爱因斯坦与万物之理：统一路上人和事 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张天蓉 著

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• 爱因斯坦
• 物理学
• 统一场论
• 科学史
• 科学哲学
• 相对论
• 量子力学
• 传记
• 科学普及
• 20世纪科学

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302420668

版次：1

商品编码：11876961

品牌：清华大学

包装：平装

开本：32开

出版时间：2016-03-01

用纸：胶版纸

页数：268

编辑推荐

　　为什么爱因斯坦*后三十年似乎一无所获？
　　他晚年所追求的“统一理论”到底是什么？
　　科学牛人们在物理学统一大业上都做了哪些努力？
　　人类未来会创造一个放之四海而皆准的“万物之理”吗？
　　二十世纪初物理界的两场革命，带给了我们相对论和量子理论。如今，物理学需要新一轮的革命，将两者结合统一在一起。这种微观和宇观的统一，是否能为物理学以及其他科学的统一之路，开辟出一条新的路径？相信科学家们将继续努力，让我们期待欣赏大自然更高一层次的“简约之美”！

内容简介

　　爱因斯坦逝世后，物理学家们在这条统一路上，又走过了一个甲子的历程。六十年的风风雨雨，点点滴滴，理论物理学家们作了些什么？统一之路如今走到了哪里？前途如何？本书作者从介绍牛顿力学、量子力学开始，到数学中的群论、对称守恒原理，再介绍标准模型、规范理论、量子场论、费曼路径积分、费曼图等等，让读者对理论物理中的“统一”大框架，特别是主流物理界公认的“标准模型”，有一个基本认识。*后，也探讨一下统一理论与大爆炸宇宙学、暗物质、暗能量的关系，以及标准模型的困难和局限，简要地介绍包括弦论、M理论、弦网等概念，让读者不仅领略到理论的美妙，科学家的追求，也体会到科学研究的艰辛，激励年轻人对探索自然规律的愿望和好奇心，踏进科学的大门。

作者简介

　　张天蓉，女，科普作家，美国得克萨斯州奥斯汀大学理论物理博士，现住美国芝加哥。研究课题包括广义相对论、黑洞辐射、费曼路径积分、毫微微秒激光、集成电路EDA软件等。发表专业论文三十余篇。2012年开始，出版一系列科普著作，其文风深入浅出，趣味盎然，亦保持科学的严谨性，深得读者喜爱。是第六版《十万个为什么》物理卷参编者之一。已出版科普读物：《蝴蝶效应之谜：走近分形与混沌》《世纪幽灵：走近量子纠缠》《电子，电子！谁来拯救摩尔定律？》《上帝如何设计世界：爱因斯坦的困惑》《数学物理趣谈：从无穷小开始》。

目录

引言：物理理论的简约之美
第一篇：从牛顿到爱因斯坦
1.统一路上话牛顿
2.法拉第和麦克斯韦的忘年交
3.时间空间成一统
4.惯性、引力、与几何
5.突破维数的疆界
6.外尔-苏黎世一只孤独的狼
第二篇：奇妙的量子世界
1.普朗克放出量子精灵
2.薛定谔的紧箍咒
3.“不确定”的海森堡
4.哥本哈根的灵魂
5.狄拉克玩数学
6.泡利-上帝的鞭子
7.自旋的奥秘
8.造物者的灵符
9.费曼的游戏
10.粒子和场
第三篇：对称和群论
1.少年天才创群论
2.奇妙的旋转
3.何谓“李代数”
4.数学才女论守恒
5.对称破缺之谜
第四篇：粒子动物园
1.追寻世界的本源
2.从炼金术到周期率
3.原子模型
4.粒子家族大爆炸
5.基本粒子知多少
第五篇：标准模型
1.规范理论之诞生
2.杨-米尔斯理论
3.上帝是个左撇子？
4.俘获上帝粒子
5.弱电同道
6.夸克世界五彩缤纷
第六篇：大爆炸、统一论、及其它
1.观察时间的起点
2.世界为什么是这个样？
3.暗物质和暗能量的启示
4.群星灿烂
5.顽固的引力
6.轮椅上的奇迹
7.威滕的菲尔茨奖
8.期待革命

