作者以白描寫意手法,讓一個個物理學概念像小說角色那樣自然齣現,自然走進讀者心裏。
作者引用瞭許多古典文學作品的片斷,那些句子還原物理學的藝術本色,增添讀者閱讀的樂趣。
物理學有好多奇妙而令人疑惑的思想,可惜它們都被銷在小盒子裏,隻有極少數的人拿著鑰匙。在《時間、空間和萬物》中,作者用簡單的、沒有數學的語言告訴我們,關於宇宙的基本結構,物理學會說些什麼。他講瞭現代物理學的所有基本概念,如基本粒子、黑洞、引力、量子論、時間、質量、相對論和能量;還包括一些近年湧現的概念,如弦、虛時間和混沌。他清晰而睿的描述,將一般讀者引嚮激動人心的世界,也為科學傢們展望瞭科學的未來。
第一版序 ………………………………………… 001
第二版序 ………………………………………… 003
第三版序 ………………………………………… 004
第1章萬物 …………………………………… 001
從簡單說起 …………………………………… 001
理想化 ………………………………………… 004
原子 …………………………………………… 007
波 ……………………………………………… 011
第2章奇事 …………………………………… 016
電磁波 ………………………………………… 017
電子和原子 …………………………………… 019
粒子和波 ……………………………………… 024
作用量子 ……………………………………… 026
泡利原理與基本粒子 ………………………… 028
誇剋 …………………………………………… 034
相互作用 ……………………………………… 038
弦 ……………………………………………… 040
從粒子到黑洞 ………………………………… 042
第3章空間 …………………………………… 046
絕對的空間和時間 …………………………… 046
空間和維 ……………………………………… 049
空間的幾何 …………………………………… 054
空間的尺度 …………………………………… 059
第4章時間 …………………………………… 063
時間的測量 …………………………………… 063
時間尺度 ……………………………………… 068
時間的選擇 …………………………………… 072
時間箭頭 ……………………………………… 074
時間是虛的嗎 ………………………………… 075
第5章運動 …………………………………… 077
速度測量與時間同步 ………………………… 078
光速與時間 …………………………………… 081
相對論 ………………………………………… 083
加速運動 ……………………………………… 090
第6章能量 …………………………………… 095
引力質量 ……………………………………… 096
慣性質量 ……………………………………… 098
動量和動能 …………………………………… 103
能量守恒 ……………………………………… 107
E=mc2 ………………………………………… 112
大數巧閤 ……………………………………… 115
第7章自由 …………………………………… 117
不確定性原理 ………………………………… 118
量子的自由 …………………………………… 121
量子場 ………………………………………… 126
相互作用 ……………………………………… 129
對稱性 ………………………………………… 136
第8章質量 …………………………………… 141
慣性的電磁起源 ……………………………… 142
等效原理 ……………………………………… 147
慣性的相對論起源 …………………………… 153
第9章機會 …………………………………… 160
簡單和復雜 …………………………………… 160
概率 …………………………………………… 163
大數 …………………………………………… 167
熱量和溫度 …………………………………… 172
熵 ……………………………………………… 178
混沌 …………………………………………… 181
第10章大白鯊………………………………184
第11章奧妙…………………………………193
尾聲自然力的交易 …………………………… 199
附錄1基本物理常數 ………………………… 202
附錄2大小數錶示法 ………………………… 204
譯後記 …………………………………………… 205
第一版序
本書試著用通俗的語言來討論物理學對宇宙基本結構的看法。它從物理專業裏挑選齣一些基本的概念,然後用平易的沒有數學的語言將它們錶達齣來。物理學有許多絕妙而稀奇的思想,卻總被關在狹小的盒子裏,隻有握著鑰匙的一小夥人纔可能走近它們,那不是太可惜瞭嗎?然而,假如誰想把那盒子打開,讓思想飄散,擺脫華貴的數學束縛,跳齣沉重的曆史陰影,那麼他也許討不瞭任何人的歡喜,有人會說他淺薄,還有人會感到不知所雲。不過,盡管心存疑慮,我還是覺得該擔起這個責任,因為專業化的東西已經太多,而嚮大眾普及的卻少得可憐。
即使身在物理學圈子裏的大學生,也往往隻看到一棵棵精心栽培的樹,很少能發現樹外還有森林。他全身心都在熱力學、電磁學和量子力學的叢林裏穿行,難免會迷失方嚮;但願他能跳齣那叢林,找迴自己的路。正是齣於這樣一個心願,我們在埃塞剋斯(Essex)大學為大學生們開瞭門物理學的課,這本書就是從講課中産生的。通常認為大學生理所當然應該熟悉的許多概念,我們也或多或少從頭說起;另外有些隻有研究生纔會遇到的概念,在我們看來也並不比大傢在中學碰到的東西更睏難。要說難,那不過是對它們還不夠熟悉。如果忽略瞭這些概念,本書也就談不上它所企求的鳥瞰物理學瞭。
我欣賞馬剋?吐溫說過的一句話:
科學真是迷人,根據零星的事實,增添一點猜想,就能贏得那麼多收獲!
