宇宙通识课（套装15册）_AZW3_MOBI_EPUB_加来道雄

内容节选

几何学与经验 爱因斯坦任职的普鲁士科学院成立于1700年，受到过腓特烈大帝（1712—1786）的慷慨资助。每逢腓特烈大帝生日，科学院都要举行学术研讨会。在1921年1月27日的纪念会上，爱因斯坦做了这一备受赞誉的演讲。 在这里，爱因斯坦做出了明确的区分：数学几何学和物理几何学。据爱因斯坦在布拉格的教席的继承者菲利普·弗兰克（Philipp Frank，1884—1966）教授判断，这一讲座“通过其明确的表述将秩序带入了经常出现混淆的领域，并且在某些情况下甚至在数学家和物理学家中仍占优势的混淆领域。从那以后，爱因斯坦的表述被认为是最清晰和最好的，即使哲学家也这样认为”。 与爱因斯坦交往密切的科学哲学家，逻辑实证主义创始人之一的石里克（Moritz Schlick, 1882—1936)在191S年出版了《普通认识论》（Allgemeine Erkenntnislehre）。一年前，石里克在爱因斯坦的影响下发表了题为《空间与时间》（Raum und Zeit）的文章。法国数学家亨利·庞加莱（Henri Poincaré,1854—1912）在1911与居里夫人一起大力推荐爱因斯坦从布拉格回到母校苏黎世联邦理工学院担任理论物理学教授。 本文倒数第二段提到的“已被水星事件所证实”一事，指的是“水星近日点的进动问题”。它是爱因斯坦提出的三个检验广义相对论的实验之一，与“光波在太阳附近的弯曲”，以及“光波的引力红移”一起被称作“经典广义相对论实验”。德文版后的注释错误地将这一问题等同为“光波在太阳附近的弯曲”。对于后者，日全食是最好的机会。1919年5月29日日全食，英国组织了两次科学考察队，一支到巴西北部索布拉尔（Sobral），另一支到靠近西非的小岛普林西比（Principe），测量结果为1.64弧秒。爱因斯坦1916年在《广义相对论的基础》一文中给出的计算值为1.75弧秒。1922年日全食发生时，利克天文台重复进行了测量，得出的结果与1919年的相符。1952年2月25日的日全食，全世界有多支探险队带着精良设备和新的测量方法到苏丹（喀土穆）。其测量结果为1.70弧秒，更接近爱因斯坦的计算值。从那时起，人们进行了多次重复实验，到了20世纪60年代，终于证实光线弯曲的程度完全符合广义相对论的预测。 文中提到的“公理学”（Axiomatik），按其字面定义，就是通过公理来定义和证明的学说，具体就是公理法方法。 与其他所有科学相比，数学受到特别尊重的一个原因，在于它的命题绝对可靠、没有争议，而其他所有科学的命题在某种程度上都有争议，并且随时可能被新发现的事实推翻。尽管如此，如果数学命题涉及的对象仅存于想象之中，而非实在，那么其他科学部门的研究者就无须羡慕数学家。当人们已经就基础性命题（公理）以及由此推出其他命题的方法达成共识时，那么毫不奇怪，不同的人将得到相同的逻辑结论。但是数学声望崇高还有另一个原因，是它为精确自然科学提供了一定程度的确定性，离开数学就做不到这一点。 这里就出现了一个谜，在过去的时间里一直激发着人类的好奇心。数学归根到底是独立于经验的人类思想的产物，它怎么会如此精妙地契合现实呢？那么，不凭经验仅靠思考的人类理性，能彻底了解真实事物的性质吗？ 以我之见，这个问题的答案简单来说就是：只要数学命题涉及实体，它们就是不可靠的；只要它们是可靠的，就不涉及实体。在我看来，只有沿着数学中被称为“公理学”（Axiomatik）的方向，人们才能普遍地完全清楚事物的这个状况。公理学取得的进步，在于巧妙地将逻辑—形式与其客观或直觉内容分开；根据公理学，逻辑—形式自己就足够形成数学的主题内容，而后者不涉及直觉或其他有关逻辑—形式的内容。 我们暂时从这个角度思考几何学的任何一个公理，比如：两点之间有且仅有一条直线。过去和现在都是怎么解释这个公理的呢？ 过去的解释：每人都知道什么是直线，什么是点。这个知识的起源是人类思考的能力、经验、二者的结合，还是其他来源，这不是数学家能决定的，要留给哲学家去解决。上述公理以这种先于所有数学之前的知识作为自己的根据，它像其他所有公理一样，是不证自明的，就是说，它是先验知识的一个表达。 现在的解释：几何学探讨的是用线、点等表示的对象。人们仅仅设定公理的正确性，而不是这些对象相关的知识或直觉。这些公理，比如上述公理，就是一种纯粹形式意义上的，即没有任何直觉或经验的内容。这些公理是人类智力的自由创造。几何学中所有其他命题都是从这个公理中逻辑推理出的（仅是唯名论意义上）。公理明确了几何学探讨的对象。所以，石里克在他关于认识论的书中，十分恰当地将公理描绘为“隐定义”。 现代公理学拥护这种公理观点，它净化掉一切和数学无关的因素，消除了以往围绕数学基础的神秘和晦涩。但是，这样的修正阐述也让人们明显看到：这样的数学本身不能做出任......

