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出版者:机械工业出版社

作者:(美国)Globe Fearon Inc.编

出品人:

页数:94

译者:

出版时间:2002-8

价格:12.0

装帧:平装

isbn号码:9787111106074

丛书系列:

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远征：探索宇宙的奥秘与生命的起源 一本关于宇宙学、物理学前沿、生命演化和人类未来的深度科普读物。 内容提要： 本书带领读者进行一场跨越时空的精神远征，从宇宙诞生之初的奇点出发，穿越星系的洪流，深入物质的微观结构，最终抵达生命的复杂性与智能的边界。我们不再满足于对既有知识的整理，而是聚焦于那些最令人兴奋、最具有颠覆性的前沿探索——那些正在挑战我们现有世界观的科学议题。 第一部分：时空的织锦——宇宙学的未解之谜 本篇将深入探讨现代宇宙学中最引人入胜的未解之谜，带领读者超越标准模型所能解释的范畴。 第一章：暗物质的幽灵与暗能量的推手 我们将摒弃对普通物质的简单叙述，转而聚焦于占据宇宙95%部分的“不可见之物”。本章将详细梳理寻找暗物质粒子的最新进展，包括直接探测实验的突破与困境，以及间接证据的交叉验证。我们会深入分析宇宙加速膨胀背后的驱动力——暗能量，探讨五种主流暗能量模型（如宇宙学常数、夸克星、精质场等）的观测约束和理论基础。讨论焦点将放在引力学是否需要在更大尺度上进行修正，以避免引入额外暗物质的概念。 第二章：暴胀的余晖与多重宇宙的猜想 从大爆炸奇点出发，本章聚焦于宇宙暴胀理论。我们将详细解读早期宇宙的量子涨落如何被拉伸成我们今天观测到的星系分布的“种子”。重点分析CMB（宇宙微波背景辐射）中B模偏振的探测意义，这被认为是暴胀存在的直接证据。随后，我们将严肃探讨暴胀理论自然引出的多重宇宙（Multiverse）概念。从永恒暴胀到弦论景观，我们分析这些理论在何种程度上是可证伪的，以及它们对我们理解“为什么是这个宇宙”这一根本问题的哲学影响。 第三章：引力波的低语与时空涟漪的解码 继LIGO/Virgo/KAGRA对双黑洞并合的探测之后，引力波天文学已进入新的纪元。本章将聚焦于新一代的探测目标：中等质量黑洞（IMBH）的发现、黑洞的“回声”效应（Echoes）以及对极端相对论的检验。我们还将探讨下一代探测器（如LISA，空间激光干涉仪）将如何揭示宇宙早期的引力波背景，以及这种背景信号可能包含的关于早期宇宙相变的线索。 第二部分：物质的深渊——超越标准模型的粒子物理学 本篇将探索物质结构的最底层，那些尚未被标准模型完美囊括的领域，以及人类对终极统一理论的追求。 第四章：希格斯玻色子之后：质量之谜的延续 尽管希格斯玻色子已被发现，但其质量、自耦合常数以及与费米子的耦合强度仍是关键未知数。本章将探讨“层级问题”的本质——为什么希格斯质量如此之轻？我们将详细比较超对称（SUSY）理论、额外维度模型（如ADD模型）在解决该问题上的不同策略及其对高能实验的预言。