我相信,不論是想追求物理宇宙的普通讀者,希望成為通纔的人文學科的大學生,還是發願走進物理學的高中生,都能夠體驗到那迷人的東西。我還相信,這本書對各級物理老師都會有用,而念物理的大學生可以拿它作為瞭解物理學背景的讀物。雖然這麼說,我當然明白,寫一本讓專傢和百姓都能讀的書有多難。我也同樣知道,沒有幾個科學傢乾這樣的事情。不同學科之間的鴻溝,在今天比以往任何時候都更加寬廣。雖然誰也不能更專業到哪兒去,但可能也不會有人來做普及,這實際上是常有的事情。那些溝壑沒有什麼可愛的,有時甚至還完全是危險的,如果這本小書能多少起到點兒溝通的作用,它也就至少達到瞭一個目的。
B.K.裏德雷
1974年7月,Colchester第二版序
本書基本上在講概念,如果不說科學前沿,它大概是不會很快落伍的。不過,有的概念還是失敗瞭,而時空裏生活著的某些精靈,在本書第一版齣版後的8年裏,卻當然地獲得瞭新奇的特徵。例如誇剋,一個與電子和其他輕子共同扮演著真正的基本角色的夥伴,錶現齣瞭令人欣喜的性質,越來越實在瞭。現在,新的實驗發現瞭長程關聯,量子世界更加不平凡瞭。囊括一切的大統一帶來瞭最深廣的思想。同時,與半導體電子學相關的低維物質的研究也在滿地開花結果。所有這些(也許還有彆的)七彩絢爛的東西都該嚮大傢展示齣來。在這第二版裏,它們都找到瞭自己的位置,而書也重寫瞭一點,篇幅也擴充瞭一些。但書的本色跟過去一樣,我希望它還像第一版那樣幸運,能得到專傢和大眾的接受和喜歡。
B.K.裏德雷
1983年7月,Colchester第三版序
在這新的一版裏,許多內容沒變,而風格更是一點兒沒變。不過我還是忍不住藉這個機會增加瞭新的一章(“大白鯊”),增加瞭一個附錄(“自然力的交易”)。譯者覺得把它改作本書的“尾聲”更好一些。新的一章強調瞭不太常聽人說起的一些現代理論物理學的概念性難題——當然是憑我個人的興趣。新的附錄說得太隨便瞭,有點兒不像話。另外,還簡單談瞭些最近流行的東西,如弦和混沌;修正瞭一些印錯的數字。總的說來,本書從Aaron Riclley的批評中得到瞭很大的幫助,我要特彆感謝他;我還要感謝Ann Spencer,她為我畫瞭幅可能的“大白鯊”近影的插圖,令我很感興趣。我希望這本書現在也跟以前的版本一樣,能令人欣喜地看到非專業的讀者都能讀下去。
B.K.裏德雷
第1章萬物
詩人的眼睛那神奇狂放的一轉,
從天上看到地下,從地下轉迴天上;
幻想生成的
未知的事物,在詩人的筆底
顯齣瞭模樣,空空如也的它們
也獲得瞭名字和地方。
——莎士比亞:仲夏夜之夢第五幕第一場雅典公爵忒修斯的話。他說,“瘋子、情人和詩人都是幻想的産兒……詩人的眼睛……”譯文參考瞭硃生豪先生的譯本(人民文學齣版社,1978)。
從簡單說起
物理學講的是宇宙間的簡單事物。它把復雜的生命和活體留給生物學,也求之不得地將原子間數不清的相互作用方式留給化學去探索。活細胞當然復雜得不能再復雜瞭,而一樣復雜的還有麯麵——隨便哪種麯麵。生物物理或化學物理偶爾會遇到這些問題,但總的說來,它們是很難對付的。細胞和麯麵都不是什麼簡單的東西。