精彩书摘

　　1. 观察时间的起点
　　从远古时代起，人类就开始了对天体运行及宇宙起源的探索和思考，无论是西方旧约中的上帝创世纪，还是中国神话中的盘古开天地，都将天地宇宙描述成是处于永恒的运动和变化之中。既然宇宙并非静止不变，那么，它是否有一个起点和终点？它是如何演化成我们现在所观察到的这种形态的？
　　100多年前，大多数宇宙学家们认为宇宙是均匀而各向同性、没有开始没有结束。但是，1929年天文学家哈勃的观测事实改变了人们的观点，证明我们的宇宙正在膨胀。所有的星系都在远离我们而去，星系和星团间彼此的距离在不断增大。
　　科学家们根据所观测到的宇宙膨胀数据，认为宇宙起源于大约137亿年之前的一次大爆炸，那时候，宇宙中的所有质量都集中在一个几何尺寸很小的“原生原子”上，我们现在所感受到的时间和空间结构，包括我们人类自身，就是从这个“奇点”爆炸而产生的。大爆炸理论并不完善。但它是迄今为止能够解释更多的天文现象而被物理学家天文学家普遍接受的宇宙演化理论。
　　本书介绍的物理学统一理论，与宇宙学中的“大爆炸”理论又有什么关系呢？两者看起来好像迥然不同，研究对象的尺度更是天壤之别。统一理论研究的大多数是微观世界的规律：量子力学、量子场论，基本粒子，相互作用，是往微观方向深入发展下去。而宇宙学研究的是天文数字级别的星球、星系、宇宙演化，宇观尺度的事物。大爆炸理论，也只是一个假说，即使是真实的，也是发生在130亿年之前的事情，和我们现在进行的物理统一理论怎么能联系到一块儿呢？
　　出乎人们意料之外，这两件事情的确是紧密相连的。
　　可以将我们的“统一之路”用能量级别画出来，可知能量越高越走向统一，这也就是人类为什么要花费非常昂贵的经费来建造速度越来越高的加速器的原因，因为那是一条能够带领我们探索自然走向统一的“高能”公路。
　　大自然是如此奇妙，巨大浩渺的宇宙，居然是起源于一个小得不能再小的奇点！而现在，理论物理学家们奔向统一孜孜以求的目标，正是指向那个奇点，指向万物之本源--时间的起点。
　　我们的现代加速器技术，所具有的能量级别还很低，比发现希格斯粒子的位置稍高一点。人类也许自以为发现了很多大自然的奥秘，现代科技如此发达，统一理论应该指日可待了，看了这张图之后，你可能才恍然大悟，原来我们还差得很远啊！
　　我们距离大统一理论及量子引力时代，的确还差得很远。并且中间还隔着一段漫长的未知“沙漠”。那沙漠中会有些什么呢？不探索是不知道的，即使有人弄出一个理论，预言了沙漠中的秘密，也仍然需要实验的验证。因此，人类仍然孜孜不倦地思考、工作，提高加速器的能量，发现更多的粒子，探索那一大片新沙漠。
　　不过，话说回来，没有任何人造的粒子加速器能比得过大自然的力量。我们所追求的目标-能量极大的统一高能公路的终点，实际上就是宇宙之初，时间的起点。根据宇宙学的大爆炸理论，宇宙是由一个密度极大温度极高的太初状态演变而来的。在大爆炸开始的最初几分钟内，已经生成质子、中子、中微子等，合成了某些原子核。差不多走到了我们现在高能技术的水平。那么，多研究一些宇宙爆炸早期发生的事情，统一理论将会受益匪浅。因此，有时也将大爆炸理论成为宇宙学中的“标准模型”。
　　读者可能会想，大爆炸已经发生了137亿年之久，人们常说，机不可失，时不再来，过去了的就永远过去了。我们又如何去抓回那遥远过去的大爆炸的那短短一瞬间呢？我们现在所看到的，是爆炸发生了137亿年之后的宇宙啊！
　　上面的说法不全对，我们现在看到的，只是爆炸发生了137亿年之后的宇宙吗？不仅仅是这样。要知道，光线传到我们地球上，是需要时间的。地球距离太阳是8分钟的光程，光线从太阳传到地球需要8分钟的时间。也就是说，我们看到的太阳是它8分钟之前的样子。八分钟很短，太阳的变化可能不大，我们不会因此而感到大惊小怪。但是，如果考虑一个距离我们很远的星系，那就不能小看这个差别了。
　　我们太阳系所在的的银河系，有一个比它大好几倍的邻居，叫做仙女座星系，据说是勉强肉眼可见的最远星系。2005年，天文学家测定它离地球的距离大约为250万光年。那就是说，我们观察到这个星系的形态已经是它250万年之前的样子了。换个角度来说，如果在这个星系中有某一个高等生物观察我们地球的话，他绝对看不见我们地球上如此发达的文明社会，他观察到的应该是250万年之前的地球，顶多可能看到几个原始人吧。
　　因此，我们观测到的天体越遥远，我们便可能窥探到越古老的过去。通过观察遥远的星系，我们有可能研究星系，以至宇宙，最早期的形成过程。
　　此外，大爆炸之后发生的许多现象，也在现在的宇宙中留下一些蛛丝马迹。微波背景辐射就是最典型的例子。物理学家认为，微波背景辐射是大爆炸后38万年左右那段时间遗留下来的辐射热，是来自宇宙初期的“最古老的光”。对这种“背景光”的研究和测量，给予我们很多宇宙早期的信息。
　　近些年被天文学家们观测到并确认存在的暗物质和暗能量，使人们困惑，但也是大自然提供给我们的重要信息，对这两类未知物质的探索、研究、直到最后破解，必将使我们在统一的大道上迈进一大步。
　　……

