周读书系：时间、空间和万物 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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B·K·里德雷 著，李泳 译

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出版社： 湖南科学技术出版社

ISBN：9787535787705

版次：1

商品编码：11866477

包装：平装

开本：32开

出版时间：2016-01-01

用纸：胶版纸

页数：220

正文语种：中文

编辑推荐

适读人群 ：初中以上文化普通读者

　　作者以白描写意手法，让一个个物理学概念像小说角色那样自然出现，自然走进读者心里。

　　作者引用了许多古典文学作品的片断，那些句子还原物理学的艺术本色，增添读者阅读的乐趣。

内容简介

　　物理学有好多奇妙而令人疑惑的思想，可惜它们都被销在小盒子里，只有极少数的人拿着钥匙。在《时间、空间和万物》中，作者用简单的、没有数学的语言告诉我们，关于宇宙的基本结构，物理学会说些什么。他讲了现代物理学的所有基本概念，如基本粒子、黑洞、引力、量子论、时间、质量、相对论和能量；还包括一些近年涌现的概念，如弦、虚时间和混沌。他清晰而睿的描述，将一般读者引向激动人心的世界，也为科学家们展望了科学的未来。

目录

第一版序 ………………………………………… 001

第二版序 ………………………………………… 003

第三版序 ………………………………………… 004

第1章万物 …………………………………… 001

从简单说起 …………………………………… 001

理想化 ………………………………………… 004

原子 …………………………………………… 007

波 ……………………………………………… 011

第2章奇事 …………………………………… 016

电磁波 ………………………………………… 017

电子和原子 …………………………………… 019

粒子和波 ……………………………………… 024

作用量子 ……………………………………… 026

泡利原理与基本粒子 ………………………… 028

夸克 …………………………………………… 034

相互作用 ……………………………………… 038

弦 ……………………………………………… 040

从粒子到黑洞 ………………………………… 042

第3章空间 …………………………………… 046

绝对的空间和时间 …………………………… 046

空间和维 ……………………………………… 049

空间的几何 …………………………………… 054

空间的尺度 …………………………………… 059

第4章时间 …………………………………… 063

时间的测量 …………………………………… 063

时间尺度 ……………………………………… 068

时间的选择 …………………………………… 072

时间箭头 ……………………………………… 074

时间是虚的吗 ………………………………… 075

第5章运动 …………………………………… 077

速度测量与时间同步 ………………………… 078

光速与时间 …………………………………… 081

相对论 ………………………………………… 083

加速运动 ……………………………………… 090

第6章能量 …………………………………… 095

引力质量 ……………………………………… 096

惯性质量 ……………………………………… 098

动量和动能 …………………………………… 103

能量守恒 ……………………………………… 107

E=mc2 ………………………………………… 112

大数巧合 ……………………………………… 115

第7章自由 …………………………………… 117

不确定性原理 ………………………………… 118

量子的自由 …………………………………… 121

量子场 ………………………………………… 126

相互作用 ……………………………………… 129

对称性 ………………………………………… 136

第8章质量 …………………………………… 141

惯性的电磁起源 ……………………………… 142

等效原理 ……………………………………… 147

惯性的相对论起源 …………………………… 153

第9章机会 …………………………………… 160

简单和复杂 …………………………………… 160

概率 …………………………………………… 163

大数 …………………………………………… 167

热量和温度 …………………………………… 172

熵 ……………………………………………… 178

混沌 …………………………………………… 181

第10章大白鲨………………………………184

第11章奥妙…………………………………193

尾声自然力的交易 …………………………… 199

附录1基本物理常数 ………………………… 202

附录2大小数表示法 ………………………… 204

译后记 …………………………………………… 205

精彩书摘

　　第一版序

　　本书试着用通俗的语言来讨论物理学对宇宙基本结构的看法。它从物理专业里挑选出一些基本的概念，然后用平易的没有数学的语言将它们表达出来。物理学有许多绝妙而稀奇的思想，却总被关在狭小的盒子里，只有握着钥匙的一小伙人才可能走近它们，那不是太可惜了吗？然而，假如谁想把那盒子打开，让思想飘散，摆脱华贵的数学束缚，跳出沉重的历史阴影，那么他也许讨不了任何人的欢喜，有人会说他浅薄，还有人会感到不知所云。不过，尽管心存疑虑，我还是觉得该担起这个责任，因为专业化的东西已经太多，而向大众普及的却少得可怜。

　　即使身在物理学圈子里的大学生，也往往只看到一棵棵精心栽培的树，很少能发现树外还有森林。他全身心都在热力学、电磁学和量子力学的丛林里穿行，难免会迷失方向；但愿他能跳出那丛林，找回自己的路。正是出于这样一个心愿，我们在埃塞克斯（Essex）大学为大学生们开了门物理学的课，这本书就是从讲课中产生的。通常认为大学生理所当然应该熟悉的许多概念，我们也或多或少从头说起；另外有些只有研究生才会遇到的概念，在我们看来也并不比大家在中学碰到的东西更困难。要说难，那不过是对它们还不够熟悉。如果忽略了这些概念，本书也就谈不上它所企求的鸟瞰物理学了。

　　我欣赏马克?吐温说过的一句话：

　　科学真是迷人，根据零星的事实，增添一点猜想，就能赢得那么多收获！

　　我相信，不论是想追求物理宇宙的普通读者，希望成为通才的人文学科的大学生，还是发愿走进物理学的高中生，都能够体验到那迷人的东西。我还相信，这本书对各级物理老师都会有用，而念物理的大学生可以拿它作为了解物理学背景的读物。虽然这么说，我当然明白，写一本让专家和百姓都能读的书有多难。我也同样知道，没有几个科学家干这样的事情。不同学科之间的鸿沟，在今天比以往任何时候都更加宽广。虽然谁也不能更专业到哪儿去，但可能也不会有人来做普及，这实际上是常有的事情。那些沟壑没有什么可爱的，有时甚至还完全是危险的，如果这本小书能多少起到点儿沟通的作用，它也就至少达到了一个目的。

