迷人的对称
赌徒,天才,无赖,学者,酒鬼,情敌与爱人,意气风发与穷困潦倒。 冲突,辩论,对决,嫉妒,不甘,蛰伏与亮相,埋没在遗物中连毛边都未曾裁开的推理与证明。 数学史的剧场里绝对不是只有数字、符号和天才。这里上演的是最聪明的头脑的探索,同时还有他们在世间的悲欢离合、辛酸与荣耀。享誉世界的著名数学家伊恩·斯图尔特围绕“对称”这一在数学乃至人类对自然的探索中居于核心地位的概念巧妙地穿针引线,为我们娓娓道来了3000多年来的数学发展史。他将带我们认识的这群非凡的头脑,不仅包括当今小朋友们都十分熟悉的高斯,还包括我们相对陌生的阿贝尔、伽罗瓦等等。从古巴比伦的破碎的泥板,到李群的故事,再到理论的前沿,比如或许有可能解释宇宙的存在的“八元数”。从古至今,一代又一代数学家努力以自己的方式一点一点拓展着知识的边界。 在《迷人的对称》中,我们有幸得到一位数学大师的引领,跟随他穿越千年的历史烟尘,和最聪明的那群人一起激荡脑力,了解数学中最重要的领域之一,并品读各种或令人赞叹或值得唏嘘的人生故事。这将是一场闪烁着智慧光辉又饱含历史与人文墨色的迷人旅程。 伊恩·斯图尔特(Ian Stewart):英国皇家学会院士,毕业于剑桥大学(硕士)和华威大学(博士),拥有5个荣誉学位。他先后出版了多部著作,曾多次出现在电台和电视节目中,研究领域主要包括图形的形成、混沌、网络动态、生物数学等。 李思尘:本科毕业于北京大学物理学院,2018年起在苏黎世联邦理工学院和瑞士保罗谢尔研究所进行加速器物理学与机器学习交叉方向的博士研究。虽然工作集中于应用层面,但一直对科学理论的历史沿革充满兴趣,热爱考据与梳理,享受抽丝剥茧的乐趣。 张秉宇:法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学傅立叶所博士。生活在一个没有长度的世界(说人话:研究辛几何)。从小以为喜欢物理,后来发现其实更爱数学,于是一路狂奔。也期望有一天能成为专业的厨师,破缺一下数学家的对称性。
宇宙创世记
★授权16种语言,意大利国民级畅销书 ★我们为什么要了解起源故事 ★融合“神话”与“宇宙史”,两种起源故事娓娓道来作者以诗意的笔触,结合学界的前沿发现,为读者介绍宇宙、地球及生命的起源,并将宇宙演进史划分为的七个重大时段,即“创世七日”:宇宙大爆炸和暴胀、物质与反物质的对称被打破(起作用的可能是希格斯子)、质子诞生、光与物质分离、第壹批恒星诞生、星系及星系团等大型秩序结构聚成,以及太阳系、地球、生命等复制形式的涌现。这一切都起于真空,但真空并不“空”…… 圭多·托奈利(Guido Tonelli),粒子物理学家,比萨大学普通物理学教授,欧洲核子研究组织的访问科学家,欧洲大型强子对撞机发现希格斯玻色子项目的主要成员之一。曾获2013年基础物理学奖、意大利物理协会恩里科·费米奖。 施宏惠,先后毕业于复旦大学物理系、外国哲学系,柏林洪堡大学古典学系。在知道人文教授德语、古希腊语、古典希伯来语、古希腊数学、古典诗歌等。
穿越平行宇宙
平行宇宙理论世界级研究权威——迈克斯·泰格马克教授告诉我们,这一切都可能发生!苍茫宇宙可分为四层多重宇宙,每一层多重宇宙又包含无数层平行宇宙。也就是说,所有已经发生的和即将可能发生的,都有可能在不同平行宇宙中重演!而生命、宇宙和万物的终极问题的答案也隐藏其中! 在这场物理学和宇宙学的终极智力冒险中,迈克斯·泰格马克教授从“实在是什么”开始,从极大的尺度和极小的尺度开始,带领读者踏上了探索宇宙终极本质的神秘旅程,并得出了堪称“惊世骇俗”的结论:宇宙不只是被数学所描述,宇宙本身就是数学!无论你能否接受他的假说,这一幅宏大的宇宙图景都将让我们感慨宇宙与生命的微不足道! 迈克斯·泰格马克,1969年出生于瑞典。本科毕业于斯德哥尔摩经济学院与瑞典皇家理工学院物理系,之后在加州大学伯克利分校物理系攻读了博士学位。MIT物理系终身教授,平行宇宙理论世界级研究权威。《科学》杂志“2003年度突破奖”第一名获得者,被誉为“最接近理查德·费曼的科学家”“当今最具原创力的物理学家之一”。
