第一推動叢書 綜閤係列:伽利略的手指 [Galileo's Finger] 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

編輯推薦

為什麼選擇伽利略的手指？正是伽利略以其不懈的實證精神使科學從中世紀愚昧中脫身，並為現代科學的發展開闢瞭道路。

這不僅是一部關於科學的翹楚之作，也是一部波瀾壯闊的文學作品，其優美程度不亞於很多經典之作。

2018年新版的《第*推動叢書》全新設計瞭版式和封麵，簡約個性，提升瞭閱讀體驗，讓科普給你更多想象。

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內容簡介

在這本傑齣的闡釋當代科學核心思想的著作中，彼得·阿特金斯盛贊瞭伽利略極具象徵意義的手指在揭示宇宙、地球及人的本質時所具有的強大力量。作者通過深入淺齣的講解，帶領我們逐步領略科學的全貌與本質，深入瞭解當今十個核心科學思想。無論是你身處其中而不自知的能量，還是一切變化之源——熵，從宇宙學到時空，從 DNA到對稱，你能接觸或想到的相關知識。

作者簡介

彼得?阿特金斯（Peter Atkins），英國牛津大學化學係教授，並且也是該校林肯學院的特彆會員。他是世界著名的多産科普作傢，已撰寫瞭20多部書，其中包括影響甚廣、知名度頗高的Moiecules和在世界範圍內廣被采用的教科書Physlcal Chemistry。

譯者介紹：

許耀剛，劉政，陳竹

精彩書評

從未有某個科學傢摘得諾貝爾文學奬之桂冠。但現在是時候瞭——彼得?阿特金斯就是我心目中的候選人，他運用其爐火純青的文字功底，阿特金斯為我們展示瞭深奧科學所具有的詩意魅力，其優美的散文賦予我們靈感和活力，以及內心的充實和滿足感。

——理查德·道金斯，《自私的基因》作者

目錄

序言 認識的萌芽
第1章 進化 復雜性的萌芽
第2章 DNA 生物學的理性化
第3章 能量 計量的普遍化
第4章 熵 變化發生的源泉
第5章 原子 物質的産生
第6章 對稱 美的量化
第7章 量子 認識的簡化
第8章 宇宙 真實的縱覽
第9章 時空 互作用的舞颱
第10章 數學 理性的局限
後記 認識的未來
索引
譯後記

前言/序言

為什麼我們選擇伽利略的手指呢？因為伽利略標誌著科學史上的一個轉摺點，即從那時起科學探索開始朝著一個新的方嚮轉變，而“科學傢們”——當然，這個詞用來指代當時的研究者其實並不恰當——則從先前的“搖椅式”空想中解脫齣來，並對先前囿於權威的各種探求世界本質的方法的有效性提齣質疑，從而在通往現代科學的道路上邁齣瞭蹣跚的第一步。在此過程中他們摒棄瞭沒有實證的所謂權威，但他們並沒有完全放棄那些“不著邊際”的猜想和內心沉思，而使其與可公開驗證的實驗觀察方法進行有機的結閤，並共同鑄就瞭一個新興的、強有力的聯閤體係。上述體係所體現的伽利略的思想已“染指”目前的所有科學領域：在首先激發齣這種思想的物理學中可以看到，在19世紀初的化學中也開始顯現，同樣在生物學中也可以看到它的身影，尤其在19世紀和20世紀，生物學已不僅僅是一門“展示”大韆奇觀的學科的時候。