　　B.K.里德雷

　　1974年7月，Colchester第二版序

　　本书基本上在讲概念，如果不说科学前沿，它大概是不会很快落伍的。不过，有的概念还是失败了，而时空里生活着的某些精灵，在本书第一版出版后的8年里，却当然地获得了新奇的特征。例如夸克，一个与电子和其他轻子共同扮演着真正的基本角色的伙伴，表现出了令人欣喜的性质，越来越实在了。现在，新的实验发现了长程关联，量子世界更加不平凡了。囊括一切的大统一带来了最深广的思想。同时，与半导体电子学相关的低维物质的研究也在满地开花结果。所有这些（也许还有别的）七彩绚烂的东西都该向大家展示出来。在这第二版里，它们都找到了自己的位置，而书也重写了一点，篇幅也扩充了一些。但书的本色跟过去一样，我希望它还像第一版那样幸运，能得到专家和大众的接受和喜欢。

　　B.K.里德雷

　　1983年7月，Colchester第三版序

　　在这新的一版里，许多内容没变，而风格更是一点儿没变。不过我还是忍不住借这个机会增加了新的一章（“大白鲨”），增加了一个附录（“自然力的交易”）。译者觉得把它改作本书的“尾声”更好一些。新的一章强调了不太常听人说起的一些现代理论物理学的概念性难题——当然是凭我个人的兴趣。新的附录说得太随便了，有点儿不像话。另外，还简单谈了些最近流行的东西，如弦和混沌；修正了一些印错的数字。总的说来，本书从Aaron Riclley的批评中得到了很大的帮助，我要特别感谢他；我还要感谢Ann Spencer，她为我画了幅可能的“大白鲨”近影的插图，令我很感兴趣。我希望这本书现在也跟以前的版本一样，能令人欣喜地看到非专业的读者都能读下去。

　　B.K.里德雷

　　第1章万物

　　诗人的眼睛那神奇狂放的一转，

　　从天上看到地下，从地下转回天上；

　　幻想生成的

　　未知的事物，在诗人的笔底

　　显出了模样，空空如也的它们

　　也获得了名字和地方。

　　——莎士比亚：仲夏夜之梦第五幕第一场雅典公爵忒修斯的话。他说，“疯子、情人和诗人都是幻想的产儿……诗人的眼睛……”译文参考了朱生豪先生的译本（人民文学出版社，1978）。

　　从简单说起

　　物理学讲的是宇宙间的简单事物。它把复杂的生命和活体留给生物学，也求之不得地将原子间数不清的相互作用方式留给化学去探索。活细胞当然复杂得不能再复杂了，而一样复杂的还有曲面——随便哪种曲面。生物物理或化学物理偶尔会遇到这些问题，但总的说来，它们是很难对付的。细胞和曲面都不是什么简单的东西。

　　可以说，简单的东西根本就不存在。皇后敢向爱丽丝吹嘘，她在早餐前能想出6样不可能的东西，但是她却很难想象6样简单的东西。请看第2章标题下引的那段话。让我们来看一个普通的例子，如一块石头，一块能拿得起也放得下的石头，还有什么能比它更简单的东西吗？我们看得见、摸得着、拿得起的东西，都是我们身边的一些实实在在的东西。重要的是要认识它们是怎么运动的——而石头是最简单的子弹。石器时代的军队大概会积极开展某些关于石头弹道曲线的研究，但是物理学家们几乎不会去碰它，除非重金悬赏。石头太复杂了，表面一点儿也不规则。想想看，空气从它粗糙的表面流过，该有多复杂，多混乱。所以，也不可能从石头的特殊现象中找出所有子弹普遍存在的东西。

　　于是，有人把石头切割成整齐规则的形状——像那5个规则的物体（图1��1）。像四面体或立方体形状的物体，似乎更容易把握，因为它们是高度对称的。我们只需要考虑5种规则形状，这该是多图1.15种规则的固体。每一固体的面数都写在括号里。

　　简单呀！有兴趣的读者可以试着证明，在三维空间里的确只能存在那5种规则的多面体。（证明只需要用点（v）线（e）面（f）关系的欧拉（Euler）定理：v+f-e=2，当然还得靠一点数学机智。）想当然地看，这些形状的物体在专门研究简单事物的科学里一定占据着特别重要的地位，但事实并非如此。只有在极少的情况下，规则体的概念才可爱，才有用。开普勒（ Kepler）曾以此为基础艰难地构造太阳系的理论。开普勒在1596年出版的第一本书《宇宙的秘密》（Mysterium Cosmograhicum）中说，宇宙是以柏拉图的这5个规则固体的模式构成的。在他看来，数学的协调是宇宙的基础。在结晶学中，立方体的对称性起着特别重要的作用。然而，不论哪种规则形状的物体，在物理学中都没有意义。原因是，规则的固体也有棱角，它们的规则性是相对的。从不同角度看，它们并不相同，有的方向比别的方向“更特殊”。

　　把那些棱角磨掉，我们就得到一个台球。物理学家那么喜欢台球，天知道！在物理学中，台球是许多事物的原型，从这一点说，我们常说的没有重量的弦也不如它重要。台球从各方面看都是一样的；我们可以将它握在手中，也可以抛向天空，还可以让它摆，让它滚，一切力学定律都可以拿它来考察。石器时代的自然哲学家们一定乐意拿钱来买我们关于球状石头的研究成果。台球虽然诱人，却也不够简单。它的缺陷是那张包在外头的曲面。我们在开头讲过，曲面不是简单的东西。然而，一个物体要与周围区别开来，总会裹张皮的。既然这样，我们来想象一样无限坚硬、完全光滑、绝对没有结构的东西，让曲面理想地消失。然后，我们用一种无比坚硬的理想弹性材料来做一个绝对均匀的台球。我们将那材料叫“乌托子”（ utopium）。这个名字当然是从utopiu（乌托邦）衍生来的；�瞚um是代表元素的词尾。现在，我们有了第一样简单的物理学事物——用乌托子造的台球。

