周读书系：爱因斯坦的宇宙 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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编辑推荐

适读人群 ：初中以上文化普通读者

　　爱因斯坦一直是人类历史上*伟大、*为人敬爱的科学家之一，但他的研究工作和他的遗产，却时常被人误解。加来道雄以其独有的见解和能力，以寻常的语言，在《爱因斯坦的宇宙》一书中，将高深的科学概念阐释给普通大众，使我们得以欣赏爱因斯坦的一生及其思想。

内容简介

　　《爱因斯坦的宇宙》讲述了爱因斯坦思维发展的三个阶段。其中前两幅图景是清晰的：（1）与光速赛跑；（2）弯曲的时空。而*后一幅图景，是爱因斯坦苦苦思索等待了一生所未曾看到的，即指导其实现统一场论这一人类思维的高成就的图景。本书不仅叙述了相对论发现的历史，而且还交待了这一理论*近在理论和实验方面的进展。后者是许多科普书未曾交待的。加来道雄在书中阐述了爱因斯坦的科学观、政治观等。

作者简介

　　加来道雄，是当今著名、受人尊敬的科学家之一，他就职于纽约城市大学研究生中心以及纽约城市学院，担任理论物理学教授。他曾著有Hyperspace，Beyond Einstein（与Jennifer Trainer合著）和Visions How Science Will Revolutionize the 21st Century，等书，以及多本博士生用的教科书，世界上许多一流大学将这些书指定为教材。*美国都可以收听到他每周一次的电台节目“探索”。他还经常出席电视访谈节目，以及BBC和公众电视网的科学特别节目。

精彩书评

　　《爱因斯坦的宇宙》 使我们得以从*新的角度，更清楚地了解爱因斯坦赠与我们的遗产。本书不仅叙述了相对论发现的历史，而且还交待了这一理论*近在理论和实验方面的进展。后者是许多科普书所未曾交待的。加来道雄在书中阐述了爱因斯坦的观点——其中包括他的科学观、政治观等，还有他的潜力？。本书行文流畅，文笔清晰。”

　　——Brian Greene，《宇宙的琴弦》的作者

　　“许多有关阿尔伯特·爱因斯坦的书都把他的科学研究当作其日常生活和政治生活的附属品。但是在加来道雄的《爱因斯坦的宇宙》一书中，爱因斯坦被还以物理学家的本来面目。而且是如此的纯粹，如此的简单。因此，大家这一次、好好坐下来，脱下鞋子，准备好尽情徜徉于二十世纪具创造力的大脑所作出的发现之中。”

　　——Neil deGrasse Tyson，天体物理学家，海登天文台

　　“感谢加来道雄，我们无需成为爱因斯坦，就可以了解爱因斯坦。《爱因斯坦的宇宙》将爱因斯坦的生活和科学研究编织在一起，一如爱因斯坦将时间和空间编织在一起。”

　　——Dr Ken Croswell，Magnificent Universe 和Magnificent Mars等书的作者。

　　“加来道雄将阿尔伯特·爱因斯坦一生的事业和他对宇宙学，包括从相对论、黑洞，直到暗能量、对统一场论的探索等方面的令人惊异的见解编织在一起。”

　　——Donald Goldsmith，The Runaway Universe 和Connecting with the Cosmos等书的作者。

目录

前言 重新审视爱因斯坦的遗产

致谢

第一部 第一幅图景 与光速赛跑

第1章 爱因斯坦之前的物理学

第2章 爱因斯坦的早年生活

第3章 相对论和“奇迹年”

第二部 第二幅图景 弯曲的时空

第4章 广义相对论和“一生中最幸福的思考”

