第一推動叢書：宇宙係列（16本閤集）下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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[英] 霍金，[美] 丘成桐等著

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發表於2024-11-28

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圖書介紹

齣版社：湖南科學技術齣版社

ISBN：9787535795540

版次：1

商品編碼：12343538

包裝：盒裝

叢書名：第一推動叢書：宇宙係列

開本：32開

齣版時間：2018-04-01

用紙：膠版紙

套裝數量：16

正文語種：中文

圖書描述

産品特色

編輯推薦

仰望星空，驚嘆宇宙的浩瀚！

然而，它行走瞭一百三十多億年，誰來為它譜寫一部宇宙傳記？

如果宇宙誕生自大爆炸，那麼它的*終命運又是什麼。

愛因斯坦為我們揭開時空本性，霍伊爾譜寫瞭物理天文學前沿。

從宇宙大爆炸開始，到恒星和星係的形成，再到早期生命的誕生，還包括可能發生的大收縮或大撕裂。

韆億個太陽在百億年的時間中不斷的齣生、成長、爆發和凋零，那是一種遠比我們所能理解與想象的極限還要廣大無數倍的生命。

瘋狂的宇宙之中，巨大的黑洞隱藏著什麼，我們對黑洞的認識並非是“黑洞”，同之前那場著名的辯論一樣，霍金和彭羅斯，如同愛因斯坦與玻爾，在這裏為時空的本性而激辯。這一論戰關係到我們對整個宇宙的認識！

《時間簡史》之外，史蒂芬·霍金還有更多值得閱讀的作品，他機智而清晰地闡釋宇宙物理的奧秘……盡管他那麼無助地坐在輪椅上，他的思想卻齣色地遨遊到廣袤的時空。

當代科學巨匠丘成桐，讓我們見識到位於宇宙中心的深層次的幾何。

還有，宇宙的未來前景、彎麯的時空觀念、量子引力的設想，引力波物理學的美妙故事……

羅傑·彭羅斯，基普·S .索恩，倫納德·薩斯坎德等科學巨匠，為我們打開曆史的畫捲，描繪宇宙學的奇跡和激動人心的發現，讓我們瞭解宇宙的*奇異的特徵。

《自然》《時代周刊》《紐約時報》《新科學傢》等媒體推薦，被認為是解讀宇宙學、天體物理和宇宙生物學的優美、簡明之作。

2018年新版的全新設計瞭版式、封麵，提升瞭閱讀體驗，讓讀科普不再艱難。

隨書附贈價值39.6元由汪潔、吳京平掰開揉碎,帶你懂科學好書的《經典科普解讀課》6摺券。

內容簡介

　　第*推動叢書是國內*早的引進版科普叢書，一套由當代世界卓越科學傢撰寫的、倡導科學精神和科學思想的科普佳作，已經走過瞭輝煌25年，成為瞭經得起時間檢驗的經典！
　　本次推齣《第*推動叢書》宇宙係列的新閤集（共計16冊），重新設計成套推齣，便於廣大讀者購買，更值得收藏。

　　《時間簡史》（文字版）
　　此書自1988年首版以來的十年歲月裏，已成為科學著作的裏程碑，在全球銷售已超過1000萬冊。時間有初始嗎？它又將在何地終結呢？宇宙是無限的還是有限的？史蒂芬?霍金對遙遠星係、黑洞、誇剋、大統一理論、反物質、“時間箭頭”等進行瞭深入探討。
　　
　　《時間簡史續編》
　　從獲奬電影記錄片《時間簡史》而産生瞭本書——《時間簡史續編》，本書是為那些想要更多地瞭解霍金教授的生平其及學說的讀者而編的。敘述瞭霍金教授的生命曆程和研究工作，展現瞭他巨大的理論架構後麵那位真實的“人”。全書附有人物照片及霍金教授生平照片，同時還有大量圖片展現所討論的科學觀念，包括黑洞、時間之箭等。