上帝掷骰子吗——量子物理史话
《上帝掷骰子吗》这本书是关于量子论的故事。量子论是一个极为奇妙的理论:从物理角度来说,它在科学家中间引起了最为激烈的争议和关注;从现实角度来说,它给我们的社会带来了无与伦比的变化和进步;从科学史角度来说,也几乎没有哪段历史比量子论的创立得到了更为彻底的研究。然而不可思议的是,它的基本观点和假说至今没有渗透到大众的意识中去,这无疑又给它增添了一道神秘的光环。 这本书带读者做一次量子之旅,从神话时代出发,沿着量子发展的道路,亲身去经历科学史上的乌云和暴雨,追逐流星的辉光,穿越重重迷雾和险滩,和最伟大的物理学家们并肩作战。除了回顾基本的历史背景,还将向着未来探险,去逐一摸索量子论面前的不同道路,闯入人迹罕至的未知境地,和先行者们一起开疆扩土。让人惊叹的,不仅仅是沿途那令人眼花缭乱的绚丽风景,更来自于人内心深处的思索和启示——那是科学深植在每个人心中不可抗拒的魅力。 这本书适合任何有中学基本物理概念的读者。 曹天元(Capo),出生于上海,足迹遍历内地、香港和美国,现居香港。本人不愿透露具体身份。
第一推动丛书·物理系列:新物理狂想曲
2020年诺奖桂冠获得者彭罗斯指出,时尚、信仰和想象尽管有时能在物理学中开花结果甚至缺一不可,却正在三个最重要的领域——弦论、量子力学和宇宙学中将今天的研究者引向歧路。 彭罗斯说,弦论假定的六个额外隐藏维度偏离了物理的实在性,他警告理论的时髦会遮蔽我们对其合理性的判断。就量子力学而言,其解释原子宇宙的巨大成功令人盲目相信它必然也适用于大质量的对象,但彭罗斯则建议量子论有可能变化。至于宇宙学,他认为当下大多数关于宇宙起源的想象都不可能是真的,它们背后可能存在更疯狂的实在性。最后,彭罗斯描述了时尚、信仰和想象是如何活脱脱地造就了他自己的工作——从正在引领时尚(可能取代弦论)的扭量理论到可能被人看成“共形疯狂宇宙学”的“共形循环宇宙学”。 在本书中,我们将看到一个物理学大咖对当今一些最重要的物理学进展的严肃批评。 罗杰·彭罗斯,世界顶尖理论物理学家之一,因发现黑洞形成是广义相对论的强健结果而荣获2020年诺贝尔物理学奖。他与霍金合作了畅销书《时空的本性》。彭罗斯的其他著作还有《宇宙的轮回》《通向实在之路》《皇帝新脑》等。他现在是牛津大学荣誉Rouse Ball数学教授,居英国牛津。
永不停息的宇宙
本书讲述了一代物理学大师如何打破经典力学的禁锢,并搭建现代物理学高楼的过程。作者由浅入深、从宏观到微观:首先介绍气体、花粉等大分子的运动和性质;然后从原子、电子等微观粒子入手,讲述对终极粒子的探寻,以及光的波动说和粒子说理论;最后深入到原子核内,探究质子和中子的本性,以及其中蕴含的巨大能量。 书中配有大量插图,结合日常生活,详细生动地介绍了重要的实验和原理,并制作了别具一格的“翻页动画”,于动态中解释物理现象,极富趣味性和可读性,也更有助于读者的理解。书中还包含玻恩对战争的反思与对核威胁的警告,让我们得以品味他在签署《罗素-爱因斯坦宣言》之前的心路历程。 马克斯·玻恩 Max Born(1882.12.11—1970.1.5) 德国著名理论物理学家、数学家,量子力学奠基人之一。