　　……

前言/序言

《时空织锦：宇宙万象的奥秘》 目录 引言：凝视深邃，叩问永恒 第一章：时间的河流，流淌的记忆 1.1 时间的本质：从日常感知到物理实在 1.2 时间的箭：单向性与因果律的羁绊 1.3 时间的膨胀：相对论下的时空交织 1.4 时间的尽头？宇宙膨胀与熵增的终极猜想 1.5 时间的悖论：回到过去，存在的裂痕 第二章：空间的维度，无限的舞台 2.1 空间的几何：欧氏与非欧氏的辩证 2.2 空间的曲率：引力场中的时空扭曲 2.3 空间的边界：宇宙的尺度与结构的迷思 2.4 空间的折叠：虫洞与超空间旅行的可能性 2.5 空间的感知：从三维世界到多维想象 第三章：万物的起源，从虚无到存在 3.1 宇宙的黎明：大爆炸的壮丽史诗 3.2 基本粒子的世界：构成万物的基石 3.3 力的交响：四种基本相互作用的奥秘 3.4 星辰的诞生与消亡：恒星的生命周期 3.5 星系的演化：从宇宙的巨网到我们的小屋 第四章：生命的密码，演化的奇迹 4.1 生命的火花：地球上的起源之地 4.2 DNA的叙事：基因与遗传的宏伟蓝图 4.3 演化的力量：自然选择的精妙调控 4.4 意识的觉醒：从简单的反射到复杂的思维 4.5 生命的未来：探索宇宙中的其他生命 第五章：物质的形态，变化的奥秘 5.1 物质的三态：固、液、气之间的转换 5.2 等离子体的炽热：宇宙中最普遍的物质形态 5.3 量子真空的涌动：虚粒子与能量的奇景 5.4 暗物质与暗能量：宇宙中的神秘填充物 5.5 物质的相变：从晶体到超导的非凡旅程 第六章：能量的流动，驱动万物的动力 6.1 能量守恒：永不消失的宇宙财富 6.2 动能与势能：运动与位置的能量转换 6.3 热能的传递：从微观粒子到宏观世界的传导 6.4 电磁能的广阔：光、电、磁的统一与应用 6.5 核能的释放：原子核内的巨大力量 第七章：宇宙的尺度，无垠的辽阔 7.1 天文单位的丈量：行星到恒星的距离 7.2 光年的跨越：星际空间的广袤无边 7.3 星系团与超星系团：宇宙结构的宏伟图景 7.4 宇宙的年龄：从大爆炸到今天的亿万年 7.5 可观测宇宙的极限：我们能看到的尽头 第八章：我们是谁？意识与存在的哲学 8.1 意识的起源：大脑的电化学信号 8.2 自由意志的辩论：决定论与随机性的碰撞 8.3 自我认知：从镜子里的形象到内在的感受 8.4 存在主义的思考：个体在宇宙中的意义 8.5 死亡与不朽：生命的终点与永恒的追寻 第九章：未知的边界，未来的探索 9.1 量子力学的深邃：不确定性与纠缠的奇妙世界 9.2 黑洞的引力之谜：视界之外的未知 9.3 弦理论的宏愿：统一一切的可能性 9.4 宇宙的终极命运：大撕裂、大冻结还是大挤压？ 9.5 人类文明的未来：太空移民与星际远征 后记：在无限中寻找连接 --- 引言：凝视深邃，叩问永恒 在我们仰望星空，或是俯察尘埃的那一刻，一种古老而普遍的好奇心便被点燃。那是对“为什么”的追问，对“是什么”的探索，更是对“如何存在”的探寻。宇宙，以其浩瀚无垠的尺度，以其错综复杂的规律，以其日新月异的演变，构成了我们赖以生存的舞台，也成为了人类智慧与想象力最广阔的疆域。 《时空织锦：宇宙万象的奥秘》并非要将某个特定的理论或学说奉为圭臬，而是试图编织一张网，一张连接起时间、空间、物质、能量以及生命等宇宙基本要素的网。在这张网的每一个节点上，都闪烁着科学探索的光芒，也蕴含着哲学思考的深度。我们并非要给出终极的答案，而是希望引领读者踏上一场求知之旅，去感受宇宙的宏伟，去理解万物的关联，去体味生命的奇迹。 从时间的不可逆转，到空间的曲折变幻；从微观粒子的跳跃，到宏观星系的旋转；从生命的起源与演化，到意识的生成与存在——这一切，都是宇宙这部宏伟史诗中的精彩篇章。本书将尝试以一种深入浅出、引人入胜的方式，解读这些篇章中的奥秘，揭示隐藏在现象背后的规律，唤醒读者内心深处对宇宙的好奇与敬畏。 我们生活在时间的长河中，感知着空间的广延，构成了万物的一部分。理解时间、空间与万物，便是理解我们自身，理解我们所处的世界。这不仅仅是一次智力上的挑战，更是一次心灵的洗礼。让我们一同启程，在无垠的宇宙画布上，描绘出属于我们对时空与万物的认知图景。 第一章：时间的河流，流淌的记忆 时间，是我们最熟悉也最陌生的朋友。它如同奔腾不息的河流，从过去流向未来，裹挟着我们共同的记忆，也塑造着每一个当下。然而，当我们试图触碰时间的本质时，它却又显得如此 elusive（难以捉摸）。 1.1 时间的本质：从日常感知到物理实在 在日常生活中，我们通过日升日落、四季更迭来感知时间的流逝。时钟的滴答声，更是将时间量化，赋予其可度量的属性。然而，物理学对时间的理解远不止于此。爱因斯坦的狭义相对论告诉我们，时间并非绝对均匀流逝，而是与观察者的运动状态密切相关。