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☆☆☆☆☆

出版者:Free Press

作者:Walter Lewin

出品人:

页数:320

译者:

出版时间:2011-5-3

价格:USD 15.00

装帧:Paperback

isbn号码:9781451607130

丛书系列:

图书标签:

• 物理
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• 科学思维

宇宙的织锦：探索时间、空间与实在的边界 这是一部带领读者深入探索宇宙最深层奥秘的非凡旅程，它摒弃了复杂的数学公式，以清晰、引人入胜的叙事方式，揭示了支配我们存在的基本法则。我们将穿越时间的迷雾，审视空间的本质，并挑战我们对“实在”的固有认知。 第一章：时间的幽灵——流逝的错觉与永恒的瞬间 时间，这个我们最熟悉又最陌生的维度，构成了我们日常生活的骨架。然而，当我们试图抓住它时，它却如沙砾般从指缝间溜走。本章将深入剖析时间这一概念的复杂性。 1.1 物理学家的钟表：从牛顿到爱因斯坦 我们将从牛顿宏大而绝对的时间观开始——一个均匀、独立于宇宙事件而流淌的河流。然后，我们将进行一场思维的跳跃，进入爱因斯坦的相对论领域。在这里，时间不再是普遍的背景，而是与空间紧密编织在一起的“时空连续体”的一部分。我们将详细探讨“时间膨胀”现象：高速运动的物体会体验到更慢的时间流逝，而强大的引力场也会扭曲时间的步伐。通过生动的实例——例如全球定位系统（GPS）卫星如何必须实时校正其内部时钟以保持精度——我们将理解时间流动的主观性和相对性。 1.2 箭头与熵：时间为什么只朝一个方向流动？ 如果物理定律在时间反演下大多是对称的（即，将时间倒转，物理过程依然合理），那么为什么我们只能目睹鸡蛋破碎而不能看到碎鸡蛋自发复原？本章的核心在于“熵”——无序度的度量。我们将阐述热力学第二定律，即在一个孤立系统中，熵总是增加的。时间之箭，正是宇宙由有序走向无序的必然结果。我们将探讨“兰道尔之箭”，并讨论宇宙学视角下的时间方向：大爆炸是否设定了时间的起点，而黑洞的形成是否预示着时间的终结？ 1.3 穿越时间的旅行：理论的可能性与悖论 虽然爱因斯坦的方程允许理论上存在“闭合类时曲线”（CTCs），即时间旅行的路径，但它们带来了著名的祖父悖论。我们将审视诸如“诺维科夫自洽性原则”等试图解决这些悖论的理论尝试，即宇宙可能存在某种机制阻止悖论的发生。此外，我们还将探讨量子力学中对时间的不同理解，以及是否存在“量子时间”这一独立于我们宏观经验的实体。 第二章：空间的几何学——看不见的结构与维度的奥秘 空间，我们赖以生存的舞台，其本质远比我们感官所能捕捉到的要深奥得多。本章旨在揭示空间的弯曲、收缩以及超越我们三维直觉的维度。 2.1 欧几里得的遗产与黎曼的革命 我们将回顾古希腊人奠定的欧几里得几何学，那个平面和直线构成的、直观的宇宙模型。随后，我们将进入黎曼几何的世界，理解“曲率”如何描述空间本身的性质。我们将形象地描述广义相对论中物质如何弯曲时空，而这种弯曲，就是我们所感受到的引力。想象一个巨大的蹦床，物体放置其上会凹陷，其他物体滚过时会沿着这个凹陷运动——这就是引力，而这一切都发生在弯曲的空间中。 2.2 宇宙的形状：平坦、开放还是封闭？ 根据宇宙学观测数据，我们居住的宇宙整体上是“平坦”的。本章将解释这意味着什么——即大型尺度上，几何学遵循欧几里得法则。我们将探讨宇宙的尺度因子和曲率参数，以及这些参数如何决定了宇宙的最终命运：是无限膨胀（开放），还是最终收缩（封闭）。 2.3 高维度的幽灵：弦论与膜世界 人类通常体验三维空间加上一维时间。但现代物理学的诸多尝试，特别是弦理论，要求存在额外的、卷曲起来的维度（卡拉比-丘流形）。本章将用类比的方式解释这些“紧致化”的维度如何隐藏在我们的视野之外，以及它们可能如何影响我们所测量的基本粒子和力的行为。我们将探讨“膜世界”理论，即我们可能只是一个存在于更高维空间中的“膜”上的三维生物，引力可能是唯一能泄漏到其他维度的力。 第三章：实在的构建块——从量子泡沫到信息宇宙 当我们深入到最小的尺度，经典物理学的确定性开始瓦解，取而代之的是概率的海洋和物质与能量的奇特二象性。本章探讨构成宇宙的终极实在，以及信息在其中扮演的角色。 3.1 量子的怪异性：叠加态与不确定性 我们将摒弃将电子视为微小行星的旧有观念，转而接受量子场论的描绘：实在是由弥漫在时空中的能量场构成的。我们将深入探讨核心概念：叠加态——一个粒子可以同时处于多种可能状态，直到被测量。然后是海森堡的不确定性原理，它并非是测量技术的限制，而是实在本身的内在属性——我们无法同时精确知道粒子的位置和动量。 3.2 量子纠缠与“幽灵般的超距作用” 纠缠态是量子世界中最令人不安的现象之一：两个粒子无论相隔多远，它们的命运都瞬间联系在一起。测量其中一个粒子的性质会即刻决定另一个粒子的相应性质。我们将探讨爱因斯坦对此的质疑（“幽灵般的超距作用”），以及贝尔不等式实验如何证实了这种非定域性的关联，迫使我们重新思考空间连接的可能性。 3.3 黑洞的视界与信息悖论 黑洞是时空弯曲的终极体现，它们拥有一个不归点——事件视界。本章将介绍史瓦西半径和史瓦西黑洞的特性。然而，真正的挑战在于信息悖论：如果物质落入黑洞，其携带的量子信息是否会永久丢失？这与量子力学的基本原则相悖。我们将讨论霍金辐射如何暗示黑洞会缓慢蒸发，并探讨信息是如何在这一过程中被编码、保存或最终释放的，这直接触及了物理学中关于“什么是实在”的最深层次问题。 结语：未完成的交响乐 宇宙的织锦仍在编织之中。我们已经破译了其中一些壮丽的图案——相对论的宏大结构，以及量子力学的微小旋律。但我们尚未能将它们完全融合。本书所探索的每一个领域——时间的流动性、空间的几何复杂性、以及物质的概率本质——都指向一个共同的结论：我们所感知的世界，只是一个更深层、更奇妙实在的投影。对物理学终极理论的追寻，是一场永无止境的冒险，激励着我们不断质疑、探索和超越已知。