可以說,簡單的東西根本就不存在。皇後敢嚮愛麗絲吹噓,她在早餐前能想齣6樣不可能的東西,但是她卻很難想象6樣簡單的東西。請看第2章標題下引的那段話。讓我們來看一個普通的例子,如一塊石頭,一塊能拿得起也放得下的石頭,還有什麼能比它更簡單的東西嗎?我們看得見、摸得著、拿得起的東西,都是我們身邊的一些實實在在的東西。重要的是要認識它們是怎麼運動的——而石頭是最簡單的子彈。石器時代的軍隊大概會積極開展某些關於石頭彈道麯綫的研究,但是物理學傢們幾乎不會去碰它,除非重金懸賞。石頭太復雜瞭,錶麵一點兒也不規則。想想看,空氣從它粗糙的錶麵流過,該有多復雜,多混亂。所以,也不可能從石頭的特殊現象中找齣所有子彈普遍存在的東西。
於是,有人把石頭切割成整齊規則的形狀——像那5個規則的物體(圖1��1)。像四麵體或立方體形狀的物體,似乎更容易把握,因為它們是高度對稱的。我們隻需要考慮5種規則形狀,這該是多圖1.15種規則的固體。每一固體的麵數都寫在括號裏。
簡單呀!有興趣的讀者可以試著證明,在三維空間裏的確隻能存在那5種規則的多麵體。(證明隻需要用點(v)綫(e)麵(f)關係的歐拉(Euler)定理:v+f-e=2,當然還得靠一點數學機智。)想當然地看,這些形狀的物體在專門研究簡單事物的科學裏一定占據著特彆重要的地位,但事實並非如此。隻有在極少的情況下,規則體的概念纔可愛,纔有用。開普勒( Kepler)曾以此為基礎艱難地構造太陽係的理論。開普勒在1596年齣版的第一本書《宇宙的秘密》(Mysterium Cosmograhicum)中說,宇宙是以柏拉圖的這5個規則固體的模式構成的。在他看來,數學的協調是宇宙的基礎。在結晶學中,立方體的對稱性起著特彆重要的作用。然而,不論哪種規則形狀的物體,在物理學中都沒有意義。原因是,規則的固體也有棱角,它們的規則性是相對的。從不同角度看,它們並不相同,有的方嚮比彆的方嚮“更特殊”。
把那些棱角磨掉,我們就得到一個颱球。物理學傢那麼喜歡颱球,天知道!在物理學中,颱球是許多事物的原型,從這一點說,我們常說的沒有重量的弦也不如它重要。颱球從各方麵看都是一樣的;我們可以將它握在手中,也可以拋嚮天空,還可以讓它擺,讓它滾,一切力學定律都可以拿它來考察。石器時代的自然哲學傢們一定樂意拿錢來買我們關於球狀石頭的研究成果。颱球雖然誘人,卻也不夠簡單。它的缺陷是那張包在外頭的麯麵。我們在開頭講過,麯麵不是簡單的東西。然而,一個物體要與周圍區彆開來,總會裹張皮的。既然這樣,我們來想象一樣無限堅硬、完全光滑、絕對沒有結構的東西,讓麯麵理想地消失。然後,我們用一種無比堅硬的理想彈性材料來做一個絕對均勻的颱球。我們將那材料叫“烏托子”( utopium)。這個名字當然是從utopiu(烏托邦)衍生來的;�瞚um是代錶元素的詞尾。現在,我們有瞭第一樣簡單的物理學事物——用烏托子造的颱球。
……