同时，我们将讨论费米子质量的起源，以及是否存在超越标准模型的“暗部门”粒子与标准模型粒子发生微弱的相互作用。 第五章：中微子的奇特行为与质量的起源 中微子被认为是唯一已知的非零静止质量的费米子，这是标准模型的重大缺陷。本章将深入分析中微子振荡现象背后的物理机制，重点讨论三种主要模型：跷跷板机制（Seesaw Mechanism）及其不同类型（I型、II型、III型）对中微子质量量级的解释能力。我们将评估未来实验（如DUNE）对“中微子奇偶性破坏”（CP Violation）的搜索，以及这种不对称性是否能解释宇宙中物质多于反物质的根本原因。 第六章：弦论与圈量子引力：终极理论的竞争 在宏观的宇宙学和微观的粒子物理学之间，统一的量子引力理论仍是圣杯。本章将对弦论（String Theory）的M理论框架进行全面介绍，包括对对偶性（Duality）和额外维度的理解，并讨论其在解决黑洞信息悖论中的作用。同时，我们将对比圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）的背景独立性方法，探讨其在量子化时空结构和预测“大反弹”（Big Bounce）而非奇点方面的优势与挑战。 第三部分：生命的拓扑——复杂性、涌现与人工智能的哲学边界 本篇将视角转向地球，探索生命这一宇宙中最复杂的现象，以及我们如何理解和模拟这种复杂性。 第七章：生命起源的化学路径与信息编码 我们不再满足于“原始汤”的简单描述，而是专注于生命起源的几个关键步骤：非生物合成（如甲醇、氰化氢的催化作用）、RNA世界假说（以及更早期的PNA/TNA）的精确机制、以及第一个自我复制循环的构建。本章将详细分析地质学证据对早期地球环境的约束，并探讨热液喷口、粘土表面或陨石携带的有机分子在催化聚合反应中的独特作用。 第八章：复杂系统的涌现与自组织临界性 生命、气候、金融市场——这些系统都展示出“涌现”的特性。本章将引入复杂性科学的核心概念，包括非线性动力学、耗散结构理论（Prigogine）。重点讨论“自组织临界性”（Self-Organized Criticality, SOC）的概念，即系统如何在没有外部调控的情况下自然演化到临界点，从而更容易产生大规模的、雪崩式的变化（例如物种大灭绝或脑部放电）。我们将分析利用信息熵和网络理论来量化生命复杂性的尝试。 第九章：意识的物理学与强人工智能的伦理困境 本章探讨人类智能的物理基础，挑战传统计算主义的观点。我们将分析整合信息理论（IIT）和全局工作空间理论（GWT）在解释意识主观体验（Qualia）方面的优势与不足。最后，我们将转向强人工智能（AGI）的前沿——不仅是构建工具，更是构建新的智能形式。讨论的重点在于：如果AGI达到了与人类相当或超越的认知能力，我们如何定义其“智能的边界”，以及在算法伦理和存在风险面前，人类该如何预先制定“约束条件”。 总结： 本书旨在为求知者提供一个全面、深入且不妥协的科学视角，它聚焦于科学地图上那些尚未被标记的区域，邀请读者一同参与到人类认知边界的拓展之中。它不是基础知识的复述，而是对前沿挑战的深度剖析和对未来科学方向的审慎预判。