前言/序言

爱因斯坦与万物之理：统一路上人和事

《爱因斯坦与万物之理：统一路上人和事》是一部深度挖掘物理学巨匠阿尔伯特·爱因斯坦非凡人生及其不懈探索宇宙终极奥秘过程的传记。本书并非简单罗列爱因斯坦的学术成就，而是将其置于一个更为广阔的历史、文化与个人情感的维度中，力图展现一个立体、鲜活的爱因斯坦形象。 本书的写作脉络清晰，首先将读者带回爱因斯坦童年时代，描绘他充满好奇心与反叛精神的成长轨迹。从他早期对数学和物理的迷恋，到少年时期对传统教育模式的质疑，再到他在瑞士联邦理工学院（ETH）的学习经历，本书细致地描绘了塑造他日后思想的早期环境和关键事件。读者将看到，这位未来的诺贝尔奖得主，并非天生的神童，而是凭借着非凡的毅力、深刻的洞察力以及对未知世界永不满足的好奇心，一步步走上了科学探索的道路。 书中详细阐述了爱因斯坦早期的重要理论，特别是狭义相对论和广义相对论的诞生过程。作者不仅仅是陈述这些理论的内容，更重要的是还原了这些划时代思想是如何在一个充满挑战和质疑的环境中孕育、发展并最终被世界所接受的。我们将跟随爱因斯坦的思维，体验他如何在物理学已有的框架下，大胆地质疑牛顿力学的绝对时空观，并在思考中构建起全新的时空概念。从“思想实验”的精妙设计，到对数学工具的巧妙运用，本书力图让读者理解这些抽象理论背后所蕴含的深刻智慧和哲学思辨。 然而，《爱因斯坦与万物之理》的独特之处在于，它并没有将目光局限于爱因斯坦的实验室和学术论文。本书花了大量篇幅来探讨爱因斯坦在职业生涯中所经历的“人和事”。这包括他与同事、导师、学生之间的学术交流与辩论，这些互动不仅推动了科学的进步，也塑造了爱因斯坦的人格。读者将了解到，科学的进步并非孤立的个体行为，而是一个充满合作、竞争、争论与灵感碰撞的群体过程。书中描绘了爱因斯坦如何在一个日渐成熟的物理学界中，既是颠覆者，又是引领者，他如何与普朗克、玻尔、洛伦兹等同时代伟大的物理学家们进行思想的碰撞，以及这些交流对科学发展产生了怎样的深远影响。 本书也深入探究了爱因斯坦在职业生涯早期所面临的现实挑战。他并非一帆风顺，曾有过求职的艰辛，也曾经历过被同行质疑的压力。作者通过翔实的史料，展现了爱因斯坦如何在这些逆境中坚持自己的科学信念，并最终凭借其非凡的才华和不懈的努力，在相对论发表后，迅速成为世界级的科学明星。 《爱因斯坦与万物之理》的叙事并没有止步于相对论的成功。本书将时间线推移，聚焦于爱因斯坦晚年对统一场论的毕生追求。这是他科学生涯中最具挑战性、也最令人扼腕叹息的篇章。作者详细梳理了爱因斯坦晚年与量子力学发展之间的复杂关系。尽管量子力学取得了巨大的成功，但爱因斯坦对其“不确定性”和“概率性”的解释始终持有保留态度，他坚信宇宙的深层规律是确定和有序的，这促使他将余生都投入到寻找一个能够统一电磁力与引力，甚至所有基本力的大统一理论。 本书对这一过程的描绘，不仅仅是关于理论的探索，更深刻地展现了爱因斯坦在面对科学发展新方向时的个人挣扎与坚持。读者将看到，即使是像爱因斯坦这样伟大的科学家，在面对新的科学范式时，也可能陷入“守旧”的争议。作者以客观的态度，分析了爱因斯坦坚持统一场论的原因，包括他对宇宙和谐与秩序的哲学信念，以及他对当时量子力学解释的深刻质疑。书中对爱因斯坦与其他物理学家（如玻尔）之间关于量子力学基础的著名论战进行了细致的还原，这些辩论不仅是科学史上的经典，也折射出爱因斯坦作为一位思想家，对科学本质的深刻思考。 除了学术成就与科学探索，本书还着力于展现爱因斯坦作为一个“人”的多面性。