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信息、生命與物理學(xué)

生命是什么?1943年,諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、量子力學(xué)的重要奠基人薛定諤提出了這個(gè)問(wèn)題,并指出需要一種全新的物理學(xué)來(lái)給出答案。這是20世紀(jì)最偉大的科學(xué)問(wèn)題之一,至今各領(lǐng)域科學(xué)家仍在不斷嘗試解答。理論物理學(xué)家、宇宙學(xué)家、天體生物學(xué)家保羅·戴維斯受到薛定諤提出的偉大問(wèn)題啟發(fā),結(jié)合香農(nóng)的信息論、達(dá)爾文的演化論和近年來(lái)多學(xué)科的前沿研究發(fā)現(xiàn),重新深入探尋生命的內(nèi)在邏輯。與薛定諤一樣,他認(rèn)為生物體清楚表明了更深層次的新物理學(xué)原理的存在,并指出這種新物理能讓物質(zhì)與信息、整體與部分、簡(jiǎn)單性與復(fù)雜性交織在一起。保羅·戴維斯指出,生命的內(nèi)在邏輯是信息。掌握信息可以降低不確定度,這使生命脫離了無(wú)序,與非生命區(qū)分開來(lái)。串聯(lián)起生物體物質(zhì)復(fù)雜性(生命的“硬件”)的東西,是更令人驚嘆的信息復(fù)雜性(生命的“軟件”)。在信息領(lǐng)域,我們才邂逅了生命真正的創(chuàng)造力。信息網(wǎng)絡(luò)和邏輯計(jì)算,正是生命這臺(tái)精妙機(jī)器具有“魔力”的根本原因。

(英)保羅·戴維斯 ·物理學(xué) ·15.5萬(wàn)字

我腦子里的不速之客:寄生生物如何操縱人類與社會(huì)

老鼠被寄生后主動(dòng)靠近貓?被寄生的魚兒故意吸引天敵注意,毫無(wú)反抗被吃掉?你可能變成寄生生物的私人保鏢、保姆、司機(jī)和仆人?寄生使我們對(duì)陌生外來(lái)群體產(chǎn)生更多排斥,導(dǎo)致偏見(jiàn)、仇視、種族主義?我們的思想真的由自己做主嗎?寄生生物與宿主已經(jīng)彼此糾纏斗爭(zhēng)了數(shù)十億年。這些“隱形”的寄生生物是現(xiàn)實(shí)世界的魔術(shù)師、巫師、腦外科手術(shù)大師。它們能夠操縱不同的宿主做出大量反常行為:將自己暴露在天敵的視野內(nèi),以各種方式犧牲自己,甚至改變自身性別,而這一切僅僅是為了不擇手段完成自身的進(jìn)化。螞蟻、蜜蜂、老鼠、貓、狗……甚至人類,都處在寄生生物的操縱之下。由寵物傳給我們的寄生蟲,很可能使我們性情大變,讓我們變得魯莽、沖動(dòng)甚至精神失常。在文化層面上,因循守舊、集體主義、政治保守、重視公共衛(wèi)生的宗教條例……寄生生物也在悄悄改變著我們的飲食習(xí)慣、擇偶傾向、信仰習(xí)俗,甚至政府公共政策,滲透了我們的整個(gè)世界觀。本書不僅是一趟深入寄生生物和宿主內(nèi)心的冒險(xiǎn)之旅,更是一次對(duì)寄生與文明關(guān)系的深度考察。

