具體描述
內容簡介
Science is fantastic. It tells us about the infinite reaches of space, the tiniest living organism, the human body, the history of Earth. People have always been doing science because they have always wanted to make sense of the world and harness its power. From ancient Greek philosophers through Einstein and Watson & Crick to the computer-assisted scientists of today, men and women have wondered, examined, experimented, calculated and sometimes made discoveries so earthshaking that people understood the world - or themselves - in an entirely new way. This inviting book tells a great adventure story: the history of science. It takes readers to the stars through the telescope, as the sun replaces the earth at the centre of our universe. It delves beneath the surface of the planet, charts the evolution of chemistry's periodic table, introduces the physics that explain electricity, gravity, and the structure of atoms. It recounts the scientific quest that revealed the DNA molecule and opened unimagined new vistas for exploration. Emphasizing surprising and personal stories of scientists both famous and unsung, A Little History of Science traces the march of science through the centuries. The book opens a window on the exciting and unpredictable nature of scientific activity and describes the uproar that may ensue when scientific findings challenge established ideas. With delightful illustrations and a warm, accessible style, this is a volume for young and old to treasure together.
前言/序言
科學的宏偉畫捲:一部跨越時空的探索史 書名:《科學的宏偉畫捲:一部跨越時空的探索史》 作者: [此處可虛構一位權威曆史學傢或科學哲學傢的名字] 頁數: 約 750 頁 裝幀: 精裝,附有大量精美手繪圖與曆史文獻照片 內容提要: 本書並非一部簡單的科學發現年錶,而是一部深入剖析人類認知演變曆程的史詩巨著。它以宏大的敘事視角,將科學的發展置於其所處的社會、文化和哲學背景之中,探討瞭“我們如何知道我們所知道的”這一根本性問題。從古巴比倫的星象觀測到量子物理學的深邃洞察,作者以其深厚的學術功底和引人入勝的筆觸,構建瞭一幅跨越數韆年、連接不同文明的科學探索全景圖。 本書分為五個宏偉的部分,層層遞進,揭示瞭科學知識是如何在質疑、繼承與革命中螺鏇上升的。 --- 第一部分:濛昧中的微光——古代文明的自然哲學(約公元前 3000 年 - 公元 500 年) 本部分聚焦於科學思想的胚胎時期。我們考察瞭美索不達米亞和古埃及如何通過實用需求——曆法製定、土地測量和灌溉管理——孕育齣早期的數學和天文學知識。重點分析瞭古希臘哲學傢如何將對自然現象的解釋從神話領域中解放齣來,首次嘗試用理性(Logos)來理解宇宙。 關鍵議題: 米利都學派的“本原”追尋: 泰勒斯的水、阿那剋西米尼的“氣”,以及赫拉剋利特的“變動不居”,探討瞭早期試圖尋找萬物統一基礎的努力。 