他的个人生活，包括他的两次婚姻，与子女的关系，以及他对音乐、哲学、和平主义的浓厚兴趣，都得到了细致的描绘。爱因斯坦并非一个只知埋头于书本的“书呆子”，而是一个热爱生活、富有情感、对社会问题充满关怀的公众人物。本书揭示了爱因斯坦如何从一位专注于学术的物理学家，逐渐成长为一个具有国际影响力的和平主义者和社会活动家。 本书对爱因斯坦参与社会政治活动的描述尤为引人注目。尤其是在纳粹德国崛起后，爱因斯坦作为一名犹太人，不得不流亡美国。书中详述了他在流亡生涯中，如何利用自己的声望，积极反对法西斯主义，倡导世界和平，并对核武器的研发发出警告。读者将看到，爱因斯坦的智慧和勇气，不仅体现在他的科学理论中，也体现在他对人类命运的深切关怀之上。他的人生轨迹，从一个默默无闻的专利局职员，到世界顶级的科学家，再到一位具有全球影响力的思想家和社会活动家，本身就是一部波澜壮阔的史诗。 《爱因斯坦与万物之理》在叙事风格上力求严谨而不失生动，既有对科学理论的深入浅出讲解，也有对人物情感和时代背景的细腻刻画。作者借鉴了传记、科学史、哲学史等多学科的研究成果，力图构建一个全面而深刻的爱因斯坦形象。本书的价值在于，它不仅为我们展现了一位科学巨匠的智慧与成就，更重要的是，它让我们看到了一个伟大灵魂如何在时代的洪流中，在科学探索的道路上，经历了怎样的思考、挣扎、坚持与超越。 本书的副标题“统一路上人和事”恰如其分地概括了其内容。这里的“统一”既指爱因斯坦毕生追求的物理学理论上的统一，也暗含了他对世界和平与人类理解的渴望；而“人和事”则强调了科学进步背后的人文关怀和时代印记。通过对爱因斯坦人生中重要人物的刻画，对关键历史事件的梳理，以及对他内心世界的深入挖掘，《爱因斯坦与万物之理》将带领读者踏上一段充满启发与感动的旅程，去理解这位伟人是如何在探索宇宙奥秘的征途上，同时也在思考着人类的未来，并在“人和事”的交织中，展现了他作为科学家的严谨、作为思想家的深邃，以及作为一位人道主义者的博大情怀。本书是一次对爱因斯坦多维度人生的致敬，也是对人类求知精神的一次深刻礼赞。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我原本对这种带有“传记”性质的科普书有些敬而远之，总担心会过于学术化或过于煽情。但这本书完全超出了我的预期。它的语言风格非常具有现代感，行文间充满了智慧的火花，读起来轻松愉快，但其内核却扎实得令人震撼。作者似乎有一种天赋，能将看似无关的事件或人物巧妙地串联起来，构建起一个宏大的知识网络。我特别喜欢它探讨科学哲学的部分，那种对认知边界的叩问，让人在享受阅读乐趣的同时，也在进行一场智力上的探险。这本书的排版和细节处理也看得出是用心良苦，每一个图表、每一个引注都恰到好处地辅助了理解，而不是徒增负担。强烈推荐给所有对世界本源感到好奇的朋友们。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验是渐进式的、递进式的，它没有一开始就抛出最难的部分，而是像一位耐心的向导，一步步引导我们深入到那个迷宫般的理论世界。我特别欣赏作者在论证过程中所展现的严谨与克制，每一处推测都有据可查，每一个观点都有扎实的逻辑支撑。它没有回避科学探索中必然存在的争议和分歧，反而将这些冲突呈现为推动历史前进的动力，这使得全书的论述显得非常公正和立体。读完后，我感觉自己对“可能”与“已知”之间的界限有了更清晰的认识。这本书不仅满足了我的求知欲，更重要的是，它教会了我如何带着一种更开放、更具批判性的眼光去看待我们所接收到的所有信息。

