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。
粒子能穿墙吗?
量子世界充满了令人惊叹的故事和想法——能够同时存在于两个不同地方的微小粒子、同时生与死的猫、神秘的隐形传送。 与此同时,量子物理学早已决定了我们的日常生活:如果没有量子理论,激光、微芯片或核磁共振图像就不可能实现。人们一再强调:量子是如此复杂,只有少数科学天才才能理解。 科学解释家和量子物理学家弗洛里安·艾格纳在他的新书中证明了事实并非如此!如果我们打破我们惯常的思维模式,任何人都可以理解量子世界。这位畅销书作者在一次进入最小粒子的神奇世界的旅程中展示了这是如何运作的——有趣、极具启发性和开阔视野。 弗洛里安·艾格纳(Florian Aigner),量子物理学博士,科学记者。曾在物理类国际顶级期刊《物理评论快报》发表学术论文。现在撰写有关科技的文章,举办相关主题脱口秀,致力于以简单有趣的方式向大众普及前沿科学研究,破解假新闻和伪科学,是社交媒体上备受欢迎的科学博主。
星际穿越
没看过这本书,别说你懂《星际穿越》!天体物理学巨擘基普·索恩写给所有人的天文学通识读本,媲美霍金《时间简史》的又一里程碑式著作!好莱坞顶级导演克里斯托弗•诺兰、欧阳自远等3大院士、李淼、魏坤琳(Dr.魏)等5大顶尖科学家、《三体》作者刘慈欣联袂推荐! 在《星际穿越》之后,这一系列问题全世界都在问!本书将会告诉你答案! 为什么黑洞会吞噬一切,甚至连光都不能幸免? 为什么虫洞不是一个洞,而是一个球? 又是什么神奇的力量,让米勒星球上的一小时等于地上七年? 最简明清晰的时间与空间理论入门读本。基普·索恩教授,电影《星际穿越》的唯一科学指导,以浅显易懂的语言一一破解了宇宙中的让人瞠目结舌的奇景——大爆炸、黑洞、时空弯曲、潮汐力、虫洞、引力弹弓、星际旅行等,解释了所有推动剧情的天体物理学理论,还就内容的真实性将书中的科学知识分为三种:科学事实、有根据的推测和猜想,并做了明确的标注,以帮助我们解开所有剧情设计与时空旅行之谜! 基普·索恩 (Kip Thorne) ,全球顶尖理论物理学家,引力物理与天体物理学领域的集大成者,当今世界研究广义相对论下天体物理学领域的领导者之一。 致力于宇宙弯曲时空的研究,创建了全球知名的LIGO项目。 毕业于加州理工学院,在普林斯顿大学攻读博士期间师从于全球顶尖物理学家约翰·惠勒。毕业后回到加州理工学院任教,在30岁时,便成为该校历史上最年轻的教授之一。 好莱坞烧脑巨制《星际穿越》唯一科学顾问,电影科学性的最强保证。
上帝掷骰子吗?(升级版)
本书回顾量子论从无到有发展的风云录,从18世纪开始,直到21世纪,一批科学巨人开始颠覆传统物理学大厦,为了宇宙的终极理论而战,大大改变了人类发展的历史。 再现量子物理一路的荆棘与荣光,展现科学激动人心的魅力,这部量子物理史,足以唤起你对世界的全部好奇! 曹天元,80年代出生于上海,毕业于复旦大学和香港大学。由于本行通信工程前沿涉及量子物理,遂对该领域稍有钻研。 作者兴趣广博,尤好历史和自然科学,除科普之外,也长期从事金融投资和媒体工作。
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。”
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。
反事实
