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編輯推薦: |
◆精心定制:修复160幅作者手绘,双色标注近300处内容,根据现在科学发现新增35条译注,特邀数理专家审校
◆版本价值:《从一到无穷大》笔记,随书携带,帮助理解;《从一到无穷大》和《物理世界奇遇记》定制纪念海报,领略科学的诗诗性与浪漫。
◆重磅推荐:清华大学校长邱勇送给清华大学新生的入学礼物,《数学之美》《文明之光》《浪潮之巅》作者吴军博士、北京大学经济学教授何帆、《21世纪商业评论》主编吴伯凡、清华大学人文学院教授吴国盛多次在公开场合推荐的科普入门读物,位列中国出版商报评选的40年中国有影响力的40本科学科普书之一。
◆远大意义:它们是”大爆炸”理论推动者乔治·伽莫夫的科普经典,存世全球70余年,鼓舞一代代年轻人走上科学道路。很多在年少时期读过这两本书的人,如今有很多活跃在科学领域,或在高等学府成为科学研究的一线力量;或成为传播科学知识的科普达人。
◆文本价值:从一粒原子,到无穷宇宙,一本书汇集人类认识世界、探索宇宙的方方面面:数论、世界线、相对论、量子力学、核物理、遗传学……
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內容簡介: |
《从一到无穷大》串联了数学、物理、化学、生物、天文的诸多重大发现,揭示了不同学科之间的奇妙关联:
虚数的发明,成为了爱因斯坦建立相对论的重要工具;
时间是第四个维度,但时间和空间是可以等价的;
分子无序的热运动规律,是可以用概率统计的;
原子的内部结构,和八大行星绕太阳运转高度相似;
读完本书,能让你感受到科学的美丽,并唤醒你对世界的好奇。
《物理世界奇遇记》这本书将通过银行小职员汤普金斯先生的梦境和奇遇,回答你以下问题:
1. 为什么任何物体在任何条件下都无法超过光速?
随着物体的速度不断接近光速,它抵抗进一步加速的能力--换句话说,它的质量--必然无限增大,所以不会超过光速。
2. 为什么永动机不可能存在?
热力学第二定律表明,多余的热量必定会产生。因为宇宙中的无序和紊乱(或者说熵)永远都在增加。无论一台机器的效率有多高,它永远都会排出一些多余的热量,从而更进一步提高宇宙的总熵。
……
相对论、量子力学、宇宙学、热力学、原子物理学,一本书勾勒现代物理发展脉络。
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關於作者: |
乔治·伽莫夫
物理学家、天文学家,”大爆炸”理论推动者,提出了生物学的”遗传密码”理论,以及放射性量子论和原子核的”液滴”模型。
科普大师,一生共撰写25部科普作品,其中以《物理世界奇遇记》《从一到无穷大》为代表作。
存世数十年,被译成十几种语言传至各国,启迪了无数热爱科学的年轻人走上科学的道路。因为他在科普方面的成就,1956年联合国教科文组织授予他卡林伽科普奖
阳曦
专注科普作品翻译与科幻文学创作。
在《科幻世界》等杂志发表多部原创作品,《环球科学》等杂志长期合作译者
科技部”全国优秀科技作品奖”得主
已出版译作:《从一到无穷大》《物理世界奇遇记》《赶往火星》《消失的调羹》等。
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目錄:
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《从一到无穷大》目录:
前言
1961年版前言
卷 数字游戏
大数字自然数字和人造数字
第二卷 空间、时间和爱因斯坦
宇宙的奇异特性四维世界空间和时间的相对性
第三卷 微观世界
下降的楼梯现代炼金术无序的规律生命之谜
第四卷 宏观宇宙
不断扩展的地平线创世年代
附录
照片
索引
《物理世界奇遇记》目录:
1961年版前言
引子
1 限速城市
2 让汤普金斯先生进入梦境的相对论讲座
3 汤普金斯先生的假期
4 教授关于弯曲空间、引力和宇宙的讲座
5 脉动的宇宙
6 宇宙歌剧
7 量子桌球
8 量子丛林
9 麦克斯韦妖
10 电子同志会
11 普金斯先生在梦中错过的部分讲座
12 原子核内
13 木雕师
14 真空中的洞
15 汤普金斯先生品尝日本料理