坦白說,我一開始拿到《周讀書係:時間、空間和萬物》這本書的時候,並沒有抱太大的期望。我通常更偏愛情節跌宕起伏的小說,或者曆史厚重感十足的傳記。然而,這本書卻以一種齣乎意料的方式抓住瞭我。它並沒有一開始就拋齣理論,而是從我們最熟悉的生活體驗齣發,比如我們對時間流逝的感知,或者對空間距離的理解,然後循序漸進地引入更復雜的概念。我尤其被書中關於“多重宇宙”的猜想所吸引,雖然這聽起來像是科幻小說的情節,但作者卻用嚴謹的科學依據來支撐,讓人不禁為之著迷。它讓我開始思考,我們所經曆的現實,是否隻是無數可能性中的一種?書中對“時間”的描述,也讓我重新審視瞭“過去”、“現在”和“未來”的界限,仿佛它們不再是牢不可破的堤壩,而是流動交織的河流。讀完這本書,我的思維方式發生瞭微妙的改變,看待問題不再局限於單一的角度,而是開始嘗試從更宏觀、更深遠的層麵去理解。
评分我一直認為,對於宇宙的探索,不應該僅僅局限於那些專業的科學研究者。每一個對世界充滿好奇心的人,都應該有能力去瞭解那些最基本的宇宙運行法則。《周讀書係:時間、空間和萬物》這本書,恰恰滿足瞭我的這一願望。它就像一位耐心細緻的嚮導,帶領我穿越時間和空間的迷宮。書中對於“空間”的描繪,讓我意識到它遠非我們所想象的那麼簡單,它甚至可以被彎麯、被扭麯,而這背後有著深刻的物理學原理。我特彆喜歡書中關於“大爆炸”理論的解讀,它用一種充滿畫麵感的方式,讓我們仿佛親眼目睹瞭宇宙從無到有的壯麗景象。每一次閱讀,我都能從中獲得新的啓發,對“萬物”的理解也更加深刻。它讓我不再覺得自己隻是一個渺小的個體,而是與整個宇宙息息相關的一部分。這本書不僅僅是知識的傳遞,更是一種精神的洗禮,讓我對生命的存在和宇宙的奧秘充滿瞭更深的敬意。
评分在閱讀《周讀書係:時間、空間和萬物》之前,我對宇宙的認知,大多來自於電影和科普節目,總覺得那些概念離我的生活太遙遠。然而,這本書的齣現,徹底改變瞭我的看法。作者以一種非常個人化的筆觸,分享瞭他對時間、空間以及宇宙萬物的理解,仿佛在與老朋友聊天一般。我尤其欣賞他對“時間”的哲學思考,它不僅僅是鍾錶上的數字,更是包含著記憶、情感和意識的復雜體驗。書中對於“空間”的探討,也讓我意識到,我們所處的空間,可能並非我們眼睛所見的那麼簡單,它可能隱藏著我們尚未發現的維度。我喜歡書中對於“萬物”的定義,它包含的不僅僅是可見的物質,更是那些無形的能量、思想和信息。這本書沒有給我灌輸生硬的理論,而是通過一種循序漸進的方式,讓我自己去感悟和思考。讀完它,我感覺自己的視野得到瞭極大的拓展,對宇宙的奧秘也充滿瞭更加濃厚的興趣。
评分一直以來,我對於宇宙的起源、時間的本質以及我們身處何種空間等宏大命題都充滿瞭好奇。然而,很多關於這些主題的書籍往往晦澀難懂,充斥著復雜的公式和理論,讓我望而卻步。直到我偶然翻閱瞭這本《周讀書係:時間、空間和萬物》,我纔發現,原來探索宇宙的奧秘可以如此引人入勝。作者用一種非常平易近人的語言,將那些看似遙不可及的概念,比如量子力學中的糾纏現象,或者愛因斯坦的相對論,巧妙地融入到一個個生動的故事和類比之中。我尤其喜歡書中對“時間”的探討,它不像我們日常感知的那樣綫性流動,而是充滿瞭張力與可能性,仿佛一幅展開的畫捲,我們隻是在其中一個瞬間駐足。書中對於“空間”的描述也顛覆瞭我以往的認知,不再僅僅是容納萬物的容器,而是與物質和能量相互交織、動態變化的實體。讀完這本書,我感覺自己仿佛擁有瞭一副新的眼鏡,能夠以一種全新的視角去觀察這個世界,去思考那些我們習以為常卻又充滿未知的存在。它讓我不再害怕那些抽象的概念,反而激發瞭我更深入探索的欲望,迫不及待地想瞭解更多。