《霍金講演錄》
　　本書收集瞭霍金探索宇宙觀方麵13篇精彩的文章，以及1992年聖誕節BBC播齣的會晤紀實，他的學說徹底改變瞭人類的宇宙觀。從這些文章裏我們也可以讀到霍金作為科學傢、普通人的不同風采。

《時空本性》
　　本書是基於霍金和彭羅斯在劍橋大學的六次演講和辯論而成，辯論主要圍繞量子場論和廣義相對論這兩種成功的理論是否可以被統一的問題。盡管爭論的問題不同瞭，但同之前那場著名的辯論一樣，在這裏彭羅斯擔任愛因斯坦的角色，而霍金充任玻爾的角色，他們的觀點同樣閃爍著人類智慧的光芒。

《時空的未來》
本書匯集瞭霍金等六位有關時空理論的物理學傢的文章，探討瞭黑洞、引力波、時空隧道等科學理論，還從時空彎麯與量子世界的角度對未來的時空做瞭深入的探討，有助於我們更加清晰地瞭解未來世界的圖景。

《果殼裏的60年》
本書是霍金在過60歲生日時與朋友們的一係列講稿，梳理瞭20世紀80年代以後物理學與宇宙學方麵的新成果，講述瞭宇宙的未來前景、彎麯的時空觀念、量子引力的設想等幾個方麵的科學理論，是麵嚮科學的未來，與前沿思想同步的科學知識。

《黑洞與時間彎麯》
作者花費15年時間寫就瞭這本介紹宇宙研究曆史和發展情況的科普著作，係統地介紹瞭宇宙物理學的發展曆史、代錶人物、理論的衝突和科研上的閤作與競爭，還介紹瞭從光學望遠鏡、射電望遠鏡到引力波探測儀的不同探測手段的發展過程，以及在不同探測手段下宇宙所展現齣來的激動人心的一麵。

　　《韆億個太陽》
　　本書介紹瞭恒星能源、結構和演化，射電脈衝星、密近雙星質量轉移、緻密X射綫以及地外文明的知識。全書基本上撇開瞭數學公式，運用瞭許多生動比喻，敘述瞭許多著者親身經曆的故事，是一本頗有特色的科普佳作。

《愛因斯坦的未完成交響麯》
本書迴憶瞭愛因斯坦*偉大的成就“廣義相對論”的迷人故事，還探究瞭在愛因斯坦首次提齣引力波之後的幾十年裏，物理學傢們對這一概念的認識是如何演化的。同時精心描寫瞭這次科學革命中的每一位關鍵科學傢，並據此嚮我們介紹瞭當今的實驗和全新的天文颱，如美國的LIGO。

《物理天文學前沿》
　　物理學和天文學之間一直存在著根本性的聯係，它促使兩位當今世界頂*的天體物理學傢閤作，從物理學觀點來闡述天文學的前沿問題。作者用非數學方法的論述，使艱深的前沿課題變得通俗易懂。如果你也想瞭解當前物理學和天文學得*新知識，本書是你的不*之選。

《大宇之形》
本書中，丘成桐細說從古希臘時代柏拉圖等幾何學傢、到愛因斯坦、卡拉比以及丘成桐自己的研究、他對幾何學未來的看法等等；敘述瞭他幾十年來所有成就的來龍去脈以及心路曆程。讀者可以深切瞭解近代數學和物理學研究的重要進展，更體會到這些卓越科學傢的研究精神。

《黑洞戰爭》
本書是關於黑洞本性的一場論戰，這一論戰關係到我們對整個宇宙的認識，也極大地推動瞭物理學的發展。參加論戰的一方主要是本書作者薩斯坎德和1999年諾貝爾物理奬獲得者赫拉德?特霍夫特，另一方則是公眾心目中很熟悉的物理學傢斯蒂芬?霍金。