评分☆☆☆☆☆

一本講述各類物理現象的書。 相較於文史哲學或其它社會科學，物理學家的語言既單純又有趣，在讀到這本書第一章節時，我便會心微笑了，實驗物理的知識讓人倍感輕鬆放心，你無需去揣摩作者筆下是否隱含更深寓意，也無需將文字拿來反覆觀照自我。這本書所暢談的物理現象，多是可...

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这本书的叙事节奏把握得炉火纯青，简直是一部引人入胜的科普“史诗”。它不是那种平铺直叙的科普读物，更像是一部由思想碰撞组成的交响乐。作者在探讨力学基础时，其文字的张力让人仿佛能感受到牛顿时代那种探索未知的激动人心。而当话题转向现代物理，尤其是涉及到弦理论或者多元宇宙的推测时，文字又变得充满了想象力和哲学思辨的味道，笔锋不再是硬朗的科学论证，而更像是一位哲人对宇宙终极图景的描绘。我注意到，作者在引用前人理论时，总会加上自己独到的见解，使得陈旧的知识焕发出新的光彩。比如，他对引力波的描述，不仅详细讲解了探测原理，更深入地挖掘了人类如何从“看不见”的宇宙现象中构建出严谨的数学模型，这种思维的飞跃，读来令人心潮澎湃。它成功地架起了一座桥梁，连接了严谨的科学逻辑和普通读者的好奇心，桥上的风景，美不胜收。