“《反事实》一书完全能丰富你对世界的认识,以及对认识本身的认识。” 牛津大学新锐物理学家作品,挑战物理学传统思考。 量子计算专家、“狄拉克奖”得主戴维·多伊奇作序推荐 跷跷板,计算机,灯塔与港口不远处的船帆。 信息,知识,量子信息,下一代热机和纳米机器人。 看似风马牛不相及的现象和事物,在牛津大学物理学家奇亚拉·马尔莱托看来,可以被统一于一个新概念之下,用它解释,以它勾连,甚至可能由它启迪和创造。这个令我们耳目一新的概念,叫“反事实”。 简单来说,反事实就是关于可能和不可能的科学,是关于什么可能发生,什么不可能发生的科学。马尔莱托用凝练的论证为我们描摹出了反事实是什么以及它的强大魔力。在如今的基础物理学存在的大多数未解问题中,反事实属性都是核心内容。 反事实属性将那些表面看起来非物质的抽象概念,比如信息和知识,带入了物理学领域。接受了反事实属性,我们就可以用明确的定律描述那些传统观点认为只能近似描述的实体,比如信息、能量、热和功。 这是一个新领域,一种新方法,一门能够为我们打开更新、更大也更有想象力的宇宙图景的新科学,帮助我们重新理解这个世界。 奇亚拉·马尔莱托(Chiara Marletto):牛津大学沃尔夫森学院和物理系研究员。她的主要研究重点是理论物理,但她也喜欢涉猎理论生物学、认识论和意大利文学。
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)。
看不见的光
19世纪,人类刚刚学会利用电磁波,而现在电磁波已经塑造了人们的生活方式。你将通过这本书了解”不可见光“的发现趣史。书中收录了各种电磁波被发现的经过。你将从中认识很多性格各异的科学家,听到很多有趣的科学故事,也将了解这些“看不见的光”能为人类带来什么便利,又隐藏着什么危险。 风趣的作者将带领你认识微波炉的微波、手机的信号这些日常生活中不可或缺的电磁波,也会跟你聊一聊神秘的伽马射线、紫外线、射频射线、宇宙射线……如果你对电磁波感到好奇,如果你关心“手机辐射会不会致癌”“怎样针对太阳光的不同成分防晒”等问题,那么这本书就是你要找的。 鲍勃·伯曼,美国著名天文学作家,曾为《发现》杂志广受欢迎的专栏《守夜人》撰稿17年。目前他是天文学方面的专栏作家,美国东北公共电台周播节目《奇妙的宇宙》的主持人,以及《老农年鉴》的天文编辑。他的代表作有《疾驰的世界》和《太阳的心跳》(The Sun’。目前他生活在纽约。
“造人”硬核指南
你是否曾经觉得人类婴儿身上满是奇迹? 小小的身体又软又嫩,像块豆腐一样让新手爸妈不敢伸手去抱,内里却蕴藏着巨大能量,比如“暴风哭泣”的婴儿可以发出让人毛发竖立的尖锐声响,再比如他们学习语言的过程简直不可思议。 把时间轴再往前推,从一个受精卵的形成,到胚胎在母亲子宫中的成长,再到惊心动魄的分娩过程和需要一个家庭乃至整个社会配合的育儿过程,在每个小人儿的创造过程中,都有无限奇迹。而这些奇迹背后,隐藏着迷人的科学。 这是一本讲述新生命诞生和孕育、养育过程背后科学知识的趣味读物。从卵子和精子结合过程的流体力学,到婴儿纸尿裤背后的工程学技术,新生儿如何毫不费力地吃到母乳(涉及负压),为什么孕妇挺着大肚子却没那么容易摔倒……既有生理机制方面的研究成果,也有显微镜、超声波、磁共振成像等物理学成果在生理学研究中的应用,还有流体力学、混沌理论等物理学原理对生理学研究的启发和推动。 那么,为什么我们需要了解这些?是为了更好地认识自己的身体,更好地呵护出现在我们生命中的小人儿,也是为了感受生命奇迹的美妙。 迈克尔·班克斯(Michael Banks),德国马克斯-普朗克固体物理研究所凝聚态物理学博士,担任国际期刊《物理世界》新闻编辑十余年,负责报道物理学的最新发展。曾在世界各地发表关于科学和科学新闻的演讲,为《自然》、《BBC焦点》和《科学发现》等期刊撰文,并出现在BBC广播4台的节目中。