《死亡黑洞》
本書集結瞭四十餘篇作者*精彩的探討宇宙話題的文章——從宇宙生物學前沿的星際生命問題，到電影業對夜空汙染的忽視。作者通過描繪人體進入黑洞以後的故事，嚮我們揭示瞭黑洞的奧秘；通過迴顧曆史上科學與宗教的無謂衝突，講述瞭地球從宇宙中心到無名小卒的故事。

《宇宙的輪迴》
彭羅斯在本書中說明瞭如何將加速膨脹宇宙的*終命運解讀為一個新生的“大爆炸”。同時，還介紹瞭五花八門的標準或不標準的宇宙學模型，宇宙微波背景的基本而無所不在的作用，以及星係核心的巨大黑洞。

　　《宇宙傳記》
　　本書作者約翰?格裏賓描述瞭宇宙是如何開始的，早期宇宙是什麼樣子，它的結構如何發展演進，以及齣現瞭什麼物質使其結閤在一起。此外，在介紹瞭到目前為止我們對宇宙的認識之後，他甚至進一步展望未來，揭示這一旅程往後會如何繼續。

《大爆炸簡史》
本書主要講述“大爆炸”理論作為宇宙的開端被逐漸接受的過程，介紹瞭一些鮮為人知的人物對這個理論所作的努力。這是一場驚心動魄的辯論過程，伽莫夫用打油詩反擊穩恒態已過期，霍伊爾則繼續嘲笑大爆炸模型和那些相信它的人，*終大爆炸理論以良好的預言能力錶現齣瞭說服力和包容性。

作者簡介

《時間簡史》、《時間簡史續編》、《霍金講演錄》、《時空本性》、《果殼裏的60年》、《時空的未來》作者：史蒂芬·霍金，他齣生於1942年，他的生日恰好是伽利略逝世三百年忌日。他現任劍橋大學盧卡斯數學教授(這一教席曾由艾薩剋·牛頓所任)。他廣被推崇為繼愛因斯坦後*傑齣的理論物理學傢。

《黑洞與時間彎麯》作者：基普·S.索恩,美國加利福尼亞理工學院費曼物理學教授，曾與J.惠勒閤著《引力》，1994年獲得美國物理學聯閤會（AIP）科學著作奬。

　　《韆億個太陽》作者：魯道夫·基彭哈恩，德國天體物理學傢，1965-1974年任哥延根大學天文學與天體物理學教授，後任馬剋斯·普朗剋天體物理研究所所長。他的著作還有《等離子體物理基礎》、《來自宇宙邊緣的光綫》。

　　《物理天文學前沿》作者：F.霍伊爾，英國著名天文學傢，宇宙穩恒態學說創始人。在有關領域貢獻良多（如關於恒星演化過程中的理論的建立）。J.納裏卡（J.Narlikar），印度著名天文學傢。

　　《愛因斯坦的未完成交響麯》作者：瑪西亞·芭楚莎，她是獲得頗負聲望的美國物理學會“科學寫作奬”的第*位女性。多年來她一直任《發現》雜誌的主編，現為《天文學》雜誌的一名編委。先前她還寫過另外兩部書：《星期四的宇宙》和《穿過黑暗的宇宙》。

　　《黑洞戰爭》作者：倫納德·薩斯坎德，他是斯坦福大學的菲力剋斯-布洛赫教授，美國科學院院士，美國文理科學院院士。著有《宇宙景觀》等。

　　《宇宙傳記》作者：約翰·格裏賓，他是當今著名的科普作傢，他所著的暢銷書包括《尋找薛定諤的貓》、《星塵》、《科學史》、《深奧的簡潔》和《科學傢》等。他善於用簡單的語言傳遞復雜的思想。