评分☆☆☆☆☆

这本封面设计得极为简洁有力，黑底白字，仿佛在诉说着一种对科学的纯粹敬意，初次翻开时，我被其开篇的引言深深吸引住了。作者没有急于抛出复杂的公式或晦涩的理论，而是用一种近乎诗意的笔触，描绘了人类对宇宙奥秘永恒的好奇心。我特别欣赏作者在叙述那些宏大概念时所展现出的耐心和清晰度。比如，他对光速不变性的探讨，并非简单的教科书式复述，而是通过一系列巧妙的日常观察和思想实验进行层层剖析，让原本高不可攀的相对论概念，变得触手可及。我记得有一章专门讲了熵增定律，作者没有把它变成一个令人沮丧的物理宿命论，反而将其阐释为宇宙演化的内在驱动力，这视角非常新颖。书中穿插着一些历史轶事，比如爱因斯坦和玻尔之间那些充满火花的辩论，这些故事为冰冷的物理定律增添了人性的温度和戏剧性。阅读过程中，我时不时会停下来，不是因为我没看懂，而是因为那些深刻的洞察让我忍不住想要细细品味，甚至想找人讨论一番。这本书的阅读体验，更像是一次与一位睿智且富有激情的导师并肩漫步于科学殿堂的旅程，而非一次枯燥的知识灌输。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和用词选择，体现了一种对知识传播的深度尊重。它绝不是那种为了追求点击率而堆砌热点概念的浮夸之作。相反，它的文字是沉静的，但内里蕴含的力量却是巨大的。作者的行文风格非常克制，他不会过度渲染“颠覆性”或“革命性”这些词汇，而是让事实和逻辑本身去说话。我特别欣赏其中关于“测量”在物理学中的地位的讨论，那段文字非常精妙地探讨了观察者与被观察对象之间的相互影响，这触及了科学哲学的核心。在描述一些前沿理论的困境时，作者的态度是坦诚而谨慎的，他清晰地划分了已证实的部分和仍在探索的假说，没有丝毫含糊不清。读完后，我感觉自己对“物理学”这个词的理解都提升了一个维度，它不再是遥不可及的大学专业，而成为了一种理解世界运行的基本逻辑。这本书的结尾，没有给出任何终极答案，而是留下了一个充满希望和探索欲的开放式展望，让人意犹未尽，迫不及待想去寻找下一本引人深思的读物。

评分☆☆☆☆☆

要说这本书有什么特点，那就是它极强的“对话感”。阅读时，我完全没有感到自己是在被动接受信息，更像是与一位学识渊博的朋友进行深度交流。作者善于使用反问句和设问句，不断引导读者的思考进入他预设的逻辑路径，但这种引导是极其温和且富有启发性的，绝不带有灌输的意味。在介绍那些看似枯燥的数学工具时，作者别出心裁地将其比喻成“理解世界的不同语言”，强调了工具本身的优雅性而非其使用难度。我发现，这本书在解释“对称性”这一核心概念时，达到了极高的水准。它不仅仅是从数学上给出定义，而是从美学、从自然界的普遍规律（从雪花的结构到基本粒子的行为）来阐释对称之美，这种跨学科的论证方式，极大地拓宽了我的认知边界。这本书的价值不在于它能让你算出多少道题，而在于它能让你在抬头看星空时，心中涌起对那些隐藏规律更深层次的敬畏与理解。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，我原本对物理学抱有一种敬畏感，觉得那是一门需要天赋才能涉足的学问。这本书的出现，彻底颠覆了我的固有观念。它的结构安排堪称一绝，每一章节的过渡都无比顺畅，仿佛在讲一个连贯且跌宕起伏的故事。作者的高明之处在于，他总能找到一个最接地气的生活场景来切入一个深奥的物理现象。例如，他解释量子纠缠时，用了一个关于两枚被同时抛出、无论相隔多远都保持相反结果的硬币的比喻，那个瞬间，我感觉我“抓住”了那个概念的精髓，而不是仅仅记住了它的定义。书中对于实验设计的描述也极其生动，那些著名的、改变人类历史的实验，被还原得如同舞台上的戏剧表演，充满了悬念和高潮。我尤其喜欢作者对于“不确定性”这个主题的反复强调，他没有将它视为知识的盲点，而是视为自然界内在的美丽特征。读完这本，我最大的感受是，物理学并非是关于“计算”的学问，而是关于“提问”的艺术，是关于如何以最谦卑和好奇的心态去审视我们所处的现实。

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读第三遍啦～上课推荐给学生～