“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。
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。
发现的乐趣
通过13篇理查德·费曼的访谈和其在不同场合的演讲文章,串联起了费曼生前的生平事迹,工作、生活细节。通过费曼的亲口述说,我们得以了解一个天才科学家与众不同的人生:他的父亲如何以带他认识这个世界为乐,他如何享受“发现”事物的巨大乐趣,他对未来计算机的前瞻,他对科学价值的看法以及他对挑战者号航天飞机爆炸一事的结论,以及看到原子弹爆炸时成功与痛苦交织的感情……在每一篇中,我们都能体会到费曼的智慧和对世界的独到见解,分享他诡谲的语言和深刻的思想。 理查德·费曼(1918-1988),美国物理学家,1965年诺贝尔物理奖得主,20世纪最有影响的人物之一。1942年他获得普林斯顿大学理论物理学博士学位。同年加入美国秘密研制原子弹的“曼哈顿计划”。计划结束后,费曼在康奈尔大学任教。1950年到加州理工学院担任托尔曼物理学教授,直到去世。 费曼是一个非典型的科学家,他性格活泼,特立独行,爱恶作剧。他的思想天马行空,喜自辟蹊径,但又严谨深刻,恪守原则。他是家喻户晓的“科学明星”,也一个兴趣广泛的人,他的众多身份中有:无线电修理工、保险柜破译高手、画家、手鼓演奏家、玛雅文字破译者、教育专家。
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。
物理学的未来
本书将让你如醉如痴、眼花缭乱、兴奋不已,以一种前所未有的方式看待世界。它以最可信、最权威的视野全新展现21世纪的蓝图,汇集了世界上300多位科学家的远见卓识和科技成就,描绘了从今天起至2100年这100年人类将会取得哪些革命性的科学进展,这些科学成果又将会怎样决定人类的命运和改变2100年我们的日常生活。本书从超级计算机、人工智能、未来医学、纳米机器人、未来能源、太空旅行、职位财富、行星文明、未来生活九个方面,让外行和内行能够看到有什么最不可思议的科技成果在等待着我们。我们应该怎样应对挑战,抓住这一百年决定人类最终命运的轨迹。阅读本书,将引进你心灵的最强烈震撼。 加来道雄,纽约城市大学理论物理学教授;超弦理论创始人之一;广受好评的畅销书作者,如《平行宇宙》和《物理学的未来》,这是其主持的BBC电视台、发现频道、科学频道等电视节目的基础;还是通过140多个无线电台广播的“探索”和“神奇的科学”两个广播节目的主持人。
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。
万物原理
一位伟大的当代科学家揭示了十项深刻的洞见,阐明了每个人都应该了解的物理世界。 在本书中,诺贝尔奖得主弗兰克·维尔切克以现代科学的深刻启示为基础,对现实进行了简单而深刻的探索。世界是什么,它又是如何运作的?维尔切克通过清晰准确的叙述,加上一份富有感染力的愉悦感,引导我们探索了关于以上问题的理解的基本概念。读完这本书,我们将以一种新的方式来看待我们身处的现实——会发现,它比以前看起来更大、更完整、更陌生。 维尔切克综合了基本的问题、事实和令人眼花缭乱的推测,研究了那些形成我们对宇宙的理解的基础观念:时间、空间、物质、能量、复杂性和互补性。他挖掘基础科学的历史,探索我们知道什么以及我们是如何知道这些的,他带领我们在科学世界的视野中旅行。精彩、清晰、平易近人,这是一场凝聚人类智慧和想象力的盛宴,将扩展你的世界和思维。 弗兰克·维尔切克(Frank Wilczek),理论物理学家。