这是“2014中国好书”获奖图书《小楼与大师:科学殿堂的人和事》的姊妹篇。本书汇集了作者近年撰写一系列科普作品,包括混沌理论、相对论、反物质、黑洞、虫洞、时间旅行、诺贝尔物理奖获奖成果、著名数学猜想和问题、谷歌背后的数学等诸多深受科学爱好者喜爱的内容。本书的取材和分析严谨深入,文笔却生动诙谐,深入浅出,适合广大科学爱好者及大、中学生阅读。通过本书,读者既可以学到丰富多彩的科学知识,也可以了解知识背后的科学探索故事及科学思想、科学方法等。 本书简介: 这是“2014中国好书”获奖图书《小楼与大师:科学殿堂的人和事》的姊妹篇。本书汇集了作者近年撰写一系列科普作品,包括混沌理论、相对论、反物质、黑洞、虫洞、时间旅行、诺贝尔物理奖获奖成果、著名数学猜想和问题、谷歌背后的数学等诸多深受科学爱好者喜爱的内容。本书的取材和分析严谨深入,文笔却生动诙谐,深入浅出,适合广大科学爱好者及大、中学生阅读。通过本书,读者既可以学到丰富多彩的科学知识,也可以了解知识背后的科学探索故事及科学思想、科学方法等。 目录: 第一部分 数学 孪生素数猜想 魔方与“上帝之数” 一、风靡世界的玩具 二、魔方与“上帝之数” 三、寻找“上帝之数” ABC猜想浅说 一、什么是ABC猜想 二、ABC猜想为什么重要 三、ABC猜想被证明了吗 谷歌背后的数学 一、引言 二、基本思路 第一部分 数学 孪生素数猜想 魔方与“上帝之数” 一、风靡世界的玩具 二、魔方与“上帝之数” 三、寻找“上帝之数” ABC猜想浅说 一、什么是ABC猜想 二、ABC猜想为什么重要 三、ABC猜想被证明了吗 谷歌背后的数学 一、引言 二、基本思路 三、问题及解决 四、结语 第二部分 物理 从巴西的蝴蝶到得克萨斯的飓风 一、决定论 二、早期研究 三、模拟天气 四、奇怪的结果 五、从蝴蝶到飓风 关于时钟佯谬 一、时钟佯谬简史 二、时钟佯谬简析 三、关于理想时钟 从等效原理到爱因斯坦嘉当理论 一、等效原理 二、爱因斯坦嘉当理论 黑洞略谈 反物质浅谈 一、一个令人苦恼的结果 二、错误描述中的正确结论 三、走错方向的电子还是走对方向的正电子 四、从反粒子到反物质 五、宇宙的主人和客人 六、恼人的不对称之谜 七、结语 从伽利略船舱到光子马拉松 一、从相对性原理到相对论 二、破坏相对论的思路与后果 三、光子的马拉松——破坏相对论的证据 质量的起源 一、引言 二、宇宙物质的组成 三、从机械观到电磁观 四、经典电子论 五、量子电动力学 六、质量电磁起源的破灭 七、对称性自发破缺 八、从希格斯机制到电弱统一理论 九、量子色动力学 十、同位旋与手征对称性 十一、手征对称性自发破缺 十二、赝戈德斯通粒子的质量 十三、一个93分的答案 纤维里的光和电路中的影 一、光纤,信息时代的大动脉 二、CCD,数码摄影的电子眼 石墨烯——从象牙塔到未来世界 一、来自象牙塔的新材料 二、通往未来世界的金桥 囚禁的量子,开放的应用 一、小有小的麻烦 二、囚禁的量子 三、开放的应用 第三部分 星际旅行漫谈 因为星星在那里 火箭:宇航时代的开拓者 一、引言 二、宇宙速度 三、齐奥尔科夫斯基公式 四、接近光速 五、飞向深空 生命传输机 虫洞:遥远的天梯 一、引言 二、什么是虫洞 三、萨根式的问题 四、虫洞的“创世记”——恼人的因果律 五、虫洞工程学——负能量的困惑 六、穿越虫洞——张力的挑战 七、结语——遥远的天梯 时间旅行:科学还是幻想 一、从《时间机器》讲起 二、面向未来与重返过去 三、广义相对论与时间旅行 四、时间旅行与因果佯谬 五、凝固长河与平行宇宙 六、幻想与历史 第四部分 其他 从民间“科学家”看科普的局限性 一、民间“科学家”没有接受过系统的科学训练 二、民间“科学家”无意接受系统的科学训练 什么是民间“科学家” 一、新民科引发的问题 二、有关民科的几个较具误导性或典型性的 观点 三、民科的定义 四、民科定义的应用 学物理能做什么 关于普通科普与专业科普 人名索引 术语索引前言序言 作为一位出版了四本书的作者,如果要用一句话来概括写书的感觉的话,那就是:写书比写文章累。这貌似是一句显而易见的大白话,对我这种在写作上有一定兴趣,甚至以写作为乐的人来说,却是一种只有经历过了才意识到的新感觉。这新感觉的起因也是一句显而易见的大白话,那就是:书比文章长。不过,这个“长”对我来说与其说是篇幅之长,不如说是指所费时间之长。因为在一本书的写作过程中,我得不断约束自己的阅读兴趣,把主要精力投注于单一主题。