《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。

作者用天文学、物理学、化学、生物学和哲学的丝线编织成一张宇宙大图景，让我们尝试一起思考世界的本质。 关于世界的运作方式，还有很多地方我们仍不了解，但我们有着绝佳的理由去认为核心理论在它的适用范围中就是自然的正确描述。 从无知无觉的宏大宇宙看来，我们个人有很大的意义吗？我们需要正视这个问题，通过思考去理解，我们对意义的追求应该符合现实最深层面的本性。 本书好评不断，跻身Brain Picking的“2016年最优秀科学读物”列表、登上美国全国公共广播电台《科学星期五》的“2016年最优秀科学读物”列表。 本书探索了我们宇宙的历史，包括宇宙运转和进化的方式，也就是我们当前理解的整体图景，并尝试如何去理解这个世界，理解那些构成我们的物质，包括粒子、力和量子现象的领域，它们构成了我们感知和思考的系统的方式。同时，作者带我们思考这个世界的本质，在一个没有终极意义的宇宙中，应该如何构建意义和价值。 肖恩·卡罗尔（Sean Carroll），美国理论物理学家，加州理工学院物理系的教授,从事场论、引力、宇宙学、量子力学等研究。他还是美国国家科学院院士、美国艺术与科学院院士。他不仅是物理学家，同时也是作家和颇有名望的物理学博客博主、刘易斯•托马斯科学写作奖得主。 译者：方弦，留法博士生，科学松鼠会成员。

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。

一个世纪前，伴随着爱因斯坦提出广义相对论和20世纪20年代的一系列观测发现，诞生了现代宇宙学。在爱因斯坦的眼中，我们身处的宇宙必须是均匀的，才能在哲学层面上令人满意。在本书中，2019年诺贝尔物理学奖获得者、现代理论宇宙学的奠基人和领军人物之一詹姆斯·皮伯斯以此为起点，从历史和重要亲历者的视角出发，回顾了一个多世纪以来人类对宇宙认识的演进历程。从宇宙是静态的还是在膨胀，到宇宙中物质和辐射的分布是否均匀，从宇宙的稳恒态模型与热大爆炸模型之争，到微波背景辐射存在的预测和发现，从被爱因斯坦评价为“丑陋”的宇宙学常数，到包含它的大爆炸冷暗物质模型（ΛCDM模型），作者历数了一个世纪以来人类认识宇宙的里程碑和关键时刻，其中有绝妙的见解、幸运的猜想、基于实证的检验，也有未被选择的道路和错误与歧途。皮伯斯重点回顾了1998—2003年这5年间宇宙学领域的重大观测进展，并将其称为一场“宇宙学革命”。这些研究结果都指向ΛCDM模型，使其成为当前宇宙学领域的标准模型。 宇宙学的发展离不开技术的进步以及科学研究方法的演变。除了回顾宇宙学的历史并展望未来外，作者还审视了感光底片、大型望远镜和巡天、太空探测器、计算机技术等技术进步在宇宙学发展过程中起的作用，以及从彼此独立的小型研究组为研究单位到“大科学”研究项目的科研策略的转变。 詹姆斯·皮伯斯（P.J.E.Peebles），美国天体物理学家、理论宇宙学家、普林斯顿大学阿尔伯特·爱因斯坦科学教授、美国科学院院士、英国皇家学会会士。皮伯斯被学界普遍认为是现代理论宇宙学的奠基人和领军人物之一，他的研究“为几乎所有现代宇宙学研究奠定了基础”（邵逸夫奖授奖词），他也是最早预测存在宇宙微波背景辐射的研究者之一。在大爆炸模型、核合成、暗物质、暗能量、宇宙微波背景辐射、宇宙结构形成等有关宇宙起源的诸多领域，皮伯斯都做出了极为重大的理论贡献。 2019年，皮伯斯因为他“在物理宇宙学领域的诸多理论发现”获诺贝尔物理学奖。除诺贝尔奖外，他获得的学界高级别重大奖项还包括：邵逸夫奖、格鲁伯宇宙学奖、克拉福德奖、英国皇家天文学会爱丁顿奖章、国际理论物理学中心狄拉克奖章等。 译者： 张同杰，北京师范大学物理与天文学院教授、博士生导师，国际天文联合会宇宙学分会会员。在国际天文物理专业刊物上发表论文近150篇，宇宙学研究成果入选中国天文学会2017年度“十大天文科技进展”，著作和译作包括《宇宙学导论》《现代宇宙学》等。 刘思琦，北京大学科维理天文和天体物理研究所博士后，研究方向包括发射线致密星系、空间分辨的多波段能量分布拟合等。 马煜，北京师范大学翻译专业硕士研究生，曾参与中国图书进出口（集团）有限公司国际书讯译写项目。