速度越快，时间流逝得越慢，这便是“时间膨胀”的效应。这颠覆了牛顿力学中绝对时间的观念，将时间从一个独立的背景维度，变成了与空间紧密交织的时空。 1.2 时间的箭：单向性与因果律的羁绊 为什么时间总是向前流逝，而我们却无法回到过去？这是“时间之箭”的问题，也是熵增原理的体现。在宏观世界中，孤立系统的熵（无序度）总是趋向于增加，这意味着过程是不可逆的。一个打碎的花瓶无法自行复原，热量总是从高温物体流向低温物体。这种不可逆性，构成了我们感知到的时间单向流逝的基础。而因果律，作为世界运行的基本原则，也与时间的单向性紧密相连。原因总是发生在结果之前，这种前后顺序的固定，也强化了时间的“箭”的属性。 1.3 时间的膨胀：相对论下的时空交织 狭义相对论不仅揭示了运动对时间的影响，广义相对论则进一步将引力纳入考量。引力并非是一种力，而是由质量和能量弯曲时空所产生的效应。在这种弯曲的时空中，时间也会受到引力的影响。在强引力场中，时间流逝得更加缓慢。例如，在黑洞附近，时间几乎停滞。GPS卫星需要根据相对论效应来校准时间，否则将无法提供精确的定位信息。这表明，我们所处的时空并非一个平坦的背景，而是充满动态的、相互关联的整体。 1.4 时间的尽头？宇宙膨胀与熵增的终极猜想 宇宙的演化过程，同样与时间息息相关。目前观测表明，宇宙正在加速膨胀，这意味着宇宙的尺度在不断增大，物质和能量在逐渐分散。结合熵增原理，一些科学家推测，宇宙最终可能走向“热寂”——一个所有能量均匀分布，温度趋于绝对零度，万物都停止运动的终极状态。当然，这仅仅是一种推测，宇宙的最终命运仍然是科学家们正在积极探索的课题。 1.5 时间的悖论：回到过去，存在的裂痕 尽管我们感知时间是单向流逝的，但一些理论上的可能性，如虫洞，却引发了对时间旅行的遐想。然而，回到过去可能带来一系列逻辑上的悖论，例如著名的“祖父悖论”。如果我们回到过去，阻止了自己的祖父与祖母相遇，那么自己就不可能出生，也就无法回到过去。这些悖论的存在，或许暗示着时间旅行并非易事，甚至可能与我们对宇宙运行规律的理解存在冲突。对时间的深入理解，不仅揭示了物理世界的奥秘，也触及了我们对存在本身意义的思考。 第二章：空间的维度，无限的舞台 如果说时间是生命的河流，那么空间便是承载这一切的无限舞台。我们生活在三维空间中，习惯了长度、宽度、高度的认知，然而，空间的奥秘远不止于此。 2.1 空间的几何：欧氏与非欧氏的辩证 在我们的日常经验中，我们使用的是欧氏几何。例如，两点之间直线最短，三角形内角和为180度。然而，在广义相对论的框架下，空间并非平坦，而是会被质量和能量所弯曲，形成了非欧氏几何。在引力场中，光线会沿着弯曲的时空传播，呈现出“引力透镜”效应，就像通过一个巨大的凸透镜一样。这表明，我们对空间的理解，必须随着对宇宙认识的深入而不断拓展。 2.2 空间的曲率：引力场中的时空扭曲 想象一下，将一个重球放在一张拉紧的橡皮膜上，橡皮膜会向下凹陷。这就是空间弯曲的比喻。质量越大的物体，对时空的弯曲程度越大，形成的引力也就越强。这种空间的曲率，是引力的根本原因。行星绕太阳运行，并不是因为太阳施加了某种神秘的“拉力”，而是因为太阳弯曲了周围的时空，行星则沿着这条弯曲的路径运动。 2.3 空间的边界：宇宙的尺度与结构的迷思 宇宙的空间是无限的还是有限的？这是一个古老而深刻的问题。根据目前的观测，宇宙正在加速膨胀，这似乎暗示着宇宙并没有明确的边界。然而，我们所能观测到的宇宙，即“可观测宇宙”，是有限的，其尺度大约为930亿光年。这是因为光速有限，而宇宙的年龄也是有限的，我们只能接收到在宇宙年龄内传播过来的光。宇宙的整体结构，也并非随机分布，而是呈现出纤维状、空洞状的宏伟图景，仿佛一张巨大的宇宙之网。 2.4 空间的折叠：虫洞与超空间旅行的可能性 一些理论物理学家提出，空间可能存在“折叠”的可能性，即虫洞。虫洞被想象成连接宇宙中两个遥远时空区域的“捷径”，可以大大缩短星际旅行的时间。然而，虫洞的存在性尚未得到证实，即使存在，也可能极其不稳定，需要负能量来维持。尽管如此，虫洞的设想仍然激发着人们对超空间旅行的无限幻想，为科幻文学和科学探索提供了广阔的想象空间。 2.5 空间的感知：从三维世界到多维想象 人类的感官局限于三维空间，但数学和理论物理学却允许我们探索更高维度的可能性。一些理论，如弦理论，就认为宇宙可能存在10个或更多的维度，只是我们无法直接感知到它们。这些额外的维度可能卷曲得很小，隐藏在微观层面。理解多维空间，不仅是对数学抽象能力的挑战，也可能为我们揭示宇宙更深层次的规律提供线索。 第三章：万物的起源，从虚无到存在 在浩瀚的时间与空间之中，万物是如何从何而来？这是一个关于起源的宏大叙事，也是人类最本源的追问之一。 3.1 宇宙的黎明：大爆炸的壮丽史诗 现代宇宙学的主流观点认为，宇宙起源于大约138亿年前的一次“大爆炸”。