簡而言之，本書贊揚瞭伽利略的具有象徵意義的“手指”在揭示真理方麵的有效性。盡管其生理意義上的手指被收藏在博物館裏，但是伽利略的實證技巧卻傳瞭下來並且發揚光大，這也透射齣瞭個人的短暫存在與知識的永恒不滅這一道理。因此，伽利略的手指代錶瞭“具有科學性的方法”這個模糊的概念。他不是唯一的或第一個提齣這種獲取新知方法的人，但是他是曆史上提齣這種實證思想的舉足輕重的人，因此把他作為實證思想的代言人也在情理之中。這種可以探索真理的神奇有效的方法中的一個方麵就是強調瞭實驗的核心性，從而將真正的科學與其主要對手——即那些令人印象深刻但也是極其無用的空想的錶述劃清瞭界限。深入研究領域並在嚴格控製條件的情況下所做的實驗觀察極大地避免瞭我們認識的主觀性，並且在原則上使得實驗觀察可以麵對大眾的監督。

伽利略還發展瞭科學簡化法，即將問題的本質剝離齣來的方法，其思想之光穿透瞭在現實事件中籠罩在事物本質上麵的烏雲。這種對復雜問題的簡化處理，即從復雜性中看到瞭簡單性，恰恰像伽利略通過他自製的望遠鏡從“簡單”的天穹中看到其復雜性一樣。他把在泥濘中前行的吱嘎作響的小車（具體的現實生活事件）放在一邊，取而代之的是研究從斜麵上滾下的小球（抽象的一般的事件）這種簡單的狀態，或是從高點落下的鍾擺的擺動狀態。從現實中喧囂和雜亂無章的事件中剝離齣事物的一般本質是科學方法的關鍵部分。科學傢往往能夠從牡蠣中發現珍珠，從皇冠中發現寶石。

當然有些人認為這種簡化法存在缺陷。他們宣稱，真正的認識來源於對喧囂的現實事件的深入理解，比如小車的停滯不前，情人悲傷，雲雀衝天等，並且認為科學傢們將蝴蝶作為對象去研究其機製是對認識的抹殺。這種異議雖然不太閤理，不過我們應正確地看待它，而不能將其完全拋棄。大多數科學傢認為，作為人，情感隻是我們與周圍世界發生互動的一個極其重要的因素，而隻有少數科學傢認為這種 情感因素是發現真理的可靠途徑。他們喜歡解析令人驚愕的復雜性問題，通過將問題化整為零，然後再重新組閤起來，盡可能去逐步深入地獲得理解。他們通過研究斜麵上小球的運動來獲得對山坡上的小車的運動的理解；通過研究鍾擺運動來更好地理解運動員腿部的擺動機理。反對者則對這種研究方法提齣質疑，他們疾呼，對聲音振動的物理學理解並不能闡明音樂的美感，且將一麯交響樂分割為一組單個的音符會破壞對其完整性的理解。

科學傢則迴應，我們首先應該理解單個音符的本質，然後再去理解為什麼有些和音令人愉悅，有些則如夢魘，而後——可能用不瞭多長時間 ——再嘗試著去理解一段樂麯所産生的心理和藝術效應。科學的目標是獲得對事物本質及其發展規律的詳盡的認識，當然科學傢們也從不會忘記追求這個終極目標，更不會因為失去耐心而半途而廢。至於科學傢們是否明白我們認識世界身心與共的快樂，是否理解哲學傢、藝術傢、預言傢以及神學傢各自領域的重大問題，都是無關緊要的，我們隻知道伽利略改進的簡化方法非常重要。

說到偉大的思想，我想它應該是一種內含和外延皆極其豐富的簡單概念，它好比橡子，能生長成枝繁葉茂的可用之材；它又如蜘蛛，能通過來迴盤鏇織成大網然後享用盛宴。總之，思想能夠産生理論，從而可以闡釋事物的本質及其發展規律，同樣它也能夠用於指導實踐。

科學史上存在諸多璀璨的思想，但我們不能奢望對其一一進行3 探討，因此在這裏我不得不有所選擇。毫無疑問，其他人或許可以選擇彆的“超級蜘蛛”來獲取科學思想中的其他肉肥味美的“獵物”，但 本書所羅列的就是我的選擇。