他一生所获荣誉众多,被先后邀请为近10个国家级科学院(或学会)的院士,并于1954年被授予诺贝尔物理学奖,以表彰他在量子力学领域的基础研究。 马克斯·玻恩曾在德国组建著名的“哥廷根学派”,并将哥廷根建设成世界物理学研究中心之一。他曾在德国和英国多所顶级院校担任教授,泡利和海森堡曾是他的助手,费米和奥本海默曾是他的学生。他还教导过很多中国科学家,包括“两弹一星”元勋彭桓武、程开甲,中国核物理学会理事长杨立铭、中国半导体技术奠基人黄昆等。 玻恩一生著述众多,发表论文300多篇,出版著作20多部,本书是他唯一为大众所写的科普著作。
量子空间
这既是一本关于圈量子引力的科普读物。对于不熟悉这个名词的大众来说,这是一本从另一个角度为我们讲述的“万物理论”。人类一直追求万物起源这一问题,希望了解万物是从哪儿来的,基本规律是什么。直到今天,这个问题都还是物理学的根本,也是物理学的基础问题。 时至今日,在很多人的印象中,人类已经回答了这个问题。我们有基本粒子的“标准模型”,有牛顿的万有引力理论,还有爱因斯坦的广义相对论,这些已经把我们的世界解释得清清楚楚,很让人满意了。但实际上不是这样的。在标准模型提出40年后的今天,没有一个物理学家认为标准模型是基本理论,大家都认为它只是一个近似的有效理论。 圈量子理论是除了弦论之外万物理论的另一个候选,相对小众,在学界受到的关注不及弦论,在大众层面更是较少为人所知,实际上有些非常有趣的理论,值得向公众介绍。 作者吉姆·巴戈特称之为“少有人走的路”,在本书中,他介绍了圈量子引力理论领域中两位杰出的科学家——李·斯莫林(Lee Smolin)和卡洛·罗韦利(Carlo Rovelli)的职业生涯和开创性工作。这是一本关于物理学理论前言的普及读物,更是一场引领普通人推翻既定印象,领略对世界的另一种可能的解释的探索之旅。 在这本书中,物质、时间、空间都有了全新的理解可能。而认识的过程,就是科学探索的意义,是我们探索世界的趣味所在。作者从事科普写作已有二十多年,文笔和叙述都尽量做到科普化,注重对科学知识做出平易近人的解释,同时为写作加入故事性,保证了本书的可读性。 吉姆·巴戈特(Jim Baggott),英国科学史作家。牛津大学化学物理学博士。著作有《希格斯:上帝粒子的提出与发现》《量子往事》等。常有作品刊登于《新科学人》《自然》等重要科学刊物。
时间
《时间:从霍金到量子纠缠》 费米奖、基础物理学特别突破奖获得者 奎多·托内利全新作品·重磅来袭 2022年度宇宙奖获奖作品,费米奖等多项大奖得主新作,文津奖获得者、著名理论物理学家 李淼全文审校,做序推荐 自《时间简史》以来,近几十年中既诗意又前沿的时间真相 本书是一本前沿、优美的时间简史。在书中,作者从经典物理中的时间、相对论中的时间和量子力学中的时间三个方面,带领我们沿着一条曲折的道路、从全新的角度去认识时间,感受速度、悬念、加速和等待。本书不仅讲述了有关时间的科学理论和发现,还囊括了古老神话、艺术、诗歌、文学、历史,以及人类的恐惧。 依照人类认知的不断深入,融合古老神话、艺术、诗歌、文学、历史等多学科知识讲述时间这一物理量的概念和意义。是物理学普及读物,也可以视为文学读物、哲学读物,读起来生动有趣,充满哲思却毫不晦涩。 奎多·托内利 意大利粒子物理学家,比萨大学通用物理教授,日内瓦欧洲核子研究中心(CERN)访问学者。他在希格斯玻色子(上帝粒子)的发现中发挥了关键作用,弗朗索瓦·恩格勒特和彼得·希格斯在此基础上获得了2013年诺贝尔物理学奖。因为在专业领域的贡献,托内利于2012年被授予意大利共和国总统荣誉勋章,并先后获得过意大利物理学会颁发的恩里科·费米奖、基础物理学特别突破奖等多个奖项。