现任美国麻省理工学院教授,上海交通大学讲席教授、李政道研究所首任所长、物理与天文学院维尔切克量子中心首席科学家。在凝聚态物理、天体物理和粒子物理等多个研究领域均做出了杰出贡献。2004年因在夸克之间强相互作用理论方面所取得的成就,与戴维·格罗斯和戴维·波利策共同获得诺贝尔物理学奖。因其在理论物理学领域的贡献和成就,还获得了包括樱井奖、狄拉克奖、洛伦兹奖、费萨尔国王国际科学奖等多项国际重要学术奖项,并先后入选美国国家科学院院士、美国艺术与科学院院士、荷兰皇家艺术与科学院外籍院士、波兰艺术与科学院院士、瑞典皇家科学院院士。2021年当选中国科学院外籍院士。 译者:柏江竹,中国科学技术大学科技传播系科技哲学专业博士研究生,目前已发表学术论文4篇,参与研究项目二十余项。译著有《极简天文学》、《物质是什么》、《时间的边缘》等,译作曾获为“全国优秀科普作品”。 高苹,哈佛大学理论物理博士,现为MIT理论物理中心博士后,研究兴趣为量子引力、全息原理、量子纠缠和量子混沌等,在学术之外,也热爱公众科普。
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。”
直到时间的尽头
其实,你我以及所有人正在经历的现实,可能正在其他很多宇宙中一遍又一遍地发生。每种历史都会无限次地频繁上演。但即便如此,生命和意识也终将化为乌有,一切创造都将消散于虚空。在这样的宇宙中,人类到底该怎样自处? 演化带来秩序,熵使一切复归混沌,沉思宇宙万物之理多年的作者,就在这两种彼此纠缠的原则的指引下,综合多学科见解,以融合科学与人文的浪漫笔触,带我们从宇宙的诞生开始,一路见证宇宙中的结构体(包括恒星、星系等)、生命、意识都可能是怎样产生的,而意识特别是人类思维又为宇宙和自身带来了怎样瑰丽的产物……直到去设想、去面对那宏大又暗淡但终将到来的“时间的尽头”“万物的黄昏”时,我们依然可以从思维这种约等于不可能的活动形态中,得到怎样的收获、启示、意义和慰藉? 布莱恩·格林(Brian Greene),博士,理论物理学家,超弦理论的重要开拓者,哥伦比亚大学理论物理中心主任,并致力科普传播。在大英百科全书中拥有自己的词条。从幼儿期即展现出神童特质,小学毕业即掌握全部高中数学,教育背景为藤校和牛津。著有《宇宙的琴弦》《宇宙的结构》《隐藏的现实》等众多畅销科普书。 曾出演《生活大爆炸》。
那些人类已知的未知问题
国际知名的理论物理学家、科学作家劳伦斯M.克劳斯引领我们探索宇宙中最大的未知问题。 科学中最重要的四个字是,我不知道。不知道意味着宇宙充满可能性,关于探索和惊奇的可能性。我们对于宇宙学的理解在过去五百年现代科学的进程中已经有所加深,但是许多关于存在的根本性谜题依然存在。我们的宇宙是如何开始的,如果它真的有一个开端的话?它有多大?黑洞的底部有什么?地球上的生命是如何出现的?我们是孤单的吗?时间旅行是有可能的吗? 这些谜题定义了科学的前沿,未知的边界。探索边界,就需要对科学已经走了多远有更加深刻的理解。在《那些人类已知的未知问题》中,国际知名的理论物理学家和畅销科普图书作家劳伦斯·克劳斯探索了宇宙学中最重要的已知的未知问题,涵盖了时间、空间、物理法则、生命与意识。克劳斯为读者介绍道,这些主题将塑造未来几十年的科学,同时也邀请我们沉思并欣赏我们所在的这个宇宙。 劳伦斯·M.克劳斯,著名理论物理学家,畅销书作家,亚利桑那州立大学起源项目主任。著作《无中生有的宇宙》曾获2011年美国最佳科普图书奖。发表过300多篇科学论文,著有9本书,获得过多个奖项,在很多报纸和杂志常设专栏,包括《纽约客》等。克劳斯经常参加广播或电视节目,客串电影。