1. 扉页
2. 目录
3. 不可思议的物理
   1. 扉页
   2. 目录
   3. 前言
   4. 第1部分 一等不可思议
   5. 第2部分 二等不可思议
   6. 第3部分 三等不可思议
   7. 后记 不可思议的事物的未来
   8. 致谢
   9. 页
4. 万物原理
   1. 扉页
   2. 目录
   3. 序言 重生
   4. 引言
   5. 第一部分 世界有什么
   6. 第二部分 开端和结尾
   7. 后记 万般最远途，唯有归家路
   8. 附录
   9. 致谢
   10. 《万物原理》解读本
   11. 页
5. 我在太空的一年
   1. 扉页
   2. 目录
   3. 译序
   4. 引言
   5. 第1章 再见了，亲爱的家人
   6. 第2章 《太空英雄》引发的梦
   7. 第3章 离开地球
   8. 第4章 第一次真正接触海军
   9. 第5章 国际空间站：有史以来最昂贵的人造物体
   10. 第6章 “菜鸟”天上飞
   11. 第7章 每天都有新状况
   12. 第8章 在航空母舰上安全降落
   13. 第9章 直面死亡
   14. 第10章 喜迎新同伴
   15. 第11章 我与NASA的邂逅
   16. 第12章 初上太空的那天
   17. 第13章 第一次在空间站当指挥官
   18. 第14章 能活下去就是奇迹
   19. 第15章 漫步太空
   20. 第16章 意外
   21. 第17章 完全被驯化的太空生物
   22. 第18章 疲劳孤单的新年
   23. 第19章 我要回地球了
   24. 第20章 就像坐上云霄飞车后发生车祸
   25. 后记 我在地球上的生活
   26. 致谢
   27. 页
6. 基因传
   1. 扉页
   2. 目录
   3. 序言 骨肉同胞
   4. 第一部分 “遗传科学昙花一现” 遗传物质重见天日（1865─1935）
   5. 第二部分 “化零为整，化整为零” 揭秘遗传机制（1930─1970）
   6. 第三部分 “遗传学家的梦想” 基因测序与基因克隆（1970─2001）
   7. 第四部分 “人类是最适合的研究对象” 人类遗传学（1970─2005）
   8. 第五部分 镜中奇遇 遗传一致性与“常态” （2001─2015）
   9. 第六部分 后基因组时代 遗传学的命运与未来（2015─ ）
   10. 后记 辨别身份
   11. 致谢
   12. 大事年表
   13. 词汇表
   14. 译者注记
   15. 页
7. 大脑传
   1. 扉页
   2. 目录
   3. 推荐与赞誉
   4. 导读暨推荐序（I）
   5. 导读暨推荐序（II） 认识大脑的历程
   6. 绪论
   7. 第一部分 过去
   8. 第二部分 现在
   9. 第三部分 未来
   10. 致谢
   11. 注释
   12. 页
8. 极简天文学
   1. 扉页
   2. 目录
   3. 序言
   4. 第1章 早期天文学
   5. 第2章 太阳、地球与月球
   6. 第3章 太阳系
   7. 第4章 恒星
   8. 第5章 星系
   9. 第6章 宇宙
   10. 结语
   11. 图片来源
   12. 页
9. 我的世界观
   1. 扉页
   2. 目录
   3. 代序 爱因斯坦：机遇与眼光
   4. 编译前言 他从未试图在任何场合取悦别人
   5. 第一部 我的世界观
   6. 第二部 追求和平
   7. 第三部 从普鲁士科学院辞职
   8. 第四部 犹太人的理想
   9. 第五部 我如何创立了相对论
   10. 页
10. 4000年中国天文史
    1. 扉页
    2. 目录
    3. 推荐序
    4. 序言
    5. 第1章 夏朝：基本宇宙观形成
    6. 第2章 甲骨天文