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这本书最让我感到惊喜的是，它对“科学方法论”本身的探讨，而非仅仅罗列科学发现。作者花了相当大的篇幅，来剖析“证伪主义”与“范式转换”的辩证关系。他通过回顾牛顿力学到爱因斯坦相对论的转变过程，清晰地论证了科学进步是如何伴随着旧有理论的崩溃和新框架的建立。这不仅仅是知识的更新，更是一种思想解放的过程。我特别欣赏作者对“科学的局限性”的坦诚讨论，他毫不避讳地指出了当前物理学在暗物质、暗能量等领域面临的巨大挑战，以及我们目前知识体系中仍然存在的巨大“黑洞”。这种诚实的态度，反而增强了我对科学的信任感，因为它展示了一个持续自我修正、永不满足的探索精神。这本书读完后，我的感受是，科学不仅仅是一套既定的知识体系，更是一种批判性的思维工具。它鼓励读者去质疑既定的权威，去探究那些尚未被解答的终极问题。这种启发性的、充满哲学思辨的论述风格，让这本书的价值远远超出了单纯的科普范畴。

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我对这本书中关于“混沌理论”和“复杂系统”的论述印象最为深刻，简直是颠覆了我过去对线性思维的固执看法。作者没有满足于简单的“蝴蝶效应”的比喻，而是深入探讨了如何用数学工具去模拟和预测那些看似完全随机的现象。他巧妙地引入了分形几何的概念，展示了自然界中无序中的有序之美，从海岸线的长度到雪花的图案，一切都遵循着某种深刻的、隐藏的规律。这种对“不确定性”的精确描述，让我对世界运行的机制有了全新的认识。过去总觉得，只要掌握了足够的初始条件，万事万物都可预测，但这本书彻底打破了这种天真的想法。它教会了我接受世界本身的复杂性，并欣赏那种在边界条件附近发生的微妙变化所能带来的巨大后果。书中对生物进化论的解释部分，也采用了类似的复杂性视角，将自然选择描绘成一个在巨大参数空间中不断试错和优化的过程。这种跨学科的融合和宏大的视角，让阅读体验达到了一个全新的高度，让人忍不住停下来思考自己生活中的决策是否也受到了“非线性”的影响。

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这本书简直是知识的海洋，我用了整整一个月才勉强啃完第一遍，但每一次翻开它，都像是重新进行了一次思维的洗礼。尤其是关于量子力学的章节，作者简直是用最通俗易懂的方式，把那些晦涩难懂的概念描绘得栩栩如生。我之前完全无法想象，像薛定谔的猫这种抽象的哲学悖论，竟然能被拆解得如此清晰明了。那种醍醐灌顶的感觉，让我甚至开始重新审视我们日常生活中对“确定性”的理解。书里的插图和示意图也极其考究，它们不仅仅是装饰，更是理解复杂公式的绝佳辅助工具。我尤其欣赏作者在讲解引力波形成过程时，那种层层递进的逻辑推导，让人在跟随作者的思路时，仿佛自己也参与了整个宇宙尺度的探索。读完之后，我发现自己对物理学不再抱有敬畏和畏惧，而是充满了探索的渴望。它真的为你打开了一扇通往宏观与微观世界的大门，让你看到科学的严谨与美妙并存。对于那些一直想了解科学前沿，却又害怕被专业术语劝退的普通读者来说，这本书无疑是最好的引路者，它不只是知识的传递，更是一种思维方式的培养，值得反复阅读和深思。

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这本书的叙事风格非常独特，它不像传统的教科书那样冷冰冰地堆砌事实，而是充满了人文关怀和历史的厚重感。作者在介绍元素周期表背后的故事时，花费了大量篇幅去描绘那些科学巨匠们在发现过程中的挣扎、争吵和灵光乍现的瞬间。我最喜欢的一点是，它将科学发展与当时的社会背景紧密结合起来，比如化学革命是如何影响了工业时代的早期进程，以及生物学的发现如何冲击了当时的宗教和哲学观念。这种叙事方式，让冰冷的科学原理变得有血有肉，充满了戏剧张力。我记得有一段写到居里夫人的经历，文字里那种对女性科学家在那个时代所遭受的偏见的深刻洞察，让我非常动容。它让我意识到，科学的进步从来都不是坦途，而是建立在无数人的汗水、牺牲甚至争议之上的。阅读它的时候，我感觉自己像是在跟随一位博学的历史学家，穿梭在不同的历史时期，见证人类智慧的不断突破。对于想在轻松的阅读体验中，获得扎实历史背景知识的读者，这本书的价值无可估量。

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坦白说，我原本对数学推导一向头疼，但这本书在处理微积分和概率论的应用时，展现出了一种令人赞叹的克制与精准。作者似乎有一种魔力，能够用最少的符号语言，表达最深刻的数学思想。他不是简单地给出公式，而是先从一个现实生活中的问题入手——比如如何计算一个抛物线的面积，或者如何评估一个金融风险——然后自然而然地导出所需的数学工具。这种“问题导向”的学习路径，极大地降低了读者的心理门槛。我发现自己竟然在不知不觉中，理解了导数的几何意义，甚至能对一些简单的概率分布图进行初步的解读。特别是关于信息熵的那一章，它将信息量与热力学第二定律联系起来，那种跨越不同科学领域的统一性，让人感到非常震撼。这本书真正做到了“授人以渔”，它教的不是特定的公式，而是一种用数学思维去观察和解决问题的能力。对于那些想把数学从抽象的学科，变成解决实际问题的利器的人来说，这本书提供了完美的范例和实践基础。

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