(美)凱瑟琳·麥考利夫 ·生物科學(xué) ·15萬(wàn)字

天文學(xué)家的椅子:19世紀(jì)的科學(xué)、設(shè)計(jì)與視覺(jué)文化

在19世紀(jì)許多關(guān)于天文學(xué)家的圖像中,占據(jù)顯眼位置的除了龐大的望遠(yuǎn)鏡,往往還有各類專門設(shè)計(jì)的椅子。透過(guò)目鏡注視星空的天文學(xué)家在可調(diào)節(jié)的觀測(cè)椅上或坐或躺,表現(xiàn)出一種機(jī)械化的舒適感。借助眼前的望遠(yuǎn)鏡和身后的椅子,觀測(cè)者的身體與宇宙運(yùn)行聯(lián)系在了一起。眾多圖畫、印刷品和照片顯示,比起前人,19世紀(jì)的西方天文學(xué)家似乎尤其熱衷于設(shè)計(jì)、制造并展示他們的觀測(cè)椅。他們?cè)噲D借此傳遞什么信息?同時(shí)代的觀者又如何解讀這些行為?科學(xué)史學(xué)家?jiàn)W馬爾·納西姆發(fā)現(xiàn),這些有專門用途的椅子是機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)代的產(chǎn)物,是支撐天文觀測(cè)的重要技術(shù),椅子及其圖像還是建構(gòu)他者和自我形象的力量。在那個(gè)天文學(xué)服務(wù)于航海、貿(mào)易、帝國(guó)擴(kuò)張的時(shí)代,資產(chǎn)階級(jí)喜愛(ài)的舒適椅子和坐在觀測(cè)椅上的天文學(xué)家被嵌入了更宏大的時(shí)空網(wǎng)絡(luò),西方人在對(duì)東方和他者的想象中參與著建構(gòu)西方自我的歷史進(jìn)程。在納西姆的筆下,世界的聯(lián)系和不平等銘刻在像座椅這樣看似平凡的物件及其圖像中,它們構(gòu)成了一張指示性網(wǎng)絡(luò),從科學(xué)到藝術(shù),從男子氣概到啟蒙運(yùn)動(dòng),從殖民擴(kuò)張到歷史主義,從帝國(guó)文化到全球關(guān)系,多視角增進(jìn)了我們對(duì)于19世紀(jì)的理解。

(加)奧馬爾·納西姆 ·科技史 ·19萬(wàn)字

量子力學(xué)的真相

春天的早晨,從窗戶涌進(jìn)來(lái)的空氣帶著花園里的清新氣息,這個(gè)“奇跡”是如何發(fā)生的?分子如何被微風(fēng)吹動(dòng),又如何經(jīng)鼻子轉(zhuǎn)化成令人感到愉悅的氣味?每天早晨醒來(lái)的“我”是誰(shuí)?當(dāng)這個(gè)“我”睜開雙眼時(shí),周圍的宇宙又是什么?……在這個(gè)量子力學(xué)的時(shí)代,關(guān)于我們的存在以及我們與這個(gè)世界之間關(guān)系的這些基本的問(wèn)題,仍是未解之謎。而愛(ài)因斯坦和其他現(xiàn)實(shí)主義者相信:量子力學(xué)理論是不完備的。在《量子力學(xué)的真相》一書中,斯莫林教授用3幕故事帶領(lǐng)我們走進(jìn)量子力學(xué)的世界,了解那些自量子力學(xué)誕生以來(lái)就一直困擾著人們的概念問(wèn)題和嚴(yán)重分歧。第一幕他會(huì)講述我們?cè)谔骄苛孔恿W(xué)發(fā)展軌跡時(shí)所需的基本的量子力學(xué)概念。第二幕他將帶我們追溯了從20世紀(jì)50年代開始的現(xiàn)實(shí)主義量子力學(xué)方法的復(fù)興,并且闡述它們的優(yōu)缺點(diǎn)。斯莫林認(rèn)為:正確且完備的量子力學(xué)理論不僅能夠解決量子引力的問(wèn)題,還能給出一套完整的宇宙學(xué)理論。第三幕斯莫林將介紹包括自己在內(nèi)的當(dāng)代物理學(xué)家為構(gòu)建現(xiàn)實(shí)主義的萬(wàn)物理論所付出的努力。量子力學(xué),是一個(gè)充滿悖論與神秘色彩之地,歡迎所有人來(lái)到新的科學(xué)時(shí)代。