在那个极度炽热、致密的奇点，所有的物质和能量都集中在一起。随着宇宙的膨胀和冷却，基本粒子开始形成，接着是原子、恒星、星系，最终演化出我们今天所见的宇宙。大爆炸理论得到了宇宙微波背景辐射、元素丰度等观测证据的支持，是理解宇宙起源的关键。 3.2 基本粒子的世界：构成万物的基石 在构成宇宙的万物中，最基础的组成单元便是基本粒子。根据标准模型，这些粒子包括了夸克、轻子（如电子、中微子）、玻色子（如光子、胶子、W和Z玻色子）以及希格斯粒子。夸克组成质子和中子，轻子如电子则围绕原子核运动，共同构成了我们熟悉的物质。然而，关于这些粒子的更深层起源，以及是否存在比标准模型更基本的粒子，仍然是物理学前沿的研究课题。 3.3 力的交响：四种基本相互作用的奥秘 宇宙中的万物，之所以能够以特定的方式相互作用，离不开四种基本力：引力、电磁力、强核力以及弱核力。引力 governs（支配）着天体的运行，电磁力负责光、电、磁的现象，强核力将夸克束缚在质子和中子内部，弱核力则参与放射性衰变。物理学家们一直在努力寻找一种统一的理论，能够将这四种力整合起来，揭示宇宙最基本的运行规律。 3.4 星辰的诞生与消亡：恒星的生命周期 我们头顶的星空，是由无数颗恒星组成的。恒星的诞生，始于巨大的星际气体云在自身引力作用下坍缩。在核心温度和压力达到一定程度时，核聚变反应便会点燃，释放出巨大的能量，使恒星发光发热。恒星的生命长度与其质量有关，质量越大的恒星，燃烧得越快，寿命越短。当恒星走到生命尽头时，会根据其质量经历不同的结局，如变成白矮星、中子星，甚至坍缩成黑洞。 3.5 星系的演化：从宇宙的巨网到我们的小屋 恒星并非孤立存在，而是聚集形成星系。我们的太阳就位于银河系中。星系之间也并非孤立，而是通过引力相互作用，形成星系团和超星系团，构成宇宙宏伟的结构。星系也在不断演化，通过合并、吸积等过程改变自身形态。而我们所处的地球，正是在银河系这个巨大的星系中，围绕着太阳这个恒星运转，最终形成了我们熟悉的生存环境。从宇宙的宏伟图景到我们身边的点滴，万物的起源与演化，构成了这部壮丽的宇宙史诗。 第四章：生命的密码，演化的奇迹 在宇宙的浩瀚图景中，生命的存在无疑是最令人着迷的现象之一。从微不足道的单细胞生物，到拥有智慧的我们，生命的演化是一部充满奇迹的史诗。 4.1 生命的火花：地球上的起源之地 地球，这颗蓝色星球，以其得天独厚的条件，孕育了生命。大约在40亿年前，在原始海洋的条件下，无机物通过复杂的化学反应，逐渐形成了有机分子，最终孕育出最原始的生命形式——单细胞生物。这个过程，至今仍是科学家们深入研究的课题，被称为“生命起源”。 4.2 DNA的叙事：基因与遗传的宏伟蓝图 生命的奥秘，很大程度上被编码在DNA（脱氧核糖核酸）之中。DNA是一条由碱基对组成的双螺旋链，它携带了生物体的遗传信息，决定了生物体的生长、发育和繁殖。基因，作为DNA的片段，是遗传的基本单位，它们决定了生物体的各种性状。DNA的复制和传递，保证了生命的延续，也为演化提供了基础。 4.3 演化的力量：自然选择的精妙调控 查尔斯·达尔文提出的“自然选择”理论，是理解生命演化的核心。在生存环境中，那些拥有更有利于生存和繁殖的性状的个体，更容易将自己的基因传递给下一代。经过漫长的时间，这些有利的性状会逐渐积累，导致物种的演化。从简单的细菌到复杂的哺乳动物，每一次物种的出现和改变，都是自然选择作用的结果。 4.4 意识的觉醒：从简单的反射到复杂的思维 生命演化的一个重要里程碑，便是意识的出现。从简单的感知和反射，到能够思考、感受、创造，意识的产生是生命演化的巨大飞跃。大脑，作为意识的载体，其结构的复杂性和功能的精妙，至今仍是科学界研究的焦点。意识的出现，使得生命能够更好地适应环境，也为人类文明的出现奠定了基础。 4.5 生命的未来：探索宇宙中的其他生命 我们是否是宇宙中唯一的智慧生命？这是一个令人激动的问题。科学家们通过射电望远镜监听宇宙信号，通过探测器探索太阳系内的生命迹象，都在努力寻找宇宙中其他生命的踪迹。如果宇宙中存在其他生命，它们的形态、演化方式以及与我们的关系，都将是对我们认知的一次巨大挑战，也可能为我们打开全新的视角。 第五章：物质的形态，变化的奥秘 构成我们所处世界的一切，都是由物质组成的。而物质并非一成不变，它以各种形态存在，并在各种条件下发生变化，展现出其内在的奥秘。 5.1 物质的三态：固、液、气之间的转换 最直观的物质形态，便是固态、液态和气态。在宏观层面，物质的这些形态变化，通常与温度和压力相关。例如，水在零度以下结冰成固态，在100度以上沸腾成气态。这是因为温度影响着物质内部粒子的运动能量，进而影响它们之间的相互作用力。 5.2 等离子体的炽热：宇宙中最普遍的物质形态 除了我们熟悉的固液气三态，宇宙中还存在着第四种物质形态——等离子体。