第5章 新哥白尼的诞生

第6章 大爆炸和黑洞

第三部 未完成的图景 统一场论

第7章 统一场论和量子的挑战

第8章 战争、和平以及E = mc2

第9章 爱因斯坦预言性的遗产

精彩书摘

前言/序言

　　前言 重新审视爱因斯坦的遗产　　天才。心不在焉的教授。相对论之父。蚀刻在我们心目中的阿尔伯特·爱因斯坦的形象，总是一头爆炸的头发，不穿袜子，上身是特大号的毛衣，嘴里叼个烟斗，对周围世界好像并不注意。传记作家丹尼斯·布莱恩曾这样描述他：“与埃尔维斯·普雷斯利和玛丽莲·梦露齐名的流行偶像。他那神秘莫测的形象经常出现在明信片、杂志封面、T恤衫和比真人还要大的招贴画上。好莱坞有个经纪行专门经营他的形象图片，供电视广告使用。他要是见了这些可能都会生气。”　　爱因斯坦是有史以来最伟大的科学家之一，其贡献堪与艾萨克·牛顿比肩。因此，《时代》周刊选他作世纪人物毫不奇怪。许多历史学家将他列入过去的千年里一百位最有影响力的人物之一。　　考虑到爱因斯坦在历史上的地位，有多个原因值得我们重新审视他的一生。首先，他的理论极为深刻，其在几十年前作出的预言至今仍占据着报纸头条的位置，因此我们极有必要尝试去理解这些理论的本源。随着新一代仪器的出现（其中包括卫星、激光、纳米技术、超级计算机、引力波探测器等），这些在1920年代都是不可想像的，人们可以探索宇宙外围以及原子内部，爱因斯坦当年的预言不断为科学家赢得诺贝尔奖。即便是爱因斯坦餐桌上的面包渣都会为科学开辟新的前景。例如，1993年的诺贝尔奖就授予了两位证实引力波存在的物理学家。而引力波是爱因斯坦在1916年分析双中子星运动时所预言的。2001年的诺贝尔物理学奖则由三位物理学家共享，他们证实了玻色-爱因斯坦凝聚的存在。这种物质在接近绝对零度时的新的状态是爱因斯坦在1924年预见到的。　　他的其他预言现在也正被一一证实。黑洞曾被看作爱因斯坦的理论所推论出的一个奇怪的东西，而现在哈勃太空望远镜和甚大阵射电望远镜都已找到了黑洞。爱因斯坦环和爱因斯坦透镜现在不仅已经被发现，而且业已成为天文学家观测外太空不可见对象的关键工具。　　即使是爱因斯坦的“错误”现在都被认为是对宇宙认识的意义深远的贡献。2001年，天文学家找到了令人信服的证据，证明“宇宙常数”这个一度被看作爱因斯坦最大的失误，实际上包含有宇宙中最大的能量，而且它将决定宇宙最终的命运。因此，从实验的角度来看，随着越来越多的证明累积起来，验证他当年的预言，对于爱因斯坦的遗产的认识问题，出现了“复兴”。第二，物理学家正重新评价爱因斯坦的遗产，尤其是他的思维过程的价值。近年来，为他作传的传记作家不厌其详地研究了他的私人生活，以寻求其理论的本源。但是物理学家却越来越清醒地认识到，爱因斯坦的理论与其说是建立在神秘的数学之上,（更不要说他的爱情生活了！）倒不如说更多的是建立在简单而优雅的物理图景之上。爱因斯坦经常评论说，某个新的理论，若不是建立在连儿童都能理解的物理图景之上，那么它极有可能毫无价值。　　因此，本书就以这些图景，即爱因斯坦的科学想像力所带来的成果为主线，并围绕这些图景描述其思维的过程和最伟大的成就。　　第一部叙述的是爱因斯坦第一次在十六岁时所想到的图景：如果追随一束光运动，光会是什么样子。另外，这幅图景很可能是受到他小时候读的儿童书籍的启发产生的。通过想像和光束赛跑可能发生的情形，爱因斯坦将当时最伟大的两个理论——即牛顿力学和麦克斯韦的理论——的矛盾之处找了出来。通过思考解决这一对矛盾，他知道这两者之中必有一方是错误的。事实证明牛顿学说出了问题。从某种意义上说，整个狭义相对论（这一理论后来揭示了恒星和核能的奥秘）就蕴含在这一图景中。　　在第二部，我们领略的是另一幅图景：爱因斯坦想像，行星就像是玻璃弹球，沿着以太阳为中心的弯曲的平面滚动。引力是时空弯曲造成的。通过将牛顿所说的万有引力替换成平滑表面的曲率，爱因斯坦使我们对引力有了全新的、革命性的认识。在这一新的思维框架中，牛顿所说的“万有引力”其实是空间弯曲所造成的假象。这一简单的图景所带来的结果，包括黑洞、大爆炸以及宇宙最终的命运。　　第三部没有相应的图景。这一部分其实叙述的是爱因斯坦在探索统一场论中，由于缺乏图景的指引所遭受的挫折。假如有了这样的图景，爱因斯坦也许能够找到正确的路，摘取人类二千年来在探寻物质和能量的法则中的最高荣誉。到了这个阶段，爱因斯坦的直觉帮不上多少忙了，因为当时对于原子核和亚原子粒子的力，人们几乎一无所知。　　未完成的统一场论，和他生命中最后三十年对“万物至理”的探索绝不是一个失败——虽然这一点只是最近才为世人所认识。当年他的同时代人把这看作愚蠢的行为。比如，物理学家兼爱因斯坦的传记作家亚伯拉罕·派斯就抱怨说：“在他生命的后三十年中，他一直勤于研究。但是假如他放下工作，钓鱼去也，其声名，即使不会比现在更高，至少也不会丝毫受损。”换言之，如果他在1925年就离开物理学，而不是1955年，他所留下的遗产可能更伟大。　　不过，最近十年来，随着“超弦理论”、“M理论”的提出，物理学家开始重新评价爱因斯坦后期的研究工作及其遗产。全世界物理学的研究中心，又回到了统一场论之上。万物至理的研究，成了新一代有抱负的科学家的最高目标。曾几何时，统一场论被视作老迈的物理学家学术生涯的坟墓，现在，它已然是理论物理学压倒一切的主题。　　我希望通过本书提供一个关于爱因斯坦的开创性工作的全新的视角。从简单的物理学图景出发审视他的恒久遗产，有可能会得到更为精确的图像。他的远见卓识为当前在外太空和高级物理实验室里正在进行的变革性的实验提供了养分，同时也在促使当代人加紧研究，实现他生前痴痴追寻的梦想：万物至理。我觉得，从这一角度来解读他的生活和工作，应该是他最喜欢的。
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