评分在浩瀚的書海中,找到一本能真正觸動你內心深處,並讓你在閱讀過程中時常停下來,陷入沉思的書,實屬不易。這本《周讀書係:時間、空間和萬物》就是這樣一本讓我印象深刻的作品。它沒有賣弄深奧的學問,也沒有故弄玄虛的辭藻,而是以一種娓娓道來的方式,引導讀者一步步走進時間與空間的奇妙旅程。我特彆欣賞作者對於“萬物”的解讀,它不僅僅是指我們肉眼可見的星辰大海,更是包含那些我們尚未探測到的微觀粒子,以及隱藏在現象背後的深刻規律。書中通過豐富的實例,比如黑洞的形成,宇宙的膨脹,以及生命起源的猜想,將這些復雜的科學知識變得觸手可及。每一次翻頁,都像是打開瞭一扇新的窗戶,讓我看到宇宙更廣闊的景象,也更深刻地理解瞭我們自身在其中的渺小與偉大。這本書帶給我的不僅僅是知識的增長,更是一種對生命和宇宙的敬畏之情,讓我更加珍惜眼前的一切,也更加期待未來的探索。
评分不错
评分书籍有点破损
评分好评!
评分初一的儿子也爱看,不错
评分前身可以追溯到20世纪30年代。1925年故宫博物院建立后,相关学者对留存在宫中的大量文物进行清点、整理,并在稍后编辑出版了不少专业刊物,主要包括偏向介绍器皿、书画等艺术作品的《故宫周(旬)刊》、《故宫》、《故宫书画集》,以及专于文献档案的《掌故丛编》(后改名为《文献丛编》)、《史料旬刊》等两大类。这两类出品都试图从不同角度向读者群推介故宫内的丰富藏品,而1932年首版的《故宫日历》就是其中之一。日历的正面印有年、月、日,同时又有英文加以对应。另外,还有节气、朔望、韵目等因素也出现在同一页上。节气、朔望容易理解,韵目对于当下的人们来说则有些陌生。韵目本来是指用于诗词创作时使用到的各个韵排列而成的目录,19世纪中后期“韵目代日”出现以后被用于记录日期。简单来说,就是1个韵目代表1个月中的1天,一共有31个字,代表31天,如“文”代表12日,抗战中发生在1938年11月12日夜里的一场大火即被称为“文夕大火”,“卅”代表31日,“五卅运动”即得名于此。日历的反面印有故宫博物院所收藏的书、画、古籍、青铜器、瓷器、玉器等等,365张图画的排列与日历正面的节令相结合,阅览的人可以“见图如见节令、星期、日期”。除此以外,图画的颜色也是区别不同时节的一种方式,色彩赋予读者的区别感更为清晰。1935年一则经销商的广告上,文案做得十分夺目:“震铄世界惟故宫日历足以当之,独霸天下惟故宫博物院有此资料”、“案头壁上,皆可适用,自备送礼,均极相宜”。当时《故宫日历》还有配“厚黑玻璃座盘”的“套餐”,定价2元7角。当时这本日历仅署“故宫博物院编”,没有具体编辑的姓名。关于旧版《故宫日历》的编者冯华,只有在故宫出版社资深编辑朱传荣的回忆文字中有只言片语的描述。在那个动荡的年代,故宫珍宝南迁在即,小小的《故宫日历》却年复一年为普通民众打开了古代艺术宝藏的一扇窗,也成为许多人醉心传统文化、走上求艺之路的开端。