(美)李·斯莫林 ·物理學(xué) ·17.2萬(wàn)字

最初的人類是誰(shuí)

“大歷史”概念由美國(guó)知名歷史學(xué)家大衛(wèi)·克里斯蒂安提出,后經(jīng)比爾·蓋茨大力資助,得以在全球得到傳播和發(fā)展。因其理論新穎,觀點(diǎn)獨(dú)特,跨學(xué)科跨領(lǐng)域,正在有越來(lái)越大的影響力。“大歷史”的概念和視角除了在學(xué)術(shù)界有價(jià)值,更是一個(gè)能走出學(xué)術(shù)擴(kuò)大到普通人群的非常好的看歷史的思維和視角。《萬(wàn)物大歷史》系列正是韓國(guó)創(chuàng)造的一套面向青少年教養(yǎng)讀物,有著非常巨大的市場(chǎng)潛力。這套書在韓國(guó)上市以來(lái),不僅市場(chǎng)反響較好,而且獲得贊譽(yù)無(wú)數(shù),被評(píng)為學(xué)校圖書館期刊推薦圖書、晨讀推薦圖書等。《萬(wàn)物大歷史·最初的人類是誰(shuí)》記錄了600萬(wàn)年前人類的出現(xiàn),這是地球歷史中的重大事件。最初的人類是誰(shuí)?他們?nèi)绾我徊讲降匮莼山裉斓娜祟悾恐绷⑿凶摺⒅圃旃ぞ摺⒏纳骑嬍场⑹褂谜Z(yǔ)言,微小的改變經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的積累,沉淀在古人類學(xué)家在世界各地發(fā)掘出的化石中,正是這些遺存和現(xiàn)代科技的結(jié)合,讓我們得以與南方古猿、能人、直立人、海德堡人、尼安德特人等祖先相見(jiàn),并勾勒出一幅艱難而曲折的古人類進(jìn)化圖譜。

(韓)金幼美 樸素英著 鄭元橋繪 ·生物科學(xué) ·5.7萬(wàn)字

反事實(shí)

蹺蹺板,計(jì)算機(jī),燈塔與港口不遠(yuǎn)處的船帆。信息,知識(shí),量子信息,下一代熱機(jī)和納米機(jī)器人。看似風(fēng)馬牛不相及的現(xiàn)象和事物,在牛津大學(xué)物理學(xué)家奇亞拉·馬爾萊托看來(lái),可以被統(tǒng)一于一個(gè)新概念之下,用它解釋,以它勾連,甚至可能由它啟迪和創(chuàng)造。這個(gè)令我們耳目一新的概念,叫“反事實(shí)”。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),反事實(shí)就是關(guān)于可能和不可能的科學(xué),是關(guān)于什么可能發(fā)生,什么不可能發(fā)生的科學(xué)。馬爾萊托用凝練的論證為我們描摹出了反事實(shí)是什么以及它的強(qiáng)大魔力。在如今的基礎(chǔ)物理學(xué)存在的大多數(shù)未解問(wèn)題中,反事實(shí)屬性都是核心內(nèi)容。反事實(shí)屬性將那些表面看起來(lái)非物質(zhì)的抽象概念,比如信息和知識(shí),帶入了物理學(xué)領(lǐng)域。接受了反事實(shí)屬性,我們就可以用明確的定律描述那些傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為只能近似描述的實(shí)體,比如信息、能量、熱和功。這是一個(gè)新領(lǐng)域,一種新方法,一門能夠?yàn)槲覀兇蜷_更新、更大也更有想象力的宇宙圖景的新科學(xué),幫助我們重新理解這個(gè)世界。

