，可能存在一个或多个难以逾越的障碍。智慧的诞生是否必须依赖特定的行星环境、引力强度和恒星类型？我们将通过对地球生命历史的类比，推演出外星智慧形态的多样性。 3. 行星工程与戴森球的构想： 真正的星际文明，必然需要掌握其母星系级的能量。本书将介绍“戴森球”这一宏伟的工程概念，探讨如何建造能够捕获整个恒星能量的巨型结构。这不仅是工程学的挑战，更是文明对自身生存需求进行终极重新定义的体现。 四、 第三部：星际的寂静与回响——接触的伦理与文明的未来 本书的第三部分，直面人类最激动人心也最令人恐惧的议题：我们并不孤单。 1. SETI的过去、现在与未来： 我们如何聆听宇宙？本书回顾了SETI（搜寻地外文明计划）的历史，分析了从无线电波到激光脉冲的搜索策略的演变。我们会探讨费米悖论的各种解答——“他们都在哪儿？”是源于技术限制，还是文明的自我毁灭，或是我们根本不在正确的频道上监听？ 2. 文明等级与星际交流的障碍： 卡尔达舍夫等级提供了一个衡量文明技术水平的标尺。本书将详细分析I型、II型和III型文明的标志及其能量利用效率。如果接触发生，语言、数学乃至时间感知的差异，将构成交流中难以逾越的鸿沟。我们如何设计一套能够被任何智慧生命理解的“通用信息包”？ 3. 星际航行：理论上的可行性： 尽管目前超光速旅行仍停留在科幻层面，但本书将严肃探讨基于现有物理学框架的星际移民可能性。曲速驱动（Warp Drive）的理论基础是什么？虫洞的几何结构能否被人工控制？即便以接近光速航行，对船员而言，时间膨胀效应意味着什么？这不仅是技术的飞跃，更是对人类社会结构和认知的彻底颠覆。 五、 结语：永恒的探索者 《星际探险家》并非提供确定的答案，而是激发更深层次的提问。它是一扇通往未来科学视野的窗户，让读者感受到人类文明在宇宙历史长河中的渺小与伟大。探索的脚步永不停歇，每一次对未知边界的拓展，都在重新定义我们“真实”的范畴。我们是宇宙的产物，终将成为宇宙的探索者。本书旨在为所有对星辰大海心怀向往的求知者，提供一张通往宇宙前沿思想的路线图。

评分☆☆☆☆☆

《奇妙的现实：真实、奇妙的物理世界》是一本真正能够激发我“脑洞”的书。我从来没想过，原来在我们生活的这个宇宙中，存在着如此多颠覆常识的奥秘。作者在描述那些前沿的物理理论时，并没有让我感到枯燥或畏惧，反而让我对这些“不可能”的现象充满了好奇和兴奋。他用一种近乎诗意的语言，描绘了宇宙最深处的图景，从微观粒子世界的奇幻，到宏观宇宙的壮丽，无不令人叹为观止。我被书中关于“多重宇宙”的讨论深深吸引，想象着在我们之外，可能还存在着无数个与我们截然不同的现实，每个现实都有着自己独特的物理法则和生命形式。这种宏大的想象空间，让我对生命的意义和宇宙的浩瀚有了全新的认识。作者在探讨这些高度抽象的概念时，也始终保持着一种科学的严谨和审慎，他会明确指出哪些是已经被证实的理论，哪些还在探索阶段，哪些是充满争议的猜想。这种诚实的态度，让我对书中的信息更加信任。这本书不仅仅是在传递知识，更是在培养一种对科学探索的热情和对宇宙未知的敬畏。它让我觉得自己不再是一个旁观者，而是这个奇妙现实的一部分，渴望去理解它，去探索它。