在一些老画家早年学画经历的回忆文字中可以发现,在当年信息相对闭塞、资源匮乏的环境下,可能就是一本《故宫日历》,为其启蒙,作其良伴。2010年,被遗忘经久的《故宫日历》“复活”了,以1937年版《故宫日历》为蓝本的“复刻版”问世。原汁原味的“复刻版”,黑白印刷,不仅仅是呼应渐起的怀旧风,也是致敬于走过85个年头的故宫博物院、致敬于老去的前辈故宫人。此后,《故宫日历》开始尝试推陈出新。故宫出版社在2011年版《故宫日历》的编纂中,生肖开始成为确定主题或隐或显的因由。在12个月首的篇章页里,放置一件直接描绘兔子的画作来呼应辛卯生肖。2012年,壬辰年的生肖龙,是中华民族的图腾。整座紫禁城,简直无处不龙。于是,龙年的《故宫日历》,“紫禁龙时空”成为主题,以龙为表现对象的陶瓷、青铜、书画、珐琅……12个类别,按照月份一一呈现农历癸巳年,《故宫日历》主题是“山水有清音”。因为明代李长卿《松霞馆赘言》云:“巳者,四月之卦,于时草茂,而蛇得其所”。草木山川,在故宫藏品中的表现数不胜数。因此,以“山水有清音”为主题、取材山水画作、辅以文玩器用等陈设的方案浮出水面。“山水有清音”,就是要展现古人寄情山水的诗意生活,更是要唤醒城市喧嚣中的你我。山水有清音,山水觅知音。12个月分为3个单元:笔墨寻源、诗意栖居、仙境凡间;其下又以月为单位,既有对山水题材的追根溯源,也有云山墨戏、界画楼台之类的专题展现;而每个星期,也尽量各有侧重,并且在多数的周日,以与主题相关的文玩器用等藏品作为新一周开始的标志,尽可能从新的视角引发读者的兴趣――对传承有序的山水艺术、对绵延不绝的山水文化。藏品选取,确立了这样的原则:图像常见的名作,重点展示出细节,《千里江山图》甚至占尽整个10月;不甚知名但各有特色的藏品也不轻视,明代医生王履的写生佳作《华山图》册、清代篆刻高手黄易的纪游“影集”《嵩洛访碑图》册,都是个中翘楚。所选的藏品也不只山水,如《洛神赋图》中的边边角角、《夜宴图》里的围屏图障、远古的水波纹彩陶……不拘一格,尽收其中。如果细细翻读今年的《故宫日历》,还会发现许多有趣的细节:除标明公立和农历日期、二十四节气,还特意标出充满诗意的七十二候。这是古人根据寒暑变化与物候现象对时节的一种独特划分:五日为一候,一年共七十二候,何时“东风解冻”,何时“草木萌动”,古人早已注解其中。就读北大期间选择小说组的研究,周作人是他的老师。两人关系密切,通信频繁。阅读1932年的《俞平伯年谱》,可以找到许多关于两人书信沟通的记载,一整个月份里他们的通讯次可达到七次之多... ...在12月中旬寄出信件之时,俞平伯将一份《故宫日历》一同寄给了周作人,作为礼物表达学生对老师的一番心意。梁实秋在写给张佛年的信中,也提及获赠《故宫日历》一事:“顷接故宫日历一册,既有阴阳日历可察,复逐日有古物照片欣赏(二月二十与五月廿四重复),实日历中最佳之作,拜领谢谢矣。”梁实秋可以挑出二月二十与五月廿四图。
评分书籍有点破损
评分好评!
评分还好
评分书不错,很满意。
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