    7. 第3章 彗星帛书
    8. 第4章 天官之书
    9. 第5章 时间的主人
    10. 第6章 敦煌星图
    11. 第7章 唐朝子午测量
    12. 第8章 宋朝的客星
    13. 第9章 元朝的天文台
    14. 第10章 日食的天意
    15. 第11章 当代中国的望远镜
    16. 第12章 中国与欧洲的误解
    17. 译后记
    18. 附录 古代星图及文字说明
    19. 页
11. 自己的英雄：向更大的世界探索
    1. 扉页
    2. 目录
    3. 推荐序 勇者无畏
    4. 前言 奇迹诞生
    5. 第一部分 如果你有一个梦想，就要努力捍卫它
    6. 第二部分 自己选的路，跪着也要走完
    7. 第三部分 命运会青睐那些坚毅的人
    8. 后记 梦想正在变为现实
    9. 作者按语
    10. 致谢
    11. 页
12. 万物发明指南
    1. 扉页
    2. 目录
    3. 读者须知
    4. 引言
    5. 常见问题答疑
    6. 维修指南
    7. 使用说明
    8. 1 如何判断自己处于哪个历史阶段——简易判断流程图
    9. 2 一份特别行动指南——被困在公元前20万年—前5万年，估计你心里想的是：“这个时代的人类太疯狂了，我这辈子算是彻底完了。”
    10. 3 创造文明必需的五大基本技术
    11. 4 计量单位可以随意制定——但你也可以从零开始，重新制定本书中的标准计量单位
    12. 5 现在，让我们变成农民——变成世界的吞食者
    13. 6 他们吃什么——如果我被困在人类已完成进化但尚未发展出农业，也不知道何为选择育种的历史时期，他们会吃些什么？我又该如何辨别他们吃的东西是否有毒？毕竟，远古人类可能对吃的不太讲究，只求填饱肚子
    14. 7 埋下根系——对被困时间旅行者有用的植物
    15. 8 鸟类和蜜蜂——对被困时间旅行者有用的动物
    16. 9 基础营养学——为了避免死得太快，你得知道自己应该吃什么
    17. 10 可以用技术手段解决的人类基本诉求
    18. 11 化学：什么是物质，我又该怎么创造物质？
    19. 12 主要哲学流派：用几句俏皮话简单总结一下它们吧
    20. 13 视觉艺术基础——有几种风格你甚至可以拿来即用
    21. 14 治愈身体——药物及发明药物的方法
    22. 15 急救基础（对你来说，急救基础就是急救大全）
    23. 16 如何创造音乐、乐器和音乐理论——附赠几首歌供你现学现卖
    24. 17 计算机——如何将脑力劳动转化为体力劳动，这样你就不用想破头了，只需要转动手柄或者别的什么东西
    25. 结语 现在，你应该活得挺滋润了，不用谢！
    26. 附录A 技能树
    27. 附录B 元素周期表
    28. 附录C 有用化学物质概况、制法及危害一览
    29. 附录D 逻辑论证形式
    30. 附录E 三角函数表——在你发明日晷时有用，发明三角学时当然也有用
    31. 附录F 一些研究了好一阵才确认的物理常数——你现在可以用自己的名字为之命名了
    32. 附录G 不同音符的发声频率，有了这些你就可以演唱我们给你准备的歌了
    33. 附录H 一些好用的齿轮及其他基础机械
    34. 附录I 重要人体结构及功能简介
    35. 后记
    36. 参考文献
    37. 页
13. 物理世界的数学奇迹
    1. 扉页
    2. 目录
    3. 彩插
    4. 题记
    5. 前言 倾听宇宙的声音
    6. 第1章 数学为我们驱散乌云
    7. 第2章 电磁理论照亮世界
    8. 第3章 简洁的引力理论
    9. 第4章 数学之花绽放