《宇宙的輪迴》作者：羅傑·彭羅斯，牛津大學的Rouse Ball數學講席終身榮譽教授。他獲得過許多奬項，1988年與斯蒂芬·霍金一道因對宇宙學做齣的重大貢獻獲得的沃爾夫物理奬，他的著作有《皇帝新腦》與《通嚮實在之路》等。

《大宇之形》作者：丘成桐，當代*偉大的數學大師之一，著名科學傢，哈佛大學數學係係主任、講座教授，清華大學數學科學中心主任。他獲得瞭菲爾茲奬、沃爾夫奬、剋萊福特奬、美國國傢科學奬等大奬，是美、俄、中、意四國科學院院士。

《死亡黑洞》作者：尼爾·德格拉斯·泰森，美國自然曆史博物館海登天文館館長，齣版瞭許多有關天文學和天體物理學的書籍，他是2007年美國太空網評齣的改變太空業的十大太空工作幻想傢之一。美國《自然史》雜誌專欄作傢。《時代周刊》2007年度百位世界*有影響的人之一。

《大爆炸簡史》作者：西濛·辛格，劍橋大學粒子物理博士學位獲得者，前BBC節目製作人，他執導的紀錄片《費馬大定理》獲得英國電影學院奬（BAFTA），同名科普讀物成為暢銷書。同樣暢銷的還有《密碼本》（The Code Book），這是BBC專題係列《保密的科學》的底本。

精彩書摘

《大宇之形》摘錄

第1章　想象邊緣的宇宙（部分）

對數學傢而言，

維度指的是一種“自由度”，

也就是在空間中運動的獨立程度。

在我們頭上飛來飛去的蒼蠅可以嚮任何方嚮自由移動，

隻要沒有碰到障礙，

它就擁有三個自由度。

但維度是不是就隻有那麼多？

望遠鏡的發明以及隨後多年以來的不斷改良，幫助我們確認瞭一項事實：宇宙比我們能看到的還要浩瀚、廣大。事實上，目前所能得到的*佳證據顯示，宇宙將近四分之三是以一種神秘、看不見的形式存在，稱為“暗能量”（dark energy），其餘大部分則是“暗物質”（dark matter），再剩下來構成一般物質（包括我們人類在內）的，隻占百分之四。而且物如其名，暗能量和暗物質在各方麵都是“暗的”：既看不見，也難以測度。

我們所能看見的這一小部分的宇宙，構成瞭一個半徑大約137億光年的球體。這一球體有時被稱為“哈勃體”（Hubble volume），但是沒人相信宇宙的整體範圍隻有如此而已。根據目前所得的*佳數據，宇宙似乎是無窮延伸的——不管我們嚮哪個方嚮看去，如果你畫一條直綫，真的可以從這裏一直延伸到永恒。

不過，宇宙仍有可能是彎麯而且有界限的。但即使如此，可能的麯率也會非常微小，以至於根據某些分析顯示，宇宙必然至少有上韆個哈勃體那麼大。

*近發射的普朗剋太空望遠鏡，或許會在幾年內揭露宇宙可能比一百萬個哈勃體還大，而我們所在的哈勃體隻是其中之一而已。我相信天文物理學傢的這一說法，也瞭解有些人可能會對上麵引述的數字有不同意見，但無論如何，有個事實是不容辯駁的：我們目前所見到的，不過是冰山一角。

而在另一個極端，顯微鏡、粒子加速器以及各種顯影儀器持續揭露宇宙在微小尺度上的麵貌，顯現瞭人類原先無法觸及的世界，像細胞、分子、原子，以及更小的物體。如今我們不再對這一切感到驚訝，完全可以期待望遠鏡會嚮宇宙的更深處探索。另一方麵，顯微鏡和其他儀器則會把更多不可見之物轉為可見，呈現在我們眼前。

*近幾十年間，由於理論物理學的發展，再加上一些我有幸參與的幾何學進展，帶來瞭一些更令人驚訝的觀點：宇宙不僅超齣我們所能看見的範圍，而且可能還有更多的維度，比我們所熟悉的三個空間維度還要多一些。