评分☆☆☆☆☆

这本书就像一位循循善诱的老师，用最朴实无华的语言，将最深奥的物理学原理娓娓道来。我一直是个对科学抱有敬畏之心但又望而却步的人，总觉得那些概念太过专业，普通人难以理解。但《奇妙的现实：真实、奇妙的物理世界》完全打破了我的这种顾虑。作者没有使用堆砌的专业术语，而是巧妙地运用类比、故事和生动的例子，将抽象的概念具象化。比如，他描述黑洞时，与其说是理论公式，不如说是在描绘一个吞噬一切、连光都无法逃脱的宇宙巨兽，那种画面感十足，让人瞬间就能抓住重点。读到关于相对论的部分，我终于明白了为什么有时候“时间”会变得如此“奇怪”，不再是那个我们固有的、匀速流动的刻度，而是会随着速度和引力的改变而扭曲。这种颠覆性的认知，让我对日常生活中的很多现象有了全新的解读。书中对于宇宙大爆炸的描绘，也不是冷冰冰的科学数据，而是像一幅史诗般的画卷，展现了宇宙从虚无到万物的诞生过程。每一章都像一个小小的奇遇，带领我在科学的海洋中遨游。我尤其欣赏作者在介绍复杂概念时，总是能回归到最基本、最直观的原理，让读者在理解的基础上，再逐渐深入。这本书让我觉得，原来科学并非高高在上，而是触手可及，并且充满了令人惊叹的美感。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的惊喜，在于它将复杂的物理概念与日常生活的直观体验巧妙地连接起来。我一直以为像“虫洞”、“平行宇宙”这些概念只存在于电影和小说中，是纯粹的想象。《奇妙的现实：真实、奇妙的物理世界》却用严谨的科学理论，向我展示了它们并非遥不可及的空想。作者的解释方式非常接地气，他会用一些我们熟悉的场景来比喻那些难以理解的物理现象，比如用一个不断膨胀的气球来类比宇宙的扩张，用一张被拉伸的布面来形象地解释时空的弯曲。这种“润物细无声”的教学方式，让我不知不觉地就吸收了大量的信息，并且能够轻松地将其转化为自己的理解。更重要的是，这本书让我意识到，我们每天经历的“理所当然”，其实背后都隐藏着极其精妙的物理规律。比如，为什么我们能看见物体？为什么物体会下落？这些最基本的问题，在这本书里都得到了充满智慧的解答。作者并没有止步于理论的介绍，他还会深入探讨这些理论的实验验证过程，以及它们对我们未来科技发展可能带来的影响。读完这本书，我感觉自己对世界的“感知力”瞬间提升了好几个档次，仿佛打开了新的视觉。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是彻底颠覆了我对世界的认知！读《奇妙的现实：真实、奇妙的物理世界》之前，我总觉得物理学就是那些冰冷、抽象的公式和定律，离我们的日常生活遥远得不可思议。然而，这本书却像一把钥匙，悄悄地打开了一扇通往奇妙世界的大门。作者以一种极其生动、引人入胜的方式，将那些原本晦涩难懂的物理概念变得栩栩如生。我印象最深的是关于量子纠缠的部分，我从来没有想过，两个看似毫无关联的粒子，竟然可以以如此神秘的方式“心灵感应”，无论它们相隔多远，一个粒子的状态改变会瞬间影响到另一个。这简直就像是科幻小说里的情节，但作者却用严谨的科学原理和清晰的逻辑解释了这一切。他不仅仅是列举了那些令人惊叹的现象，更重要的是，他引导我们去思考这些现象背后的深层含义，以及它们如何塑造了我们所处的这个宇宙。阅读过程中，我时常会停下来，反复咀嚼那些文字，努力去理解那些超乎寻常的逻辑。有时候，我甚至会觉得大脑有些“过载”，但那种挑战思维极限的快感，却是前所未有的。这本书让我意识到，我们身处的现实，远比我们想象的要更加复杂、更加迷人。它不仅仅是一本科普读物，更像是一场心灵的探险，一次对宇宙终极奥秘的追寻。我强烈推荐给所有对世界充满好奇心的人，相信我，你一定会被这本书所震撼。

评分☆☆☆☆☆

《奇妙的现实：真实、奇妙的物理世界》带给我的，不仅仅是知识的增长，更是一种思维方式的启迪。在阅读这本书之前，我对物理世界的理解，很大程度上停留在教科书上的二维平面。然而，作者以一种极其独特的视角，将我带入了一个多维度、充满不确定性的奇妙空间。他挑战了我们许多根深蒂固的直觉，比如关于粒子是否具有确定位置的“叠加态”概念，让我对“现实”本身产生了深刻的怀疑。我开始思考，我们所感知的“现实”，究竟是客观存在的，还是我们大脑的主观构建？这种哲学层面的探讨，在书中得到了充分的展现，而且并非空穴来风，而是紧密地与最前沿的物理学理论相结合。作者在论述过程中，并没有回避那些令人费解的悖论和未解之谜，反而将它们作为引发读者思考的绝佳素材。他鼓励我们拥抱未知，敢于质疑，并且用科学的严谨去探索那些看似荒诞的现象。这本书让我明白，物理学并非只是对已知事物的总结，更是对未知世界的勇敢探索。每一次翻开这本书，都感觉像是在进行一场智力的冒险，一次对宇宙真相的深度挖掘。我被这种探索精神深深吸引，也开始以更开放、更批判的眼光去看待周围的世界。