(英)奇亞拉·馬爾萊托 ·物理學(xué) ·12萬(wàn)字

太空生存指南

在太空中生活什么樣?這個(gè)問(wèn)題令許多人好奇不已。《太空生存指南》一書正是根據(jù)對(duì)真正去過(guò)太空生活的宇航員們的采訪資料編纂而成,每一個(gè)小故事都是他們的切身體驗(yàn)!為什么在太空中打個(gè)嗝很麻煩?為什么“有屁不放”可能會(huì)致命?宇航員們?cè)趺瓷蠋趺此X(jué)?什么是“反夢(mèng)”?太空中有沒(méi)有上下左右?……所有在地球上微不足道、習(xí)以為常的小事兒,在太空中都需要小心翼翼,并需要復(fù)雜的技術(shù)支持。你所好奇的宇航員們的太空私生活,這本書都能告訴你!《太空生存指南》不僅能滿足讀者的獵奇心理,還提醒我們,太空飛行不僅僅是可以在太空中觀賞這顆美麗的藍(lán)色星球、進(jìn)行激動(dòng)人心的科學(xué)發(fā)現(xiàn);更是慷慨奉獻(xiàn)出時(shí)間和熱情,甚至生命的宇航員們克服種種困難的勇敢之旅。《太空生存指南》中的故事或是滑稽好笑,或是古怪詭異,但每一個(gè)故事的主人公都令人肅然起敬。在面對(duì)挑戰(zhàn)未知的任務(wù)時(shí),有了宇航員們的平和與堅(jiān)決,才有了今日宇宙探索活動(dòng)能夠穩(wěn)步、堅(jiān)定地向前推進(jìn)!

(美)阿里爾·瓦爾德曼 (美)布萊恩·斯坦福插圖 ·天文學(xué) ·1.6萬(wàn)字

量子空間

這既是一本關(guān)于圈量子引力的科普讀物。對(duì)于不熟悉這個(gè)名詞的大眾來(lái)說(shuō),這是一本從另一個(gè)角度為我們講述的“萬(wàn)物理論”。人類一直追求萬(wàn)物起源這一問(wèn)題,希望了解萬(wàn)物是從哪兒來(lái)的,基本規(guī)律是什么。直到今天,這個(gè)問(wèn)題都還是物理學(xué)的根本,也是物理學(xué)的基礎(chǔ)問(wèn)題。時(shí)至今日,在很多人的印象中,人類已經(jīng)回答了這個(gè)問(wèn)題。我們有基本粒子的“標(biāo)準(zhǔn)模型”,有牛頓的萬(wàn)有引力理論,還有愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論,這些已經(jīng)把我們的世界解釋得清清楚楚,很讓人滿意了。但實(shí)際上不是這樣的。在標(biāo)準(zhǔn)模型提出40年后的今天,沒(méi)有一個(gè)物理學(xué)家認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)模型是基本理論,大家都認(rèn)為它只是一個(gè)近似的有效理論。圈量子理論是除了弦論之外萬(wàn)物理論的另一個(gè)候選,相對(duì)小眾,在學(xué)界受到的關(guān)注不及弦論,在大眾層面更是較少為人所知,實(shí)際上有些非常有趣的理論,值得向公眾介紹。作者吉姆·巴戈特稱之為“少有人走的路”,在本書中,他介紹了圈量子引力理論領(lǐng)域中兩位杰出的科學(xué)家——李·斯莫林(LeeSmolin)和卡洛·羅韋利(CarloRovelli)的職業(yè)生涯和開創(chuàng)性工作。這是一本關(guān)于物理學(xué)理論前言的普及讀物,更是一場(chǎng)引領(lǐng)普通人推翻既定印象,領(lǐng)略對(duì)世界的另一種可能的解釋的探索之旅。在這本書中,物質(zhì)、時(shí)間、空間都有了全新的理解可能。而認(rèn)識(shí)的過(guò)程,就是科學(xué)探索的意義,是我們探索世界的趣味所在。作者從事科普寫作已有二十多年,文筆和敘述都盡量做到科普化,注重對(duì)科學(xué)知識(shí)做出平易近人的解釋,同時(shí)為寫作加入故事性,保證了本書的可讀性。

(英)吉姆·巴戈特 ·物理學(xué) ·19.6萬(wàn)字

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