當然，這是個令人難以接受的命題。因為關於我們這個世界，假如有件事是我們確知的，假如有件事是從人類開始有知覺時就知道，是從開始探索世界時就曉得的，那就是空間維度的數目。這個數目是三。不是大約等於三，而是恰恰就是三。至少長久以來我們是這樣認定的。但也許，隻是也許，會不會還有其他維度的空間存在，隻不過因為它太小，以至於我們無法察覺呢？而且盡管它很小，卻可能扮演非常重要的角色，隻是從人們習以為常的三維視野無法體認到這些罷瞭！

這個想法雖然令人難以接受，但從過去一個世紀的曆史得知，一旦離開日常經驗的領域，我們的直覺就不管用瞭。如果運動速度非常快，狹義相對論告訴我們，時間就會變慢，這可不是憑直覺可以察覺到的。另外，如果我們把一個東西弄得非常非常小，根據量子力學，我們就無法確知它的位置。如果做實驗來判定它在甲門或者乙門的後麵，我們會發現它既不在這兒也不在那兒，因此它沒有絕對的位置，有時它甚至可能同時齣現在兩個地方！換言之，怪事可能發生，而且必將發生。微小、隱藏的維度可能就是怪事之一。

如果這種想法成真，那麼可能會有一種邊緣性的宇宙，一處捲摺3 在宇宙側邊之外的地域，超齣我們的感官知覺，而這會在兩方麵具有革命意義：單僅是更多維度的存在 ——這已經是科幻小說一百多年來的注冊商標 ——這件事本身就夠令人驚訝，足以列入物理學史上的*重大發現瞭。而且這樣的發現將會是科學研究的另一起點，而非終點。這就好像站在山丘或高塔上的將軍，得益於新增加的垂直嚮度，而能把戰場上的局勢看得更清楚。當從更高維的視點觀看時，我們的物理定律也可能變得更明晰，因而也更容易理解。

從蒼蠅的世界看維度的意義

我們都很熟悉三個基本方嚮上的移動：東西、南北、上下（或者也可以說是左右、前後、上下）。不管我們去哪裏 ——不論是開車上雜貨店或是飛到大溪地 ——我們的運動都是這三個獨立方嚮的某種基本組閤。我們對這三個維度太過熟悉，以至於要設想另一個維度，並且指明它確切指嚮哪裏，似乎是不可能的。長久以來，似乎我們所見的即是宇宙的一切。事實上，早在兩韆多年前，亞裏士多德在《論天》（ On the Heavens）中就論稱：“可在一個方嚮上分割的量，稱為綫；如果可在兩個方嚮上分割的量，稱為麵；如果可在三個方嚮上分割的量，則稱為體。除此之外，再無其他量。因為維度隻有三個。”公元150年時，天文學傢、數學傢托勒密嘗試證明不可能有四個維度，堅持認為不可能畫齣四條相互垂直的直綫。他主張，第四條垂直綫“根本無法量度，也無法描述”。然而，與其說他的論點是嚴格的證明，還不如說是反映瞭人們沒有能力看到並描繪四維空間的事實。

對數學傢而言，維度指的是一種“自由度”（degree of freedom），也就是在空間中運動的獨立程度。在我們頭上飛來飛去的蒼蠅可以嚮任何方嚮自由移動，隻要沒有碰到障礙，它就擁有三個自由度。現在假設這隻蒼蠅降落到一個停車場，而被一小塊新鮮柏油黏住。當它動彈不得時，這隻蒼蠅隻有零個自由度，實質上被限製在單一點上，亦即身處於一個零維的世界。但這小東西努力不懈，經過一番奮鬥後從柏油中掙脫齣來，隻可惜不幸翅膀受瞭點傷。不能飛翔之後，它擁有兩個自由度，可以在停車場的地麵上隨意漫步。然後，我們的主角察覺到有掠食者（或許是一隻食蟲的青蛙），因此逃進一根丟棄在停車場的生銹排氣管，蒼蠅此時隻有一個自由度，暫時陷入這根細長管子的一維，亦即綫狀的世界。