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內容試閱:
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《从一到无穷大》试读:
数学通常被人们,尤其是数学家视为科学界的皇后, 作为皇后,它自然不愿意和其他任何学科产生暧昧的关系。 因此,在某次”理论数学与应用数学联合会议”上,有人请大卫·希尔伯特作一次公开演讲,希望借此弥合两派数学家之间的隔阂。希尔伯特是这样开场的 :
”我们常听别人说,理论数学和应用数学互为寇仇。但实情并非如此。无论是过去、现在还是未来,理论数学 和应用数学从来就不是寇仇,事实上,它们也不可能成为寇仇,因为二者之间毫无相似之处。”
不过,虽然数学情愿保持超然的地位,尽量远离其他学科,但反过来说,其他学科(尤其是物理)却很喜欢数学, 它们总是竭尽所能地想跟数学”打成一片”。事实上,时至今日,理论数学几乎所有分支都已经成为科学家解释物理世界的工具,其中包括那些曾经被人们认为纯粹得没有任何实用价值的理论,例如群论、非交换代数和非欧几何。
不过,哪怕是在今天,数学领域内仍有一套庞大的体系一直坚守着”无用”的高贵地位,它的作用就是帮助人们锻炼智力,这样的超然配得上”纯粹之王”的桂冠。这套体系就是所谓的”数论”(这里的”数”指的是整数),它是古老、复杂的理论数学思想之一。
奇怪的是,尽管数论的确是纯粹的数学,但从某个角度来说,它又是一门基于经验甚至实验的科学。事实上,数论的绝大多数命题来自实践人们尝试用数字去做各种事情,然后得到一些结果,由此形成理论。这样的过程和物理学别无二致,只不过物理学家尝试的对象是现实中的物体而非理论化的数字。数论和物理学还有一个相似之处:它们的某些命题得到了”数学上”的证明,但另一些命题仍停留在经验主义的阶段,等待着杰出的数学家去证明。
我们不妨以”质数问题”为例。质数指的是不能被比它小的数字(除了1以外)整除的数,例如 1,2,3,5, 7,11,13,17, 等等,但12就不是质数,因为它可以表示为2X2X3。
质数的个数是无限的吗?还是说存在一个的质数, 比它大的任何数字都可以表示为已有质数的乘积?首先提出这个问题的正是欧几里得(Euclid)本人,他以一种简单而优雅的方式证明了质数有无穷多个,所以并不存在所谓的”质数”。
为了验证这个命题,我们暂且假设质数的个数是有限的,并用字母N来代表已知的质数。现在,我们将所有质数相乘,后再加 1,数学式如下 :
(1×;2×;3×;5×;7×;11×;13×;...×;N) 1
这个式子得出的结果当然比所谓的”质数”N 大得多,但是这个数显然不能被任何一个质数(到N 为止)整除,因为它是用上面这个式子构建出来的。根据这个数学式,我们可以清晰地看到,无论用哪个质数去除它, 后必然得到余数1。
因此,我们得到的这个数字要么是个质数,要么能被一个大于N的质数整除,无论哪个结果都必将推翻我们初的假设: N是的质数。
我们刚才采用的证明方法叫作”归谬法”(reductio ad absurdum),它是数学家爱的工具之一。
既然我们知道质数有无穷多个,那么我们不妨问问自己:有没有什么简单的办法能将所有质数按照顺序一个不漏地列出来呢?古希腊哲学家暨数学家埃拉托斯特尼(Eratosthenes)首次提出了解决这个问题的办法,我们称之为”筛选法”。
既然我们知道质数有无穷多个,那么我们不妨问问自己:有没有什么简单的办法能将所有质数按照顺序一个不漏地列出来呢?古希腊哲学家暨数学家埃拉托斯特尼首次提出了解决这个问题的办法,我们称之为”筛选法”。你只需要写下所有整数:1,2,3,4……然后筛出2的所有倍数,再筛出3和5的所有倍数,以此类推,继续筛出所有质数的倍数。埃拉托斯特尼筛选100以内所有质数的示意图请见图9,这些数字共有26个。利用这种简单的筛选法,我们已经列出了10亿以内的质数表。
要是能列出一个公式来自动寻找所有质数(而且只有质数),那岂不是更快、更简单?然而数学家琢磨了十几个世纪,依然没有找到这样的公式。1640年,法国著名数学家费马(Fermat)提出了一个公式,他认为这个式子算出的结果都是质数。
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