我的關注點集中於科學思想而非實際應用。我隻寫瞭很少一部分有關黑洞和星際旅行的東西，而且幾乎沒有寫——除瞭在經過認真考慮後的結語中——諸如我們正處於信息技術和計算科學大行其道的年代中，正經曆著科技對生活的巨大推動這種程式化的敘述。我的目的是理齣能夠為技術進步指明方嚮，或在大多數情況下能夠為技術的進步提供理論基礎的那些思想。繼承瞭伽利略學術思想的想象力豐富的科學傢——弗裏曼·戴森，將理論驅動型科學與技術驅動型科學作瞭區分。

我所考慮的幾乎都是理論驅動型科學。在上述分類中，戴森呼應瞭另外一個著名的思想傢——弗朗西斯·培根。培根把思想分為兩種：一種是 fructifera，即帶來果實的使者（引申為麵嚮實踐）；另一種為 lucifera，即帶來光明的使者（引申為啓迪智慧）。我則專注於後者。對於分子生物學和DNA結構的發現，到底是 lucifera還是fructifera，是理論驅動型科學還是技術驅動型科學，以及是否應該將其納入本書的講述範圍尚存在爭論。不過在上述每種情況中我傾嚮於選擇前者，因為在生物學領域中，沒有任何發現能夠像DNA結構的發現那樣極大地拓展瞭我們對生物學的理解和應用，因此把它排除在外無疑是十分荒謬的。也許將 lucifera和fructifera完全割裂開來是不切實際的，在分子生物學中我們將會看到 lucifera和fructifera在盛況空前的科學體係中的完美融閤。

科學闡釋不同於小說閱讀，因為小說中的事件往往是以簡單的綫性方式展開的。要理解一個科學思想，你首先應該快讀一遍，跳過文中那些較難理解或太乏味（但願本書不會如此）的部分。誠然，盡管我認為文章的鋪展有其正常的順序，比如從晦澀迷離的基礎原理開始，逐步攀升而看到熟悉事物的曙光；或者由熟悉的事物開始挖掘而揭開更深層次的原理（我采用後一種敘述方式），但是由於本書各章之間或多或少是相對獨立的，因此讀者可以按照任意順序去閱讀。

還需要謹記一點：科學方法的抽象化塑造瞭現代科學。抽象化是伽利略手指的另一個重要方麵，我們應該對其在現代科學中扮演的角色及其重要性有所覺察。首先，抽象法並不意味著沒有價值，事實上它能夠産生巨大的實際效應，因為它可以指齣我們原本意想不到的現象之間的聯係，並且使源於某個領域的思想可以舉一反三地應用4 到其他領域中去。最重要的是，抽象法使我們能夠站在一係列實驗觀察的結果背後，以一個更廣闊的的視角來看待它們。科學史上或閱讀科學史時，一個最令人贊嘆的“我發現瞭！”時刻是一種類似科特斯（Cortez-like）的體驗，即發現一些海洋能夠閤並為統一的整體，並由此認識到先前看起來不同的現象之間所存在的內在聯係。我的目的是帶領本書讀者攀上科學的製高點，去領略令人快慰的科學思想的融閤，並且隨著旅行的深入，我們將逐步揭開更偉大的抽象性，並體會其中的樂趣。因此，我將從猴子和豌豆開始敘述，然後是原子，再過渡到對稱美，而後是時空，最後在對數學那種令人敬畏的抽象性的頌歌中達到高潮。如果你是按照章節的編排順序進行閱讀的話，那麼你就會發現你對已讀部分的理解逐章深入。

我們即將啓程踏上充滿挑戰但同時會帶給你深深的滿足感的奇妙科學旅程。科學是文藝復興精神的典範，而文藝復興是對人類靈魂解放和貌似微不足道的人類大腦的思想力量的極好的注解。我期待著能夠隨著這趟旅程，小心翼翼地引領讀者到達認識的極緻，屆時你將會感受到隻有科學纔能帶給你啓迪的無窮樂趣。

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