当物质被加热到极高的温度时，原子中的电子会脱离原子核，形成由自由电子和离子组成的电离气体。宇宙中的恒星，如太阳，就是由炽热的等离子体构成的。闪电、极光，也都是等离子体现象。 5.3 量子真空的涌动：虚粒子与能量的奇景 在微观的量子世界，物质的形态更加奇特。即使是看似“空无一物”的真空，也并非真正空寂。根据量子场论，真空充满了量子涨落，不断地有虚粒子对产生又湮灭。这些虚粒子虽然短暂存在，却对物理现象产生着不可忽视的影响，例如真空极化。 5.4 暗物质与暗能量：宇宙中的神秘填充物 宇宙的大部分质量和能量，并非由我们熟悉的普通物质构成，而是由暗物质和暗能量组成。暗物质不发光，也几乎不与其他物质发生相互作用，但其引力效应可以通过星系的旋转速度和引力透镜效应观测到。暗能量则是一种更加神秘的物质，它被认为是导致宇宙加速膨胀的动力。对暗物质和暗能量的探索，是现代物理学面临的最重大挑战之一。 5.5 物质的相变：从晶体到超导的非凡旅程 物质的相变，是指物质从一种物态转变为另一种物态的过程，例如水结冰。除了固液气三态的转换，还有许多其他奇特的相变，如超导相变。在超导状态下，某些材料的电阻会降为零，电流可以无损耗地流动。对物质相变的理解，不仅揭示了物质的内在规律，也为材料科学和工程技术带来了巨大的发展机遇。 第六章：能量的流动，驱动万物的动力 能量，是宇宙运行的根本动力。它以各种形式存在，并在不断地转换和流动中，驱动着从微观粒子到宏观宇宙的一切活动。 6.1 能量守恒：永不消失的宇宙财富 “能量守恒定律”是物理学中最基本的定律之一。它指出，在任何孤立系统中，能量的总量保持不变，既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式。这一定律是理解宇宙运转的基础，也是我们进行各种科学和技术活动的前提。 6.2 动能与势能：运动与位置的能量转换 能量最常见的表现形式是动能和势能。动能是物体运动时所具有的能量，速度越快，动能越大。势能则是物体由于其位置或状态所具有的能量，例如，物体在重力场中的高度越高，其引力势能越大。在许多物理过程中，动能和势能会相互转换，例如，自由落体时，势能转化为动能。 6.3 热能的传递：从微观粒子到宏观世界的传导 热能，是物体内部粒子无规则运动所产生的能量。热量的传递是能量传递的重要方式，主要通过传导、对流和辐射三种方式进行。宏观物体温度的升高，反映了其内部粒子动能的增加。热力学定律，如熵增原理，也与热能的传递密切相关。 6.4 电磁能的广阔：光、电、磁的统一与应用 电磁能是宇宙中最普遍、最重要的能量形式之一。光、电、磁现象，都属于电磁能的范畴。电磁波的传播，将能量从一个地方传递到另一个地方，例如太阳的光和热。电能更是现代社会运行的基石，为我们的生活和生产提供了源源不断的动力。 6.5 核能的释放：原子核内的巨大力量 原子核中蕴藏着巨大的能量，通过核裂变和核聚变反应可以释放出来。核能的利用，既可以为人类提供清洁的能源，也可能带来巨大的破坏力，例如核武器。对核能的深入研究，不仅揭示了原子核内部的奥秘，也对人类的生存与发展提出了深刻的挑战。 第七章：宇宙的尺度，无垠的辽阔 当我们谈论宇宙时，一个绕不开的话题便是其令人难以置信的尺度。从我们居住的地球，到遥远的星系，宇宙的广袤，挑战着我们的想象力。 7.1 天文单位的丈量：行星到恒星的距离 在太阳系内部，我们使用“天文单位”（AU）来衡量距离，1 AU大约等于地球到太阳的平均距离（约1.5亿公里）。例如，木星到太阳的平均距离约为5.2 AU。这种单位的引入，使得描述太阳系内的距离变得更加简洁方便。 7.2 光年的跨越：星际空间的广袤无边 当距离超越太阳系，进入星际空间时，天文单位就显得微不足道了。我们便需要使用“光年”作为单位。1光年是光在真空中传播一年所经过的距离，约为9.46万亿公里。例如，距离太阳最近的恒星比邻星，距离我们约4.24光年。这意味着，我们看到比邻星的光，是它在4.24年前发出的。 7.3 星系团与超星系团：宇宙结构的宏伟图景 恒星并非孤立存在，它们聚集形成星系，而星系又聚集形成星系团，星系团再形成更大的结构——超星系团。我们的银河系就属于本星系群，本星系群又属于室女座超星系团。宇宙的结构，并非均匀分布，而是呈现出丝状、网状的宏伟图景，其中分布着大量的暗物质，是宇宙演化的重要证据。 7.4 宇宙的年龄：从大爆炸到今天的亿万年 宇宙并非永恒不变，它拥有自己的年龄。目前的观测数据表明，宇宙的年龄约为138亿年。这个年龄，是从大爆炸开始计算的，代表了宇宙从极度致密的奇点演化至今所经历的时间。 7.5 可观测宇宙的极限：我们能看到的尽头 尽管宇宙可能无限，但我们能够观测到的宇宙却是有限的。这是因为光速有限，而宇宙的年龄也有限。