能量与文明
比尔·盖茨2017年度书单图书 高效利用能量是提升综合国力的引擎 华语世界首次引进,加拿大历史学家、科学家瓦茨拉夫·斯米尔能量研究重磅之作 从远古采集社会到化石能源时代,全景展现能量利用与文明进化互相交织的历史 以能量为标尺,对人类社会的进化进行的一次有文化的、精确的分析 “能量是唯一的通用货币”,开篇语振聋发聩,奠定了本书讨论的基调 能量是唯一的通用货币。要想达成任何目标,能量都必不可少。大到改变板块构造的力量,小到微小雨滴的累积侵蚀,能量无处不在。通过将太阳辐射的能量转换为植物质的光合作用,生命得以形成。人类文明的存续更是依赖于各种能量——从化石燃料的采掘到光能发电。本书作者瓦茨拉夫·斯米尔对人类社会的发展与能量的利用之间关系的重要历史作了全面解读,范围上至远古采集社会,近至当今的以化石能源为基础的工业文明。 作为唯一能够系统地利用体外能量的物种,人类利用能量来开发智力、制作种类丰富的器具——从最简单的工具,到现代最先进的内燃机和核反应堆。对化石燃料的利用开启了一个新纪元,对人类的农业、工业、交通运输、战争与武器、信息与通讯、经济、政治、城市化、生活质量和环境等方方面面产生了深远影响。斯米尔的研究是跨学科的,给读者提供了一个权威的、全景式的视角。本书基于斯米尔1994年的《世界历史中的能量》,并作了大量增补和修订。在本书中,斯米尔组织了大量的新材料,这在很大程度上反映了过去二十年中人们在能量研究方面取得的新成果。 瓦茨拉夫·斯米尔(Vaclav Smil),加拿大曼尼托巴大学杰出荣休教授,他是一位科学家、历史学家,同时也是一名政策研究者。他是一位备受比尔·盖茨和扎克伯格推崇的科学家和科普作家,经常现身世界经济论坛和气候变化国际圆桌会议,担任主要发言人,在能源、环境、食品、人口、经济、历史和公共政策等方面均有突出建树,并且非常善于进行跨学科研究。他著述颇丰,主要作品有《增长》《巨变》《美国制造》《能源神话与现实》《石油简史》等。2010年,入选《外交政策》(Foreign Policy)杂志评选的“全球百位思想者”。2013年,比尔·盖茨在他的网站“盖茨笔记”(Gates Notes)上写下了如下文字:没有哪个作者的书能像斯米尔的新书那样让我满心期待。《科学》(Science)杂志则对他如此评价道:“他(斯米尔)悄悄塑造了整个世界对能量的看法。”
万物发明指南
如果你忽然发现自己穿越到了只在历史书中读到过的古代,你该怎么办?面对陌生的原始社会,没有电、没有手机、没有网络……没有任何现代化的工具,你该如何生存下去?别担心,这本书可以帮到你!这是一部穿越人类发展时空、图文并茂的科普作品,追溯了人类发展历程中的重大发明发现,带领读者重新感受了人类文明的发展进程。本书编排精妙,切入点新颖有趣,是为一位不小心“被穿越”的旅行者而打造的生存指南,读者可以跟随作者的脑洞,搭乘时间机器返回那些曾经在传说中听过的时间、地点,根据具体的情境思考自己该如何生存。书中有详细的操作步骤,交互式设计令读者获得全新的阅读体验,展开一场别具一格的时空旅行和文明创造游戏。 瑞安·诺思(Ryan North),是一位加拿大作家,也是一位电脑程序员。他曾经在网络上创作过“恐龙漫画”(Dinosaur Comic)系列作品并出版,他还出版过与本书风格类似的《生存还是死亡:一个选择游戏》(To Be or Not To Be:A Chooseable-Path Adventure)。