但維度是不是就隻有那麼多？一隻蒼蠅在天上飛，被柏油黏住，在地上爬，逃進一根管子裏 ——這是否就囊括瞭一切可能性？亞裏士多德或托勒密應該會迴答“是”，對一隻沒有高度冒險精神的蒼蠅而言，或許也確是如此，但是對當代數學傢來說，故事並沒有就此結束，因為他們通常不認為有什麼明顯理由隻停留在三個維度。我們反而相信，想要真正理解幾何學的觀念，像是麯率或距離，需要從所有可能的維度，從零維到 n維來理解它（其中 n可以是非常大的數）。如果隻停留在三維，我們對這個概念的掌握就不算完整，理由是：比起隻在某些特定情境纔適用的斷言，如果大自然的定律或法則在任何維度的空間中都有效，那麼它的理論威力更大，也可能更基本。

甚至即使你所要對付的問題僅限於二維或三維，也可能藉由在各種維度中研究該問題而得到有利的綫索。再迴到我們那隻在三維空間裏嗡嗡飛的蒼蠅，它可以在三個方嚮移動，亦即具有三個自由度。然而，假設還有另一隻蒼蠅在同一空間裏自由移動；它同樣也有三個自由度，整個係統就突然從三維變成六維的係統，具有六個獨立的移動方嚮。隨著更多的蒼蠅在空間裏穿梭，每一隻都獨立飛行而不與他者相關，那麼係統的復雜度及其維度，也隨之增加。

窺探更高的維度

研究高維度係統的好處之一是，可以發現一些無法從簡單場景裏看齣的模式。例如在下一章，我們將討論：在一個被巨大海洋覆蓋的球形行星上，洋流不可能在任何點都朝同一個方嚮流動（例如全部從西流嚮東）。事實上一定會發生的是：一定存在著某些點，海水是靜止不動的。雖然這條規則適用於二維麯麵，但我們隻有從更高維的係統觀察，也就是考慮水分子在麯麵上所有可能運動的情況，纔能導齣這個規則。這是為何我們不斷嚮更高維度推進的原因，希望看看這樣能把我們帶到什麼方嚮並學習到什麼。

很自然的，考慮更高維度的結果之一是更大的復雜度。例如所謂“拓撲學”（Topology）是一門將物體依*廣義的形狀加以分類的學問。根據拓撲學，一維空間隻有兩種：直綫（或兩端無端點的麯綫）和圓圈（沒有端點的封閉麯綫），此外再無其他可能性。你或許會說，綫也可以是彎彎麯麯的，或者封閉麯綫也可能是長方形的，但這些是幾何學的問題，不屬於拓撲學的範疇。說到幾何學和拓撲學的差彆，前者就像拿著放大鏡研究地球錶麵，而後者則像搭上太空船，從外太空觀察整個地球。選擇何者，要視底下的問題而定：你是堅持要知道所有細節，比方說地錶上的每一峰脊、起伏和溝壑，抑或隻要大緻的全貌（“一個巨大圓球”）便已足夠？幾何學傢所關切的通常是物體精確的形狀和麯率，而拓撲學傢隻在乎整體形貌。就這層意義而言，拓撲學是一門整體性的學問，這和數學的其他領域恰恰形成明顯對比，因為後者的進展，通常是藉由把復雜的物件分割成較小較簡單的部分而達成。

也許你會問：這些和維度的討論有何關係？如上所述，拓撲學中隻有兩種基本的一維圖形，但直綫和歪歪扭扭的綫是“相同”的，正圓也和任何第一推動叢書：宇宙係列（16本閤集）下載 mobi epub pdf txt 電子書格式