另一方面,我的写作速度又比较慢(或美其名曰“认真”),从而使得写作过程往往长到了对题材的兴趣将尽而书稿远未完成的程度。这时候,写书就变成了对恒心和毅力的考验,而我——很遗憾地——曾两度在这种考验面前失败过,致使《黎曼猜想漫谈》和《从奇点到虫洞》“烂尾”多年(对这一“丢人”事迹感兴趣的读者可参阅那两本书的后记),其“累”亦由此可见。 在这种感觉下,若有谁愿把我的文章汇集成书出版,让我既免除写书之累,又可得出书之乐,那对我来说简直就是“天上掉馅儿饼”的美事,几乎要让我生出一种“偷懒”的愧序言 作为一位出版了四本书的作者,如果要用一句话来概括写书的感觉的话,那就是:写书比写文章累。这貌似是一句显而易见的大白话,对我这种在写作上有一定兴趣,甚至以写作为乐的人来说,却是一种只有经历过了才意识到的新感觉。这新感觉的起因也是一句显而易见的大白话,那就是:书比文章长。不过,这个“长”对我来说与其说是篇幅之长,不如说是指所费时间之长。因为在一本书的写作过程中,我得不断约束自己的阅读兴趣,把主要精力投注于单一主题。另一方面,我的写作速度又比较慢(或美其名曰“认真”),从而使得写作过程往往长到了对题材的兴趣将尽而书稿远未完成的程度。这时候,写书就变成了对恒心和毅力的考验,而我——很遗憾地——曾两度在这种考验面前失败过,致使《黎曼猜想漫谈》和《从奇点到虫洞》“烂尾”多年(对这一“丢人”事迹感兴趣的读者可参阅那两本书的后记),其“累”亦由此可见。 在这种感觉下,若有谁愿把我的文章汇集成书出版,让我既免除写书之累,又可得出书之乐,那对我来说简直就是“天上掉馅儿饼”的美事,几乎要让我生出一种“偷懒”的愧疚了。最近,这样的美事居然落在了我的头上——清华大学出版社愿意出版我的两本文章合集,一本收录科学史方面的文章,一本收录科普方面的文章。 兴奋之下,我很快选好了篇目,但问题来了:一堆文章汇集在一起,以什么作为书名呢?当然,假如我是著名作者,这根本就不是问题,大可取名为“卢昌海科学史作品集”和“卢昌海科普作品集”。但对于明显不著名的我来说,就算不怕僭越地将自己的名字厚颜纳入书名,也只会成为“票房毒药”,因此必须另谋思路。读者可能会笑话我这么小的事情都不能轻松搞定,其实非独我如此,像阿西莫夫(IsaacAsimov)那样的大牌作家也常常为书名发愁呢,以至于在文章合集TheSunShinesBright的简介中感慨地说,他几乎想用数字编号来作书名了——当然,他发愁的原因跟我是不同的,他那是因为作品实在太多,显而易见的书名几乎用遍了。 经过思考,为了让两本书略显对仗,我提议将科学史合集取名为《科学殿堂的人和事》,将科普合集取名为《科学殿堂的砖与瓦》。但编辑看了之后觉得这两个标题太平淡。于是我又绞尽脑汁想了半天,却没再想出什么点子来。无奈之下,我决定效仿阿西莫夫,他虽然也为书名发愁,点子可比我多多了,在TheSunShinesBright的简介中做完了用数字编号作为书名的“白日梦”后,随即采用了一个颇有些取巧的办法,那就是从所汇集的文章中选取一篇的标题作为书名。现在您所看到的这两本文章合集的书名——《小楼与大师:科学殿堂的人和事》和《因为星星在那里:科学殿堂的砖与瓦》——便也是如此而来。 关注我文章的读者或许注意到了,收录在这两本书中的某些文章是曾经在杂志或报纸上发表过的。不过,杂志和报纸大都有自己固定的风格,有时不免需要作者“削足适履”来契合之。因此,发表在杂志和报纸上的版本与我自己的版本相比大都存在一定的缺陷,比如经过编辑的改动,以及因字数所限作过删节等。此外,发表在杂志上的版本大都略去了注释及对人名和术语的英文标注等,这其中后者——即英文标注——或许并不重要,但前者——即注释——其实是颇为重要的,往往起着补充正文、澄清歧义等诸多作用。所有这些缺陷在此次汇集成书时都尽可能予以消除了。 与以前的四本书一样,这两本书也是非常接近原稿风格的,在个别细节上甚至有可能略胜于原稿,因为编辑订正的个别错别字由于未曾标注,我未必能在阅读校样时一一察觉并在自己的版本上做出相应的订正。在尊重原稿这个最至关重要的特点上,我要再次对清华大学出版社表示感谢,感谢其对我作品及写作风格的长期——从出版第一本书至今已五年了,够得上用这个词了吧——信任和支持。 最后,希望读者们喜欢这两本新书。
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