    10. 第5章 漫长的离异
    11. 第6章 革命启航
    12. 第7章 全新的数学之路
    13. 第8章 弦论，魔法还是玩笑？
    14. 第9章 偶然成为必然
    15. 第10章 通往新千年之路
    16. 第11章 璞玉未琢
    17. 尾声 最好的时代
    18. 致谢
    19. 参考文献
    20. 档案资料
    21. 页
14. 细胞生命的礼赞：一个生物学观察者的手记
    1. 扉页
    2. 推荐序
    3. 细胞生命的礼赞
    4. 关于倒计时的想法
    5. 作为有机体的社会
    6. 对于信息素的恐惧
    7. 地球的音乐
    8. 一个诚恳的建议
    9. 医疗技术
    10. 说味
    11. 鲸鱼座
    12. 长期的习惯
    13. 曼哈顿的大力士
    14. 海洋生物学实验站
    15. 自主
    16. 作为有机体的细胞器
    17. 细菌
    18. 身体十分健康
    19. 寒暄
    20. 信息
    21. 暴尸荒野
    22. 自然科学
    23. 人与自然
    24. 伊克人
    25. 计算机
    26. 科学的规划
    27. 生物神话种种
    28. 语汇种种
    29. 活的语言
    30. 概率和可能性
    31. 世界上最大的膜
    32. 译后记
    33. 参考文献
    34. 页
15. 量子传
    1. 扉页
    2. 目录
    3. 引言 思维的碰撞
    4. 第一部分 量子
    5. 第二部分 男孩物理学
    6. 第三部分 巨人之战：究竟什么才是现实
    7. 第四部分 上帝掷骰子吗？
    8. 量子大事记
    9. 术语表
    10. 注释
    11. 参考文献
    12. 致谢
    13. 人名表
    14. 中信出版·鹦鹉螺相关图书
    15. 页
16. 为什么
    1. 扉页
    2. 目录
    3. 推荐序 了解因果关系科学，从珀尔的《为什么》开始
    4. 前言
    5. 导言：思维胜于数据
    6. 第一章 因果关系之梯
    7. 第二章 从海盗到豚鼠：因果推断的起源
    8. 第三章 从证据到因：当贝叶斯牧师遇见福尔摩斯先生
    9. 第四章 混杂和去混杂：或者，消灭潜伏变量
    10. 第五章 烟雾缭绕的争论：消除迷雾，澄清事实
    11. 第六章 大量的悖论！
    12. 第七章 超越统计调整：征服干预之峰
    13. 第八章 反事实：探索关于假如的世界
    14. 第九章 中介：寻找隐藏的作用机制
    15. 第十章 大数据，人工智能和大问题
    16. 致谢
    17. 参考文献
    18. 页
17. 宇宙小史
    1. 扉页
    2. 目录
    3. 本书赞誉
    4. 宇宙学是一门科学——《宇宙小史》中译本序
    5. 一本小书，道尽宇宙时空结构的演化王正行
    6. 关于宇宙，答案永远在前方
    7. 人类对宇宙的认识还在路上
    8. 你知道宇宙的形状吗？这是一份最好的介绍
    9. 永远怀着好奇心仰望星空
    10. 你的第一本宇宙学入门小书
    11. 序言
    12. 第一章 宇宙常识
    13. 第二章 宇宙的构成和演化
    14. 第三章 描绘宇宙微波背景
    15. 第四章 宇宙学标准模型
    16. 第五章 宇宙学的前沿
    17. 附录A 电磁波谱
    18. 附录B 膨胀空间
    19. 附录C 宇宙时间线
    20. 附录D 可观测宇宙与时间的对应关系
    21. 致谢
    22. 译者后记
    23. 页