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。”

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。

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。

物理科学的核心是什么？其奠定基础和指导发展的理念是什么？客观实在的概念有意义吗？如果有，我们的物理科学理论有效地接近它了吗？ 本书是一位世界著名的宇宙学家关于这些问题的持续思考。他以宇宙学为例，结合自己的科学实践经验，深入探讨了科学的本质这一重大问题。 作者追溯了自爱因斯坦以来的科学家对科学本质的思考，简明地阐述了一些基础的科学研究工作假设，并详细回顾了爱因斯坦的相对论和宇宙学原理，大爆炸理论，以及暗物质、宇宙学常数等问题，由此揭示出人类通过越来越严格的检验，以接连近似的方式接近客观实在的证据——这就是作者所发现的“全部的真相”。 P.J.E.皮布尔斯（P.J.E.Peebles，1935.4.25—），美国物理学家和理论宇宙学家，现代理论宇宙学创始人之一，美国艺术与科学院院士，美国国家科学院院士，普林斯顿大学阿尔伯特·爱因斯坦科学荣誉教授和物理学荣誉教授。 2004年获得邵逸夫天文学奖。2005年获得克拉福德奖。2019年获得诺贝尔物理学奖，以表彰其在“使我们理解宇宙的演化和地球在宇宙中的位置方面”的贡献。这主要包括他在大爆炸模型，宇宙微波背景辐射，暗物质、暗能量，以及宇宙结构形成等方面的理论成就。他的《物理宇宙学》《宇宙的大尺度结构》《物理宇宙学原理》等已成为宇宙学领域的经典教科书。另著有《宇宙学的世纪》等。 他为理论和观察方面的几乎所有现代宇宙学研究奠定了基础，将高度猜测性的领域转变为精密科学。 ——2004年邵逸夫天文学奖颁奖词 没有人比他更能推进我们对宇宙的基本理解。最重要的是，他非常体贴、亲切、善良。 ——莱曼·佩奇（Lyman Page），普林斯顿大学詹姆斯·麦克唐纳杰出物理学教授 詹姆斯·皮布尔斯对帮助人类理解在宇宙中的位置所做的贡献怎么评价都不为过。他对学生和同事都很慷慨，我怀疑还有谁比他更善良。 ——比尔·琼斯（Bill Jones），普林斯顿大学物理学教授

为什么一座吊桥即便开通了八条车道也不至于倒塌？为什么堤坝可以阻拦或释放巨大的水量？为什么希腊人在晚上会将马车轮子卸下来？为什么人类会腰痛？为什么鸟类有羽毛？摩天大楼和袋鼠的设计有什么原理？本书将帮你理解伟大建筑的巧夺天工之处，并探究历史上诸多灾难性事故的背后原因。结构涉及我们生活的方方面面，无论是植物或动物，还是高楼大厦、桥梁等设计都要承受一定的机械力度，使其不易被折断或倒塌。所以，每个事物都包含一种结构。当我们思考结构的问题时，我们不仅要考虑为什么建筑物和桥梁不会坍塌，为什么机器和飞机不会解体，也要考虑虫子为何长成那种形态，以及蝙蝠为什么能飞过玫瑰花丛而翅膀完好无损。这是一本发现结构的原理、生动解释结构的基本特性的趣味读物，它将为你揭开关于结构力学的许多好玩的谜题。作者摒弃了工程师惯用的让人不知所云的技术术语，用浅显、幽默的语言为读者解释了结构的有趣原理，分析了不同结构的特性，并告诉我们，生物的生存需求和人类的设计需求影响了这些结构的发展，自然、科技、生活中存在的结构都有其各自的道理。 詹姆斯·爱德华·戈登（1913—1998），毕业于格拉斯哥大学造船系，材料科学和生物力学研究领域的先驱者之一，他的三本结构和材料方面的普及读物影响深远，本书即为其中之一。他的作品被翻译成多种文字，并进入中学和大学教材。The Times称他是“材料科学的先驱之一”，他的书“文学造诣颇高，行业内人士和学生都会有兴趣”。

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。