我们能看到的范围，被称为“可观测宇宙”。它的半径约为465亿光年（并非138亿光年，这是由于宇宙膨胀的缘故）。在这个范围内，我们可以通过各种望远镜观测到来自遥远天体的光，从而了解宇宙的历史和结构。 第八章：我们是谁？意识与存在的哲学 在探索了宇宙的物质、能量、时空之后，我们最终将目光投向了自身——我们是如何成为“我们”的？意识、存在，这些深刻的哲学命题，与科学的探索息息相关。 8.1 意识的起源：大脑的电化学信号 意识，是人类最独特的属性之一。它是我们感知世界、思考问题、产生情感的基础。目前主流的科学观点认为，意识是大脑神经元之间复杂电化学活动的结果。无数神经元的协同工作，形成了我们所感受到的丰富多彩的意识体验。然而，意识的具体产生机制，仍然是神经科学领域最艰深的问题之一。 8.2 自由意志的辩论：决定论与随机性的碰撞 我们是否拥有自由意志？也就是说，我们做出的选择，是完全自由的，还是已经被之前的事件所决定？决定论认为，一切事件，包括我们的选择，都是由先前的原因决定的。而量子力学中的不确定性，以及大脑内部的复杂性，又为自由意志的存在提供了一些可能性。这是一个哲学与科学交织的古老命题。 8.3 自我认知：从镜子里的形象到内在的感受 自我认知，是指我们对自己身份、能力、思想和情感的认识。它既包括了对自身外在形象的辨认，也包括了对内在思想和情感的体验。自我认知的形成，与大脑的发育、社会环境以及个体经历密切相关。 8.4 存在主义的思考：个体在宇宙中的意义 存在主义哲学强调个体的存在、自由和选择。在广袤而可能无意义的宇宙中，个体如何为自己的生命创造意义？存在主义者认为，生命的意义并非预先设定，而是由个体通过自由选择和承担责任来创造的。 8.5 死亡与不朽：生命的终点与永恒的追寻 死亡，是生命不可避免的终点。它引发了我们对生命价值的思考，也催生了对“不朽”的追寻。从宗教信仰到科技探索（如冷冻技术、延长寿命的研究），人类一直在试图克服死亡的局限。对死亡的理解，也是对生命意义的深刻反思。 第九章：未知的边界，未来的探索 科学的进程，便是不断地探索未知。在已有的认知基础上，我们仍然面临着无数的未知边界，等待着我们去突破。 9.1 量子力学的深邃：不确定性与纠缠的奇妙世界 量子力学是描述微观粒子世界的理论，它展现出许多与宏观世界截然不同的奇特性质。例如，粒子的位置和动量无法同时精确测量（不确定性原理），两个粒子之间可以产生“量子纠缠”，无论相距多远，它们的状态都会瞬间关联。量子力学对理解物质的本质和宇宙的基本规律至关重要。 9.2 黑洞的引力之谜：视界之外的未知 黑洞，是宇宙中最神秘的天体之一。其巨大的引力使得任何物质，甚至光，都无法逃逸。黑洞的“视界”，是物质进入的单向边界。关于视界内部发生了什么，以及黑洞如何影响周围的时空，仍然是物理学研究的难点。 9.3 弦理论的宏愿：统一一切的可能性 弦理论，是现代物理学中一个极具野心的理论框架。它认为，构成宇宙最基本的单元并非点状粒子，而是极小的、振动的“弦”。通过不同模式的振动，这些弦可以展现出不同的粒子性质。弦理论试图统一引力与量子力学，以及所有基本相互作用，是一个有潜力解答宇宙终极奥秘的理论。 9.4 宇宙的终极命运：大撕裂、大冻结还是大挤压？ 如前所述，宇宙的膨胀趋势，引发了对其终极命运的猜测。一种可能性是“大撕裂”，即宇宙的加速膨胀最终导致所有结构，甚至原子本身都被撕裂。另一种是“大冻结”，宇宙的熵增达到最大，一切停止运动，进入永恒的冰冷状态。还有一种可能性是“大挤压”，宇宙在达到一定膨胀极限后，开始收缩，最终坍缩回一个奇点。 9.5 人类文明的未来：太空移民与星际远征 随着科学技术的不断发展，人类的目光已经投向了宇宙深处。太空移民、开发外太空资源，甚至实现星际远征，都成为了人类文明的潜在未来。探索宇宙，不仅是为了满足我们的好奇心，更是为了寻求新的生存空间和发展机遇，也为人类文明的延续和繁荣奠定基础。 后记：在无限中寻找连接 《时空织锦：宇宙万象的奥秘》试图将时间、空间、万物等构成宇宙的基本要素串联起来，展现出它们之间错综复杂的联系。从微观的粒子世界，到宏观的宇宙结构；从生命的起源，到意识的存在；从已知的规律，到未知的边界——这一切，都交织在一起，构成了一幅壮丽的宇宙画卷。 阅读本书，并非是为了获得一套完整的答案，而是希望能够激发读者内心深处的好奇心，引领大家踏上一场永无止境的求知之旅。每一次对宇宙的凝视，每一次对万物的审视，都是一次与自身的对话，一次对存在的追问。 我们生活在这个充满奇迹的宇宙中，既是渺小的观察者，也是构成其一部分的创造者。理解宇宙，便是理解我们自己。愿本书能够为读者提供一个思考的框架，一份探索的灵感，让我们在无限的宇宙中，不断寻找连接，不断拓展认知的边界，不断深化对生命与存在的理解。