评分☆☆☆☆☆

这本选材的角度非常独特，它没有陷入那种老生常谈的传记叙事，而是将焦点精准地对准了“统一”这个宏大主题上。我感觉作者在资料搜集和梳理上花了巨大的心血，各种历史背景的穿插、不同学派思想的碰撞，都处理得恰到好处，使得整个阅读体验非常充实且富有层次感。特别赞赏作者对时代精神的捕捉能力，每一次科学范式的转变，都与当时的社会思潮紧密相连，读起来丝毫没有枯燥的说教感。更难得的是，作者的笔下没有绝对的英雄，只有一群在追求真理的道路上不断自我超越的探索者。这本书的价值，不仅在于普及了知识，更在于它激发了读者对“何为终极真理”的深刻思考，让人不由自主地沉浸在那个波澜壮阔的科学时代。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的让人眼前一亮，读完之后有一种拨云见日的豁然开朗感。作者的文笔流畅，叙事节奏把握得非常到位，让人忍不住一页接一页地往下读。在讲述那些复杂的物理概念时，作者似乎有一种神奇的魔力，能把深奥的理论用最通俗易懂的方式呈现出来，仿佛每一个公式、每一个抽象的概念都有了鲜活的生命。我尤其欣赏作者在描绘人物心路历程时的细腻笔触，那些天才们在探索真理过程中的挣扎、困惑与最终的顿悟，都被刻画得入木三分。这不仅仅是一本科普读物，更像是一部关于人类求知精神的史诗，让人在了解科学进步的同时，也为那些伟大的头脑所折服。这本书让我重新审视了我们所处的世界，那些曾经看似遥不可及的宇宙奥秘，似乎在合上书页的那一刻变得触手可及了。

评分☆☆☆☆☆

初读这本书时，我被它那种史诗般的叙事感所吸引。它不是简单地罗列事实，而是构建了一个充满张力的叙事场域，让你仿佛置身于那些伟大思想交锋的第一线。作者对科学史料的驾驭能力令人印象深刻，对关键人物的性格侧写也极为精准到位，读来令人信服。这本书的深层魅力在于，它成功地将物理学的追求提升到了人文精神的层面，探讨的不再仅仅是公式如何推导，而是人类心智如何突破自身的局限。每次读到关键的理论突破点时，我的心跳都会不自觉地加速，那份对未知的敬畏和对智慧的赞叹油然而生。这绝对是一部值得反复品读、常读常新的佳作。

评分☆☆☆☆☆

好好好好好好

评分☆☆☆☆☆

老师推荐的，刚读了一半就来评论，一如既往的生动有趣，沿着大师们的足迹，领略物理学的简约之美。

评分☆☆☆☆☆

速度很快

评分☆☆☆☆☆

人类未来会创造一个放之四海而皆准的“万物之理”吗？

评分☆☆☆☆☆

爱因斯坦最后30年到底干了些啥，看了书若有所悟

评分☆☆☆☆☆

为什么必须要十个字，真TM霸道。

评分☆☆☆☆☆

说是读书节购书有大奖!为什么没有了！

评分☆☆☆☆☆

haikeyiba,kankanliaojiexia.

评分☆☆☆☆☆

喜欢这类书。