柏拉圖與亞裏士多德的宇宙觀: 詳細闡述瞭柏拉圖的理念世界對數學的推崇,以及亞裏士多德的四元素說和目的論如何統治瞭西方思想近兩韆年。特彆是對亞裏士多德物理學(如物體自然運動的觀念)的細緻梳理,揭示瞭其邏輯的嚴密性,以及為何它難以被輕易推翻。 希臘化時期的技術巔峰: 關注亞基米德在力學上的突破(杠杆原理、浮力定律),以及托勒密對地心說的精妙幾何化處理。探討瞭這些成就的局限性,即它們更多是數學模型的構建,而非基於嚴格的實驗檢驗。 --- 第二部分:知識的避難所與東方智慧的交匯(約公元 500 年 - 公元 1400 年) 在歐洲中世紀早期,科學知識的火種在不同的文明中得以保存和發展。本部分著重探討瞭伊斯蘭黃金時代的學者如何繼承、翻譯並係統化瞭希臘古典著作,並在此基礎上進行瞭關鍵的創新。同時,我們也考察瞭印度、中國等地的獨立發展路徑。 關鍵議題: 伊斯蘭科學的集成與創新: 深入研究瞭代數學(Al-Khwarizmi)、光學(Ibn al-Haytham,強調其對實驗方法的先驅性貢獻)以及醫學(Avicenna)的發展。展示瞭阿拉伯學者如何將實驗觀察引入到理論構建之中,尤其是在檢驗視覺理論方麵。 煉金術與化學的萌芽: 考察瞭煉金術士們在追求“賢者之石”的過程中,無意中積纍的化學知識、提純技術以及對物質特性的深刻認識,為後來的化學革命奠定瞭物質基礎。 東方智慧的獨特視角: 簡要迴顧瞭中國古代的機械學、水利工程以及對火藥、指南針等重要發明的貢獻,分析瞭為何這些技術進步未能直接催生齣西方式的、係統化的自然哲學體係。 --- 第三部分:思維的勃興——科學革命的黎明(約公元 1500 年 - 公元 1700 年) 這是全書最引人注目的部分。作者精細描繪瞭哥白尼、伽利略、開普勒和牛頓如何共同瓦解瞭亞裏士多德-托勒密體係,並建立瞭以觀測、數學和實驗為核心的現代科學範式。 關鍵議題: 宇宙觀的位移: 詳細分析瞭哥白尼的日心說如何從一個計算工具演變為一個物理實體,以及伽利略通過望遠鏡觀測(如木星的衛星)如何提供瞭決定性的經驗證據。重點探討瞭伽利略如何運用理想化模型和數學語言來描述運動,開創瞭實驗物理學的方法論。 天文學的幾何化與規律的發現: 闡釋瞭開普勒如何從布拉赫的海量觀測數據中,通過反復的嘗試和錯誤,歸納齣行星運動的三大定律,揭示瞭宇宙運動的內在秩序。 牛頓的綜閤與新物理學的建立: 剖析瞭《自然哲學的數學原理》的革命性意義。它不僅統一瞭天上的運動和地上的運動(萬有引力定律),更重要的是,它提供瞭一種全新的、基於微積分的、可預測的機械宇宙圖景。同時,探討瞭牛頓同時代的萊布尼茨在微積分發展中的貢獻和哲學上的差異。 --- 第四部分:啓濛與分化——學科的專業化與理性的擴張(約公元 1700 年 - 公元 1900 年) 隨著牛頓體係的成功,科學開始進入專業化和工業化的時代。本部分關注熱力學、電磁學以及生命科學的獨立崛起,以及科學方法論的進一步完善。 關鍵議題: 熱能與物質的覺醒: 探討瞭從蒸汽機的實踐中誕生的熱力學(焦耳、卡諾、剋勞修斯),如何確立瞭能量守恒和熵增定律,將宏觀世界的無序性納入科學的解釋範圍。 電磁場的統一: 描述瞭法拉第和麥剋斯韋如何將電學、磁學和光學融閤成一個統一的電磁場理論。麥剋斯韋方程組的建立,被視為繼牛頓之後最偉大的理論綜閤之一,預示著場論在物理學中的中心地位。 生命科學的革命性進展: 考察瞭林奈的分類學如何組織生命世界,拉馬剋和達爾文的進化思想如何挑戰瞭神創論,並最終確立瞭自然選擇作為生命史核心機製的地位。詳細分析瞭孟德爾的遺傳學實驗如何在不為人知的情況下,為生物學提供瞭精確的機製解釋。 --- 第五部分:微觀的顛覆與未來的展望(約公元 1900 年至今) 本書的收尾部分聚焦於二十世紀初的兩次重大物理學革命,它們徹底重塑瞭我們對時間、空間、物質和因果關係的理解,並探討瞭科學在當代社會中的角色與倫理睏境。 關鍵議題: 相對論的範式轉移: 深入解析瞭愛因斯坦如何通過光速不變性原則,重新定義瞭時空結構(狹義相對論),並隨後將引力解釋為時空彎麯(廣義相對論),瓦解瞭牛頓絕對時空的觀念。 量子力學的怪誕世界: 探討瞭普朗剋、玻爾、海森堡和薛定諤等人如何揭示瞭微觀世界固有的不確定性和概率性。重點討論瞭波粒二象性、不確定性原理以及哥本哈根詮釋引發的深刻哲學爭論。 科學的邊界與責任: 最後,作者將目光投嚮瞭當代科學,包括基因編輯技術、復雜係統理論和人工智能的興起。本書以審慎的態度,探討瞭科學知識的爆炸性增長如何要求社會更加關注知識的倫理責任和其對人類未來的深遠影響。 本書特色: 本書最大的特點在於其強大的“語境化”能力。它始終堅持認為,科學不是在真空中發展起來的,而是人類在與自身局限和宇宙奧秘持續搏鬥的過程中,所形成的文化遺産。通過對科學史傢、哲學傢和科學傢本人思想的交叉引用,本書為讀者提供瞭一個理解現代科學如何成為我們理解世界的主導方式的深刻路徑。它不僅是科學愛好者的必讀之作,也是所有尋求理解人類認知發展軌跡的知識探索者的指南。