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一直以来，我对于宇宙的起源、时间的本质以及我们身处何种空间等宏大命题都充满了好奇。然而，很多关于这些主题的书籍往往晦涩难懂，充斥着复杂的公式和理论，让我望而却步。直到我偶然翻阅了这本《周读书系：时间、空间和万物》，我才发现，原来探索宇宙的奥秘可以如此引人入胜。作者用一种非常平易近人的语言，将那些看似遥不可及的概念，比如量子力学中的纠缠现象，或者爱因斯坦的相对论，巧妙地融入到一个个生动的故事和类比之中。我尤其喜欢书中对“时间”的探讨，它不像我们日常感知的那样线性流动，而是充满了张力与可能性，仿佛一幅展开的画卷，我们只是在其中一个瞬间驻足。书中对于“空间”的描述也颠覆了我以往的认知，不再仅仅是容纳万物的容器，而是与物质和能量相互交织、动态变化的实体。读完这本书，我感觉自己仿佛拥有了一副新的眼镜，能够以一种全新的视角去观察这个世界，去思考那些我们习以为常却又充满未知的存在。它让我不再害怕那些抽象的概念，反而激发了我更深入探索的欲望，迫不及待地想了解更多。

评分☆☆☆☆☆

在阅读《周读书系：时间、空间和万物》之前，我对宇宙的认知，大多来自于电影和科普节目，总觉得那些概念离我的生活太遥远。然而，这本书的出现，彻底改变了我的看法。作者以一种非常个人化的笔触，分享了他对时间、空间以及宇宙万物的理解，仿佛在与老朋友聊天一般。我尤其欣赏他对“时间”的哲学思考，它不仅仅是钟表上的数字，更是包含着记忆、情感和意识的复杂体验。书中对于“空间”的探讨，也让我意识到，我们所处的空间，可能并非我们眼睛所见的那么简单，它可能隐藏着我们尚未发现的维度。我喜欢书中对于“万物”的定义，它包含的不仅仅是可见的物质，更是那些无形的能量、思想和信息。这本书没有给我灌输生硬的理论，而是通过一种循序渐进的方式，让我自己去感悟和思考。读完它，我感觉自己的视野得到了极大的拓展，对宇宙的奥秘也充满了更加浓厚的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，对于宇宙的探索，不应该仅仅局限于那些专业的科学研究者。每一个对世界充满好奇心的人，都应该有能力去了解那些最基本的宇宙运行法则。《周读书系：时间、空间和万物》这本书，恰恰满足了我的这一愿望。它就像一位耐心细致的向导，带领我穿越时间和空间的迷宫。书中对于“空间”的描绘，让我意识到它远非我们所想象的那么简单，它甚至可以被弯曲、被扭曲，而这背后有着深刻的物理学原理。我特别喜欢书中关于“大爆炸”理论的解读，它用一种充满画面感的方式，让我们仿佛亲眼目睹了宇宙从无到有的壮丽景象。每一次阅读，我都能从中获得新的启发，对“万物”的理解也更加深刻。它让我不再觉得自己只是一个渺小的个体，而是与整个宇宙息息相关的一部分。这本书不仅仅是知识的传递，更是一种精神的洗礼，让我对生命的存在和宇宙的奥秘充满了更深的敬意。

评分☆☆☆☆☆

在浩瀚的书海中，找到一本能真正触动你内心深处，并让你在阅读过程中时常停下来，陷入沉思的书，实属不易。这本《周读书系：时间、空间和万物》就是这样一本让我印象深刻的作品。它没有卖弄深奥的学问，也没有故弄玄虚的辞藻，而是以一种娓娓道来的方式，引导读者一步步走进时间与空间的奇妙旅程。我特别欣赏作者对于“万物”的解读，它不仅仅是指我们肉眼可见的星辰大海，更是包含那些我们尚未探测到的微观粒子，以及隐藏在现象背后的深刻规律。书中通过丰富的实例，比如黑洞的形成，宇宙的膨胀，以及生命起源的猜想，将这些复杂的科学知识变得触手可及。每一次翻页，都像是打开了一扇新的窗户，让我看到宇宙更广阔的景象，也更深刻地理解了我们自身在其中的渺小与伟大。这本书带给我的不仅仅是知识的增长，更是一种对生命和宇宙的敬畏之情，让我更加珍惜眼前的一切，也更加期待未来的探索。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我一开始拿到《周读书系：时间、空间和万物》这本书的时候，并没有抱太大的期望。我通常更偏爱情节跌宕起伏的小说，或者历史厚重感十足的传记。然而，这本书却以一种出乎意料的方式抓住了我。它并没有一开始就抛出理论，而是从我们最熟悉的生活体验出发，比如我们对时间流逝的感知，或者对空间距离的理解，然后循序渐进地引入更复杂的概念。我尤其被书中关于“多重宇宙”的猜想所吸引，虽然这听起来像是科幻小说的情节，但作者却用严谨的科学依据来支撑，让人不禁为之着迷。它让我开始思考，我们所经历的现实，是否只是无数可能性中的一种？书中对“时间”的描述，也让我重新审视了“过去”、“现在”和“未来”的界限，仿佛它们不再是牢不可破的堤坝，而是流动交织的河流。读完这本书，我的思维方式发生了微妙的改变，看待问题不再局限于单一的角度，而是开始尝试从更宏观、更深远的层面去理解。

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不错

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不错

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书籍有点破损

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物理学有好多奇妙而令人疑惑的思想，可异它们都被锁在小盒子里，只有极少数的人拿着钥匙。作者用简单、没有数学的语言告诉我们，关于宇宙的基本结构、物理学会说些什么。他讲了现代物理学的所有基本概念，如基本粒子、黑洞、引力、量子论、时间、质量、相对论和能量还包括了一些近年涌现的概念，如弦、虚时间和混沌。他清晰而睿智的描述，将一般读者引向激动人心的世界，也为科学家们展望了科学的未来

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很好，以前从不去评价，不知道浪费了多少积分，现在知道积分可以换钱，就要好好评价了，后来我就把这段话复制走了，既能赚积分，还省事，走到哪复制到哪，最重要的是，不用认真的评论了，不用想还差多少字，直接发出就可以了，推荐给大家,走过路过都来评价。

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书籍有点破损

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书不错，很满意。

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书挺好的

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线装版，刚拿到以为是开胶了呢